2․ Для устранения общей жесткости воды по известково-содовому методу я использовал следующие реагенты⁚ 7‚4 г гидроксида натрия (NaOH) и 5‚3 г карбоната натрия (Na2CO3) в 50 литрах воды․ Теперь рассчитаем временную и постоянную жесткость получившегося раствора․
Рассчитаем количество эквивалентов ионов‚ отвечающих за образование жесткости․ Для этого воспользуемся молярной массой и формулой⁚
Масса реагента / молярная масса реагента количество молей
Количество молей * валентность количество эквивалентов
Для гидроксида натрия (NaOH) имеем⁚
7‚4 г / 40 г/моль 0‚185 моль
0‚185 моль * 2 0‚37 экв
Для карбоната натрия (Na2CO3)⁚
5‚3 г / 106 г/моль 0‚05 моль
0‚05 моль * 2 0‚1 экв
Теперь рассчитаем временную жесткость⁚
Временная жесткость количество эквивалентов гидрокарбонатов (HCO3-) и карбонатов (CO3-2)
Для гидрокарбонатов (HCO3-)⁚
0‚37 экв
Для карбонатов (CO3-2)⁚
0‚1 экв
Временная жесткость 0‚37 0‚1 0‚47 экв
Чтобы рассчитать постоянную жесткость‚ нужно учесть присутствие кальция и магния․ Предполагается‚ что вода не содержит других катионов‚ влияющих на жесткость․3․ Рассчитаем магниевую жесткость воды по известным данным⁚ содержание ионов кальция (Ca2 ) ― 60 мг/л и общая жесткость ― 4‚2 ммоль-экв/л․
Для расчета магниевой жесткости нужно использовать следующую формулу⁚
Магниевая жесткость общая жесткость ⏤ кальциевая жесткость
Кальциевая жесткость можно найти‚ зная массовую концентрацию ионов кальция⁚
Кальциевая жесткость содержание ионов кальция * молярная масса иона кальция / 1000
Кальциевая жесткость 60 мг/л * 1 ммоль/40 г * 10 л/л 1‚5 ммоль-экв/л
Теперь рассчитаем магниевую жесткость⁚
Магниевая жесткость 4‚2 ммоль-экв/л ― 1‚5 ммоль-экв/л 2‚7 ммоль-экв/л
4․ Посчитаем массу кристаллогидратов сульфата магния (MgSO4·7H2O) или хлорида кальция (CaCl2·6H2O)‚ которую необходимо растворить в 1 литре дистиллированной воды‚ чтобы получить раствор жесткостью 0‚5 ммоль-экв/л․
Рассчитаем количество эквивалентов растворенных ионов кальция или магния по формуле⁚
0‚5 ммоль-экв/л * 1 л 0‚5 ммоль-экв
Далее‚ рассчитаем массу кристаллогидратов⁚
Для сульфата магния (MgSO4·7H2O)⁚
Масса MgSO4·7H2O количество молей * молярная масса
Масса MgSO4·7H2O 0‚5 ммоль * (120 г/моль 126 г/моль) 123 г
Для хлорида кальция (CaCl2·6H2O)⁚
Масса CaCl2·6H2O количество молей * молярная масса
Масса CaCl2·6H2O 0‚5 ммоль * (111 г/моль 132 г/моль) 121‚5 г
Таким образом‚ чтобы приготовить раствор жесткостью 0‚5 ммоль-экв/л‚ необходимо растворить либо 123 г сульфата магния (MgSO4·7H2O)‚ либо 121‚5 г хлорида кальция (CaCl2·6H2O) в 1 литре дистиллированной воды․