Tout d'abord, découvrons pourquoi c'est un problème lorsque l'eau est trop dure. Sa consommation régulière d'eau entraîne l'apparition de calculs dans le système excréteur. Son utilisation pour le bain ou la toilette peut souvent provoquer une irritation de la peau, en particulier chez les enfants. De plus, il peut créer certains désagréments au quotidien: les sels métalliques (calcium et magnésium), responsables de la dureté de l'eau, peuvent former des composés particuliers (insolubles) avec les acides gras contenus dans le savon.
Expérimentons:
- Verser de l'eau dans le ballon jusqu'au repère "40".
- Ajouter tous les 0,2 m de solution de chlorure de calcium du flacon.
- Prenez un réchaud à combustible et placez une bougie dessus. Enlevez ensuite vos gants de protection et allumez la bougie. Installez le diffuseur de flamme sur les poêles.
- Placer le flacon sur le diffuseur de flamme. Veuillez patienter 15 minutes.
- Verser toute la solution de bicarbonate de sodium 0,3 M du flacon.
- Après cela, l'eau dans le flacon deviendra trouble.
Quelle est la dureté de l'eau ?
Temporaireet dureté constante de l'eau. Qu'est-ce qu'une constante ?
C'est une valeur si certaine, reflétant la quantité de sels de divers métaux dissous dans l'eau, tels que le calcium, le manganèse, le fer. Dureté temporaire (qui peut être extraite) et dureté permanente. Le garrot temporaire est dû au bicarbonate de calcium et de magnésium, et le garrot permanent est dû à leurs sulfates et chlorures (CaCl2 et MgCl2). Nous pouvons conclure que l'eau dure est une eau dans laquelle il y a beaucoup de sels métalliques en même temps.
Quand on y ajoute du chlorure de calcium, on augmente artificiellement sa dureté. Comme mentionné ci-dessus, CaCl2 provoque une dureté non carbonatée permanente dans l'eau. Et une partie de notre expérience a démontré ce fait: lors de l'ébullition, aucune précipitation notable ne se produit sur les parois.
Ajout de bicarbonate de sodium NaHCO3 conduit à la formation de bicarbonate de calcium en solution:2 NaHCO3 + CaCl 2 =Ca (HCO3)2 + 2NaCl, et en raison de la formation de Ca (HCO3)2, la dureté de notre eau devient temporaire - maintenant elle peut être éliminée par ébullition.
Pourquoi le tartre s'accumule et comment l'enlever
Le tartre (ou calcaire) est un carbonate de calcium insoluble qui précipite lors de la décomposition thermique du bicarbonate de calcium. Bien que l'épaisse couche de niveaux de gris ne rende pas la nourriture plus jolie, elle ne fait aucun mal. De plus, il peut éliminer la dureté excessive de l'eau du robinet. De plus, le tartre peut être facilement éliminé des théières et des pots en les nettoyant avecsolution d'acide citrique.
Comment adoucir l'eau
L'eau, qui contient une petite quantité de sels métalliques, est douce. Et le processus d'extraction de la dureté l'adoucit. La façon la plus simple de ramollir, comme le montre notre expérience, est de faire bouillir. Lorsqu'ils sont chauffés, les bicarbonates de calcium et de magnésium subissent une décomposition thermique. Ce processus n'élimine que la dureté temporaire (carbonate) (la dureté permanente de l'eau peut être éliminée par d'autres méthodes). Une dureté constante est maintenue: l'eau saturée en chlorure de calcium CaCl2 ne laisse aucun résidu lorsqu'elle est bouillie. La distillation est étroitement liée à cette action. Au cours du processus de distillation, le liquide évaporé se condense sur la surface refroidie et est ainsi recueilli sous forme de gouttelettes. L'eau ainsi purifiée est dite distillée. Il ne convient pas à la consommation, car il lixivie les minéraux du corps. Cependant, il est largement utilisé dans la science et l'industrie.
Une autre façon d'adoucir est d'utiliser des réactifs. Ils transfèrent les ions magnésium et calcium sous une forme qui ne se dissout pas en ajoutant certains produits chimiques, tels que l'hydroxyde de calcium (un processus appelé adoucissement à la chaux). Comme l'ébullition, l'adoucissement de la chaux ne fait qu'éliminer la dureté carbonatée.
Éliminer la dureté permanente de l'eau
Afin d'extraire la dureté permanente (non carbonatée), un adoucissement plus profond de l'eau est nécessaire, ils utilisent donc du carbonate en plus de la chaux éteintesodium.
Pour une élimination encore plus efficace des ions métalliques, des "gros canons" - phosphate de sodium sont utilisés:
Na3PO4:CA3 3Ca2+ + 2Na3PO4 → (PO4)2↓ + 6Na+
3Mg2+ + 2Na3PO4=Mg3(PO4)2=+ 6Na+.
L'inconvénient de cette méthode d'adoucissement est qu'il est nécessaire de doser avec précision les réactifs qui nous sont donnés. Dans l'industrie, la technologie d'adoucissement de l'eau avec des résines échangeuses d'ions est la plus largement utilisée. Les spécialistes font passer l'eau à travers un filtre qui retient les ions métalliques (calcium, manganèse, fer, magnésium). Ces particules « piégées » sont remplacées par des ions potassium, sodium ou hydrogène H+ libérés dans la solution. Cette méthode est également efficace lorsque la dureté persistante de l'eau vous dérange.
Conclusions: quel est le meilleur ?
Quelle eau est la meilleure pour vous - dure ou douce ? La réponse est simple: tout est bon avec modération. L'option idéale pour un usage domestique quotidien est une eau de dureté moyenne, qui contient une petite quantité de substances nocives. Le bon équilibre est toujours le chemin vers l'harmonie.
