Вопрос 28. Кальций, магний и их соединения. Жесткость воды. Виды жесткость. Методы устранения жесткости воды - davaiknam.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
«Жесткость воды и способы ее устранения» 1 56.01kb.
Жесткость воды 1 74.76kb.
Урок тема: Жесткость воды 1 55.69kb.
Металлы второй группы 1 13.47kb.
Загрязнение природных вод и методы их очистки Цель: «Рассмотреть... 1 228.04kb.
Магний, кальций и их соединения 1 38.7kb.
Исследование динамики поглощения воды новых видов бобовых в процессе... 1 37.55kb.
Вопросы по предмету: «Общая технология отрасли» 1 21.75kb.
Путешествие по вселенной воды 1 19.73kb.
Исследовательская работа по экологии: «Влияние жесткости воды на... 1 150.46kb.
Анализ чувствительности гравитационной антенны, использующей устойчивую... 1 8.84kb.
«альфапол тзп» 1 45.83kb.
Направления изучения представлений о справедливости 1 202.17kb.

Вопрос 28. Кальций, магний и их соединения. Жесткость воды. Виды жесткость. Методы - страница №1/1

Вопрос 28. Кальций, магний и их соединения. Жесткость воды. Виды жесткость. Методы устранения жесткости воды.

Кальций и магний являются элементами, которые участвуют в получении и твердении неорганических строительных материалов.



Кальций и его соединения

По распространению в природе кальций занимает пятое место (после кислорода, кремния, алюминия и железа). Его содержание в земной коре составляет 3% по массе. Кальций встречается в природе только в виде соединений, в основном солей кислородсодержащих кислот. В горных породах кальций встречается преимущественно в виде анортита CaO∙Al2O3∙2SiO2, карбоната кальция CaCO3, доломита CaCl2∙MgCO3, фторида кальция CaF2, фосфата кальция Ca3(PO4)2 в виде фосфорита и апатита.



Известняки представляют собой осадочные горные породы, основной составной частью которых является минерал кальцит CaCO3.

Кроме кальцита, в известняках содержатся в качестве примесей различные формы свободного диоксида кремния (кварц, халцедон и опал).

Очень часто известняки содержат глины. В зависимости от содержания глины известняки классифицируют:

от 5 до 12% - глинистые;

от 12 до 20% - мергелистые;

от 20 до 25% - мергели.

Присутствие в известняках других примесей (пирита, оксидов железа и др.) сообщает известнякам различную окраску от белой до почти черной. Известняки применяют для производства портландцемента, извести, стекла и соды.

Почти чистым карбонатом кальция является осадочная горная порода – мел. Мел применяют как пигмент в малярном деле, как наполнитель при производстве бумаги, резины, пластмасс, а также для замены известняка при получении извести, цемента, силикатного кирпича, стекла и т.д.

В свободном состоянии кальций представляет собой серебристо-белый металл с температурой плавления 850оС. Металлический кальций получают путем электролиза расплава СаСl2.

Оксид кальция CaO представляет собой белое, очень огнестойкое вещество, плавящееся при температуре около 2600оС. Техническое название оксида кальция – негашеная известь. Получают оксид кальция термической диссоциацией карбоната кальция:

CaCO3 = CaO + CO2

Оксид кальция хорошо взаимодействует с водой, образуя гидроксид кальция Сa(OH)2 (гашенная известь, пушонка)

CaO + H2O = Ca(OH)2

Применяют оксид кальция для получения вяжущих материалов, хлорной извести, соды и др.

Гидроксид кальция Ca(OH)2 – сильное основание, мало растворимое в воде. Насыщенный раствор гидроксида кальция называется известковой водой и имеет щелочную среду.

На воздухе известковая вода быстро мутнеет, вследствие поглащения диоксида углерода и образования нерастворимого карбоната кальция. Второе название гидроксида кальция – гашенная известь. Гашенную известь широко применяют в строительном деле. В основном, ее применяют для изготовления вяжущих строительных растворов, предназначенных для наземной кладки кирпича, искусственных камней и штукатурки.



Гидрид кальция СаН2 представляет собой белое вещество, бурно реагирующее с водой:

СаН2 + 2H2O = Ca(OH)2 + 2Н2



Фторид кальция CaF2 в природе встречается в виде плавикового шпата. Используется для получения плавиковой кислоты HF и различных фторидов, а также в металлургии в качестве флюса.

Хлорид кальция СаCl2 представляет собой белую гигроскопичную массу, расплывающуюся на воздухе. Хлорид кальция применяют в качестве добавки, регулирующей процесс твердения цемента.

Нитрат кальция Са(NO3)2 под названием кальциевой или норвежской селитры используется как азотное удобрение.

Хлорная известь CaOCl2∙nH2O применяется как дезинфицирующее средство.

Магний и его соединения

Магний очень распространен в природе. Его содержание в земной коре составляет 2,35% по массе. Он встречается в природе только в виде соединений. Известно более 100 видов минералов, содержащих магний, большинство из них силикаты и алюмосиликаты. Например, оливин (Mg,Fe)2[SiO4], серпентин Mg6(OH)8[Si4O10] и др. Залежи промышленного значения образуют магнезит MgCO3 доломит MgCO3∙CaCO3, асбест, карналлит KCl∙MgCl2∙6H2O, кизерит MgSO4∙H2O. Много магния содержится в воде морей и океанов.

В промышленности используют термические способы производства магния.

MgO + C = Mg + CO

2 MgO + Si = 2Mg + SiO2

Магний представляет собой очень легкий серебристо-белый металл, тускнеющий на воздухе из-за образования тонкой оксидной пленки на поверхности. Высокая химическая активность магния позволяет использовать его в качестве восстановителя для получения таких металлов, как ванадий, хром, бериллий, титан, цирконий.

Магний со многими металлами образует сплавы. Эти сплавы устойчивы к действию щелочей. При кипячении с водой магний медленно реагирует, вытесняя водород. Разбавленные кислоты интенсивно растворяют магний.

Оксид магния (жженая магнезия) MgO представляет собой белый рыхлый порошок. Получают оксид магния путем прокаливания природного магнезита MgCO3:

MgCO3 = MgO + CO2



Хлорид магния MgCl2 используют для приготовления магнезиального вяжущего и для придания огнестойкости различным материалам.

Гидроксид магния Mg(OH)2 представляет собой рыхлый порошок белого цвета. Применяют его, в основном, для получения оксида магния.

Жесткость природных вод. Виды жесткости. Методы определения и устранения жесткости воды.

Вода – важнейшая составляющая для получения неорганических строительных материалов. Природная вода всегда содержит различные примеси. Вода, содержащая соли кальция и магния, называется жесткой. В жесткой воде не пенится мыло, при ее кипячении образуется накипь. Поэтому часто приходится устранять жесткость воды.

Жесткость воды может быть временной, которая устраняется при кипячении, и постоянной, которая не устраняется при кипячении.

Временная жесткость воды обусловлена наличием в ней гидрокарбонатов кальция и магния Ca(HCO3)2 и Mg(HCO3)2. Поэтому ее называют карбонатной жесткостью. При кипячении карбонаты разлагаются:

Ca(HCO3)2 = CaCO3 + CO2 + H2O

Постоянная, или некарбонатная жесткость, обусловлена содержанием хлоридов и сульфатов кальция и магния.

Жесткость выражают обычно в миллиграмм-эквивалентах на литр (мг-экв/л). 1 мг-экв жесткости отвечает содержанию 20,04 мг/л катионов кальция или 12,16 мг/л катионов магния. Общую жесткость воды (в мг-экв/л) можно вычислить по формуле:

Ж = + ,

Где [Ca2+] и [Mg2+] – концентрации ионов кальция и магния в мг/л.

По значению жесткости природную воду различают как очень мягкую – с жесткостью до 1,5; мягкую от 1,5 до 4; средней жесткости – от 4 до 8; жесткую – от 8 до 12 и очень жесткую – свыше 12 мг-экв/л.

Мягкую воду можно получить, добавляя к жесткой воде соду и гашенную известь для одновременного устранения временной и постоянной жесткости:

Ca(HCO3)2 + Са(ОН)2 = 2СaCO3 + 2H2O

Mg(HCO3)2 + Са(ОН)2 = MgCO3 + СaCO3 + 2H2O

CaCl2 + Na2CO3 = СaCO3 +СaCO3 + 2NaCl

MgCl2 + СaCO3 = MgCO3 + 2NaCl

Для умягчения воды используют также катиониты. Например, при пропускании жесткой воды через катионит типа RNa протекают следующие процессы ионного обмена:

2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+

2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+



Лучшим способом умягчения воды является ее перегонка.




Дурак, сделав глупость, потом оправдывается, что это было его долгом. Видоизмененный Джордж Бернар
ещё >>