Умягчение жесткости воды

Автор: admin · Дата: 21 октября 2014 · Прокомментировать

Умягчение жесткости воды

Способы устранения жесткости воды.

В районах с очень жесткой водой население давно использует для мытья и стирки дождевую и снеговую воду. Но этот источник мягкой воды нерегулярный, довольно хлопотливый и для постоянного снабжения населения мягкой водой, конечно, непригодный. Нужны более надежные и постоянные источники мягкой воды. Жесткая вода приносит вред не только моющем/процессу. Большие убытки народное хозяйство получало, а кое-где еще и сейчас получает, от применения жесткой воды в паросиловом хозяйстве, т. е. в котельных установках, паровозах и т. п. Дело в том, что при кипении и испарении воды кальциевые и магниевые соли переходят в нерастворимые соединения и осаждаются на стенках котлов в виде накипи. Накипь плохо проводит тепло и поэтому в котельных ощутительно возрастает расход топлива. Слой накипи на стенках котла толщиной только в 0,5 см увеличивает расход топлива почти на 50%. При этом стенки котла перегреваются и вследствие этого преждевременно выходят из строя. Периодическая чистка и ремонт котельных установок, питающихся жесткой водой, обходится слишком дорого. Поэтому над проблемой устранения жесткости воды работали и работают много крупных специалистов. В результате их труда открыто много методов умягчения воды, нашедших более или менее широкое распространение.

Сейчас редко можно встретить фабрику или электростанцию, применяющую для питания котлов неумягченную воду.

Все способы умягчения воды можно разделить на две группы: химические и физико-химические. Они в большей или меньшей степени удаляют соли жесткости, но не всегда достигают полного обессоливания воды. Тем не менее умягчение становится практически удовлетворительным. Так, жесткость воды относительно просто можно уменьшить до 0,5° при химических методах и до 0,15° при физико-химических.

Химические способы.

Химические способы в основном сводятся или к переводу растворимых соединений кальция и магния в нерастворимые и удалению их путем фильтрации, или к образованию растворимых химических соединений, настолько прочно связывающих кальций и магний, что последние не могут вступать в обменные реакции с жирными кислотами мыла, а потому не уменьшают и не нарушают эффекта его моющего действия.

Удаление солей кальция и магния из воды производится с помощью:

1) гашеной извести;
2) кальцинированной соды;
3) фосфорно-натриевых солей;
4) алюмината натрия;
5) жидкого стекла;
6) тетраметафосфата натрия;
7) гексаметафосфата натрия или различных их смесей.

Установлено, что эффект действия смягчающих веществ зависит от различных причин, к&к, например, характера растворенных в воде солей, количества применяемого смягчителя, комбинации различных методов обессоливания и температуры, при которой проводится смягчение.

Для лучшего действия умягчающих веществ необходимо прибавлять их в воду за несколько минут до ее использования.

При действии гашеной извести растворимые в воде двууглекислые соли кальция и магния образуют не растворимые в воде соединения — углекислый кальций (мел) и гидрат окиси магния, которые выделяются в осадок и отфильтровываются. Растворимые в воде сернокислый магний и хлористый магний под действием соды переходят в не растворимый в воде углекислый магний. Фосфорно-натриевые соли осаждают растворенные в воде кальциевые соли в виде фосфорнокислого кальция по следующим реакциям.

Жесткая вода

Растворимое в воде жидкое стекло в результате обменных реакций превращается в водонерастворимые силикаты кальция. Вода, умягченная жидким стеклом, менее пригодна для стирки, чем вода, умягченная другими веществами. Объясняется это тем, что жидкое стекло, накопляясь в ткани, обволакивает волокна, которые, высыхая, становятся несколько более жесткими и ломкими.

Недостаток вышеперечисленных осадителей солей жесткости заключается в необходимости перед использованием умягченной воды удалять фильтрованием образующийся при умягчении осадок. Если этого не сделать, то при соприкосновении с мылом нерастворимые кальциево-магниевые соли, находящиеся в осадке, все же образуют кальциево-магниевые мыла, т. е. цель и смысл предварительного умягчения нежировыми веществами пропадают. Добавление в мыло этих же веществ с целью одновременного устранения жесткости, как это подтверждено опытами Всесоюзного института жиров, не достигает цели, так как при растворении такого мыла в жесткой воде образование кальциево-магниевых мыл идет скорее, чем образование осадков, содержащих соли жесткости.

Но исследованиям Ф. В. Неволина и Р. Штерна и других российских ученых, натрий тетраметафосфат, натрий гексаметафосфат, триполифосфат натрия, тетраполифосфат натрия и ряд других веществ при добавлении к мылу дают весьма положительный эффект. Эти соли обладают способностью связывать магний и кальций значительно прочнее, чем жирные кислоты мыла, и потому обменной реакции между мылом и этими солями не протекает. Благодаря этому на устранение жесткости воды мыло не расходуется и известковых мыл, вредных для мытья и стирки, не образуется.

Если жировое мыло при введении в жесткую воду все же обменяет свой натрий на кальций или магний и станет вследствие этого нерастворимым — известковым мылом, то фосфаты вступят в обменную реакцию с образовавшимся известковым мылом и снова переведут его в натриевое мыло, восстановив тем самым его моющую способность и участие в моющем процессе.

Заканчивая обзор химических методов умягчения воды, нужно отметить, что полифосфаты натрия более полно отвечают требованиям, предъявляемым к умягчителям жесткости воды, предназначенной для мытья в домашних условиях. Эти препараты экономят жировое мыло и устраняют возможность образования вредных известковых мыл. Они могут применяться как для предварительного умягчения воды, так и в качестве весьма полезного наполнителя жирового мыла.

Остальные препараты, умягчая воду, требуют предварительного удаления фильтрацией осажденных солей из жидкости, что не всегда выполнимо, особенно в домашних условиях.

Если принять во внимание, что для стирки применяется 0,3% мыльный раствор, то хозяйственное 60% мыло должно выпускаться с содержанием 40% гексаметафосфата. Кусковое мыло такого состава изготовить невозможно, и потому тетра- и гексаметафосфаты должны применяться самостоятельно для предварительного умягчения воды.

Расход гексаметафосфата определяется из расчета 0,15 г на 1 л воды на каждый градус жесткости, т. е. для умягчения одного ведра воды жесткостью 15° потребуется около 0,15 X 15 X 10 = 22,5 г гексаметафосфата.

Перестройка, произошедшая в конце прошлого века, перевернула нашу жизнь с ног на голову, во всех сферах. Что например делать крепким хозяйственникам, как сохранить и приумножить промышленность в условиях капитализма? Для этого есть европейская система haccp и она позволяет вывести производственный процесс на новый уровень. Тщательно выверенная, проверенная временем система, поднимающая саму суть рабочего процесса на следующую ступень развития. Не стоит пренебрегать опытом Старого Света, ведь там этот путь усердно пестовали веками.

Рубрика: Технологии ·  

загрузка...


Оставить комментарий или два