पानी की कठोरता। अस्थायी और स्थायी जल कठोरता

2024 लेखक: Angel Austin | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-02 17:47

सबसे पहले, आइए जानें कि पानी बहुत सख्त होने पर यह समस्या क्यों होती है। इसके नियमित रूप से पानी के सेवन से उत्सर्जन प्रणाली में पथरी की उपस्थिति हो जाती है। नहाने या धोने के लिए इसका इस्तेमाल करने से अक्सर त्वचा में जलन हो सकती है, खासकर बच्चों में। इसके अलावा, यह रोजमर्रा की जिंदगी में कुछ असुविधाएँ पैदा कर सकता है: धातु के लवण (कैल्शियम और मैग्नीशियम), जो पानी की कठोरता के लिए जिम्मेदार होते हैं, साबुन में निहित फैटी एसिड के साथ विशेष यौगिक (अघुलनशील) बना सकते हैं।

आइए प्रयोग करें:

1. फ्लास्क में "40" के निशान तक पानी डालें।
2. शीशी से सभी 0.2 मीटर कैल्शियम क्लोराइड घोल डालें।
3. ईंधन का चूल्हा लें और उस पर मोमबत्ती रखें। फिर अपने सुरक्षात्मक दस्ताने उतारें और मोमबत्ती जलाएं। फ्लेम डिफ्यूज़र को स्टोव पर स्थापित करें।
4. फ्लास्क को फ्लेम डिफ्यूज़र पर रखें। कृपया 15 मिनट प्रतीक्षा करें।
5. शीशी से सभी 0.3M सोडियम बाइकार्बोनेट घोल डालें।
6. उसके बाद कुप्पी का पानी बादल बन जाएगा।

पानी की कठोरता क्या है?

अस्थायीऔर लगातार पानी की कठोरता। एक स्थिरांक क्या है?

यह एक ऐसा निश्चित मान है, जो पानी में घुली विभिन्न धातुओं, जैसे कैल्शियम, मैंगनीज, आयरन के लवणों की मात्रा को दर्शाता है। अस्थायी कठोरता (जिसे निकाला जा सकता है) और स्थायी कठोरता। अस्थायी एक कैल्शियम और मैग्नीशियम बाइकार्बोनेट के कारण होता है, और स्थायी टूर्निकेट उनके सल्फेट्स और क्लोराइड्स (CaCl₂ और MgCl_{2) के कारण होता है। हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि कठोर जल वह है जिसमें एक ही समय में कई धातु लवण होते हैं।}

जब हम इसमें कैल्शियम क्लोराइड मिलाते हैं, तो हम कृत्रिम रूप से इसकी कठोरता को बढ़ा देते हैं। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, CaCl_{2 पानी में स्थायी गैर-कार्बोनेट कठोरता का कारण बनता है। और हमारे प्रयोग के एक हिस्से ने इस तथ्य को प्रदर्शित किया: उबलने पर, दीवारों पर कोई ध्यान देने योग्य वर्षा नहीं होती है।}

सोडियम बाइकार्बोनेट NaHCO₃ मिलाने से घोल में कैल्शियम बाइकार्बोनेट बनता है:2 NaHCO₃ + CaCl ₂ =Ca (HCO3)₂ + 2NaCl, और Ca (HCO3)_{2 के बनने के कारण कठोरता हमारा पानी अस्थायी हो जाता है - अब इसे उबालकर निकाला जा सकता है।}

पैमाना क्यों बनता है और इसे कैसे हटाया जाए

स्केल (या लाइम स्केल) एक अघुलनशील कैल्शियम कार्बोनेट है जो कैल्शियम बाइकार्बोनेट के थर्मल अपघटन के दौरान अवक्षेपित होता है। हालांकि ग्रे स्केल की मोटी परत भोजन को सुंदर नहीं बनाती है, लेकिन इससे कोई नुकसान नहीं होता है। इसके अलावा, यह नल के पानी की अत्यधिक कठोरता को दूर कर सकता है। इसके अलावा, चायदानी और बर्तनों को साफ करके स्केल को आसानी से हटाया जा सकता हैसाइट्रिक एसिड समाधान।

पानी को नरम कैसे करें

पानी, जिसमें धातु लवण की थोड़ी मात्रा होती है, नरम होता है। और कठोरता निष्कर्षण प्रक्रिया इसे नरम करती है। नरम करने का सबसे आसान तरीका, जैसा कि हमारे प्रयोग में दिखाया गया है, उबल रहा है। गर्म होने पर, कैल्शियम और मैग्नीशियम बाइकार्बोनेट थर्मल अपघटन से गुजरते हैं। यह प्रक्रिया केवल अस्थायी (कार्बोनेट) कठोरता को हटाती है (स्थायी जल कठोरता को अन्य तरीकों से हटाया जा सकता है)। लगातार कठोरता बनी रहती है: कैल्शियम क्लोराइड CaCl2 से संतृप्त पानी उबालने पर कोई अवशेष नहीं छोड़ता है। आसवन का इस क्रिया से गहरा संबंध है। आसवन प्रक्रिया के दौरान, वाष्पित तरल ठंडी सतह पर संघनित हो जाता है और इस प्रकार बूंदों के रूप में एकत्र हो जाता है। इस तरह से शुद्ध किए गए पानी को डिस्टिल्ड कहा जाता है। यह पीने के लिए उपयुक्त नहीं है, क्योंकि यह शरीर से खनिजों को बाहर निकालता है। हालांकि, इसका व्यापक रूप से विज्ञान और उद्योग में उपयोग किया जाता है।

नरम करने का दूसरा तरीका अभिकर्मकों का उपयोग करना है। वे मैग्नीशियम और कैल्शियम आयनों को एक ऐसे रूप में स्थानांतरित करते हैं जो कुछ रसायनों को जोड़कर भंग नहीं करता है, जैसे कि कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड (एक प्रक्रिया जिसे लाइम सॉफ्टनिंग कहा जाता है)। उबालने की तरह, चूने को नरम करने से केवल कार्बोनेट कठोरता दूर होती है।

पानी की स्थायी कठोरता को खत्म करना

स्थायी (गैर-कार्बोनेट) कठोरता निकालने के लिए, गहरे पानी को नरम करने की आवश्यकता होती है, इसलिए वे बुझे हुए चूने के अलावा कार्बोनेट का उपयोग करते हैंसोडियम।

धातु आयनों को और अधिक कुशल हटाने के लिए, "बिग गन" - सोडियम फॉस्फेट का उपयोग किया जाता है:

Na3PO4:CA3 3Ca2+ + 2Na3PO4 → (PO4)2↓ + 6Na+

3Mg2+ + 2Na3PO4=Mg3(PO4)2=+ 6Na+।

इस नरमी विधि का नुकसान यह है कि हमें दिए गए अभिकर्मकों को सटीक रूप से खुराक देना आवश्यक है। उद्योग में, आयन-विनिमय रेजिन के साथ पानी को नरम करने की तकनीक का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। विशेषज्ञ एक फिल्टर के माध्यम से पानी पास करते हैं जो धातु आयनों (कैल्शियम, मैंगनीज, लोहा, मैग्नीशियम) को बरकरार रखता है। इन "फंसे" कणों को समाधान में छोड़े गए पोटेशियम, सोडियम, या हाइड्रोजन एच + आयनों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। यह विधि तब भी प्रभावी होती है जब लगातार पानी की कठोरता आपको परेशान करती है।

निष्कर्ष: कौन सा बेहतर है?

आपके लिए कौन सा पानी बेहतर है - सख्त या मुलायम? उत्तर सरल है: मॉडरेशन में सब कुछ अच्छा है। दैनिक घरेलू उपयोग के लिए आदर्श विकल्प मध्यम कठोरता का पानी है, जिसमें थोड़ी मात्रा में हानिकारक पदार्थ होते हैं। सही संतुलन हमेशा सद्भाव का मार्ग होता है।