Чем обусловлена жесткость воды почему жесткую воду нельзя использовать в паровых котлах кратко

Обновлено: 06.07.2024

Жесткость воды обусловлена наличием в ней гидрокарбонатов, гидросульфатов, кальция и магния.Эти соли при нагревании разлагаются,одним из продуктов таких реакций есть нерастворимые карбонаты и сульфаты(накипь),которые накапливаясь на стенках труб,уменьшают их объём.Следовательно теплоотдача становится хуже,поэтому и нельзя употреблять в паровых котлах=> приводит к разрушению котлов и отопительной системы.

Обусловлено это различие типом анионов, которые присутствуют в растворе в качестве противовеса кальцию и магнию. Временная жёсткость воды обусловлена наличием в воде гидрокарбонатов.

Лучшие помощники

Под жесткостью воды понимаются физические и химические свойства, образованные в результате растворения в воде щелочных металлов, таких как калий или магний. В зависимости от количества растворенных в воде солей, она называется мягкой или жесткой.

Физическое проявление высокой жесткости воды проявляется в плохом намыливании вещей при стирке, и ощущению мыльных рук, после смывания с их поверхности мыльной пены. Жесткость воды в поверхностных источниках изменяется в течение года, и уменьшается в связи с обильными осадками, такими как таяние снега или затяжные дожди. Во время засушливых периодов жесткость воды наоборот возрастает, за счет испарения с поверхности водоемов значительного количества воды.

Жесткость воды обуславливается наличием в грунте щелочных металлов, которые попадают в воду в виде различных солей. Щелочные металлы появилось на поверхности в результате горных образовательных процессов при застывании лавы, которая поднималась из кратеров вулканов, поэтому повышенная щелочность воды часто образовывается в местах выхода на поверхность гранитных пород. Гранитные породы характерны не только для горных районов, они часто располагаются на поверхности равнинных участков земли.

Вода с пониженным содержанием солей жестких металлов образуется в низменных местах, которые длительное время находились под поверхностью воды, в результате чего на их поверхности образовалось большое количество осадков, состоящих из хлоридов и сульфатов кальция и магния. По мере углубления вглубь земли, жесткость воды повышается.

Несмотря на незначительное влияние жесткой воды на организм человека, ее постоянное употребление может привести к появлению дисбаланса минералов в организме, который приводит к появлению камней в почках и моче. В тоже время, постоянное употребление мягкой воды может привести к образованию у человека проблем с сердечнососудистыми заболеваниями.

5 Смотреть ответы Добавь ответ +10 баллов

Ответы 5

Жесткость воды обусловлена наличием в ней гидрокарбонатов и гидросульфатов кальция и магния.Эти соли при нагревании разлагаются,одним из продуктов таких реакций есть нерастворимые карбонаты и сульфаты(накипь),которые накапливаясь на стенках труб,уменьшают их просвет.Следовательно теплоотдача ухудшается,поэтому и нельзя употреблять в паровых котлах,т.е. в последствии приводит к разрушению котлов и отопительной системы в целом:

Жесткость воды обусловлена присутствием растворимых и малорастворимых солей-минералов, главным образом кальция (Са2+) и магния (Mg2+). Кроме указанных, к солям жесткости относят также соли стронция (Sr 2+ ), цинка (Zn 2+ ) и др., однако в поверхностных и грунтовых природных водах из перечисленных катионов в заметных концентрациях присутствуют только кальций и магний.

При жесткости до 4 миллиграмм эквивалент/литр вода считается мягкой; от 4 до 8 миллиграмм эквивалент/литр — средней жесткости; от 8 до 12 миллиграмм эквивалент/литр — жесткой; более 12 миллиграмм эквивалент/литр — очень жесткой.

В различных регионах России жесткость поверхностных и грунтовых вод отличается: преимущественно мягкие воды географически приурочены к районам севера Европейской части России, а также Восточной Сибири. В центре и на юге Европейской части России, а также в южных регионах Западной Сибири вода преимущественно жесткая. В естественных условиях ионы кальция, магния и других щелочноземельных металлов, обусловливающих жесткость, поступают в воду в результате взаимодействия растворенного диоксида углерода с карбонатными минералами и других процессов растворения и химического выветривания горных пород. Источником этих ионов являются также микробиологические процессы, протекающие в почвах на площади водосбора, в донных отложениях, а также сточные воды различных предприятий. Различные типы пород, залегающих на территории водосборов, а также взаимосвязанные с ними свойства почвенного покрова непосредственно обуславливают различия в жесткости вод в регионах нашей страны.

Воздействие жесткости на организм

Поиск причинно-следственных связей между жесткостью воды и сердечно-сосудистой патологией был результативным. В ряде исследований установлена статистически достоверная, хотя и не тесная, обратная корреляционная связь между жесткостью воды и частотой инфаркта миокарда. Поскольку в других, не менее тщательно выполненных исследованиях, такой связи не было установлено, считается, что патогенетическим агентом могли быть не сами соли жесткости, а коррелирующие с ними какие-либо другие микроэлементы. Что касается других проявлений вредного влияния жестких вод, то статистическими исследованиями установлено и экспериментально подтверждено их влияние на частоту возникновения мочекаменной болезни. В этом случае не идет речи о прямой детерминированности степени жесткости воды и заболеваний мочекаменной болезнью. Решающую роль играют другие сопутствующие факторы, в частности состояние минерального обмена конкретного человека, потребляющего жесткую воду. Высокое содержание в питьевой воде солей кальция и магния является фактором риска мочекаменной болезни.

Воздействие жесткости на сантехнику

Воздействие повышенной жесткости воды на контактирующие с ней приборы и сантехнику приводят к следующим последствиям:

в водопроводных трубах и радиаторах отопления образуются известняковые отложения (что уменьшает поперечный просвет труб системы отопления и ухудшает ее теплообменную функцию);
на нагревательных элементах бытовых электроприборов (стиральных и посудомоечных машин, электрочайников и др.) образуется известковый налёт;
жёсткая вода непригодна для использования в пищевом и химическом производстве;
при стирке жёсткой водой сложно достигнуть эффекта отбеливания, невозможно качественно отполоскать бельё, что приводит к потере исходного цвета ткани: белые ткани приобретают сероватый оттенок, цветные – тускнеют.

Жёсткость воды из-за образующихся отложений негативно влияет на котельное оборудование. В России введены строгие требования к качеству воды по жёсткости для котлов ТЭЦ, электростанций, промышленных водонагревателей. Поэтому умягчение воды (водоподготовка) является в этом случае обязательным условием.

Способы умягчения воды

Умягчение воды может быть осуществлено следующими основными способами:

реагентным;
катионитовым;
термическим.

Нередко представляется целесообразным комбинировать эти способы, удаляя часть солей жесткости реагентным способом, а остаток их — катионированием, либо применять реагентный способ в комбинации с термическим способом умягчения воды.

Из реагентных способов умягчения наиболее распространен известково-содовый способ. Сущность его состоит в переводе растворенных в воде солей Са 2+ и Mg 2+ в малорастворимые СаСОз и Mg(OH)₂, выпадающие в осадок.

Катионитовый способ умягчения воды заключается в фильтровании жесткой воды через мелкозернистую загрузку некоторых веществ (сульфоуголь, искусственные смолы). Эти вещества обладают способностью обменивать катионы содержащегося в них натрия Na + или водорода Н + на катионы кальция Са 2+ или магния Mg 2+ солей жесткости, растворенных в воде. Таким образом, различают процесс Na-катионирования и Н-катионирования.

Когда обменная способность катионитового фильтра исчерпана, производят регенерацию катионитовой загрузки. Na-катионитовые фильтры регенерируются раствором поваренной соли NaCl, а Н-катионитовые — растворами серной H₂SO₄ или соляной HCl кислот.

Вода после Na-катионитовых фильтров обычно имеет повышенную щелочность (рН>7), а после Н-катионитовых — повышенную кислотность (рН

Читайте также: