omadused). oksiidid hüdroksiidid soolad valged tahked, imevad valged kristalsed ained, kõvad, haprad, valged, niiskust tugevalt hügroskoopsed, kristalsed, kõrge lahustuvad vees sulamistemp, tugevad elektrolüüdid Mis on anioniit, milline on tema tööpõhimõte. On anioone vahetavad ioniidid. nad vahetavad vees sisalduvaid anioone (HCO3-, Cl-, SO42-) hüdroksiidioonide vastu Mis on kationiit, milline on tema tööpõhimõte. On katioone vahetavad ioniidid. Kareda vee voolamisel läbi katioonikihi seonduvad vees sisalduvad Ca2+ ja Mg2+ ioonid katiooni koostisesse kuuluva Na+ ioonide vastu Anna ühenditele rahvapärane ja süstemaatiline nimetus ning nimeta, tema põhilisemad kasutusalad. CaO kaltsiumoksiid kustutamata lubi ehitus
● Kare vesi tekitab soojaveeboilerites ja keedunõudes katlakivi(sest seal olevad Ca- ja Mg-ühendid sadestuvad) ● Õrna nahaga inimestel võib kareda veega pesemine põhjustada nahaärritust ja kihelust. Vee pehmendamine Vee keetmine Ioniitide kasutamine Vee destilleerimine Ca ja Mg ioonide sadestamine vastavate reaktiividega Kahjulikkus 1. Katlakivi Tekib vees lahustunud vesinikkarbonaatide tõttu (kuumutamisel) Eemaldamiseks on vaja vett pehmendada - ioniidid - on võimelised vahetama nende koostisse kuuluvaid ioone lahuses olevate ioonide vastu.
põhikoostisained. VEE PEHMENDAMINE Et vähendada vee kareduse kahjulikku toimet, tuleb vett pehmendada ehk vähendada Ca ja Mg soolade sisaldust vees. VEE DESTILLEERIMINE PEHMENDAMINE VEE DESTILLEERIMINE Kõige lihtsam viis vee pehmendamiseks, keetmisel Ca(HCO₃)₂ ja Mg(HCO₃)₂ lagunevad ja tekkinud karbonaadid sadenevad katlakivina. VEE PEHMENDAMINE IONIITIDEGA Tänapäeval on kõige levinum viis pehmendada ioniitidega vett. Ioniidid on ained, mis on võimelised vahetama enda koostises olevad ioonid lahuses olevate Kui vesi ioonidega. läbib ioniidikihti, vahetuvad vee karedust tekitavad ioonid ioniidi ioonide vastu. TÄNAME KUULAMAST! Kasutatud materjalid • 1. slaid: www.wallalay.com • 2. slaid: www.thephotographerswebsite.com • 3. slaid: www.australiawidefirstaid.com.au • 4. slaid: www.thenicecompany.co.uk • 5. slaid: www.apexengineeringproducts.com • 6. slaid: www.systemsaver.com ja
Leelismetallid asuvad IA rühmas (naatrium, kaalium). On aktiivseimad metallid, loovutavad kergesti (võime kasvab ülevalt alla, aatomite mõõtmete kasvu tõttu) väliselt elektronkihilt ainsa elektroni, muutudes väga püsivateks leelismetallide katioonideks laenguga 1+. Väikese elektronegatiivsusega, ühendites on valdavalt iooniline side. Looduses vabalt ei leidu, eelkõige kloriididena. Kõige parem on kindlaks teha kuumutamisel, leegil on iseloomulik värvus. Kerged, pehmed, suhteliselt madala sulamistemperatuuriga. Keemiliselt väga aktiivsed, oksüdeeruvad kiiresti kokkupuutel hapniku (tekib peroksiid, hüperoksiid; need on tugevad oksüdeerijad, süsinikdioksiidiga reageerides eraldavad hapnikku) või veega (moodustavad leelise, tõrjuvad välja vesiniku). Seetõttu hoitakse suletud anumas petrooleumi- või õlikihi all. Nahale tekitavad sügavaid põletushaavu. Naatriumit kasutatakse redutseerijana ning välisvalgustites, liitiumit sulamite koostises n...
100 Jäävkaredus = üldkaredus mööduvkaredus Jäävkaredus 5,25 2,2 = 3,05 mg ekv/l Kokkuvõte: Vee mööduv karedus 2,2 mg ekv/l Üldkaredus 5,25 mg ekv/l Jääv karedus 3,05 mg ekv/l Vee kareduse kõrvaldamiseks ja vee täielikuks vabastamiseks kõikidest sooladest, kasutatakse ioniite. Praktikas kasutatavad ioniidid on vees lahustumatud kõrgmolekulaarsed orgaanilised ühendid, mis sisaldavad väljavahetusvõimelisi ioone. Katioone vahetavaid ioniite nimetatakse kationiitideks ja anioone vahetavaid ioone anioniitideks. Kui Na-ioone väljavahetava kationiidiga täidetud filtrist toorvett läbi juhtida, toimuvad järgmised protsessid: Ca ( HCO ) Ca 2Na-kat + (kat)2 + 2NaHCO3 Mg ( HCO) Mg
Vee pehmendamine ➢ S.t Ca ja Mg soolade sisalduse vees vähendamine ➢ Lihtsaim moodus – keetmine ○ Tekib katlakivi, kuid vesi on tulemusena pehmem ○ Pole täielik lahendus ➢ Tööstuste meetod – destilleerimine ○ Kallis ○ Energiakulukas ➢ Muu – pehmendajate lisamine ○ Tulemusena sadenevad Mg ja Ca soolad välja ➢ Populaarseim viis – ioniitide lisamine ○ Ioniidid e ioonivahetajad – ained, mis on võimelised vahetama nende koostisesse kuuluvaid ioone lahuses olevate ioonide vastu ■ Kationiidid – vahetavad katioone ■ Anioniidid – vahetavad anioone Keskkonnaprobleemid ➢ Atmosfääri saastumine ○ Osad gaasid atmosfääris on otseselt kahjulikud ■ Kütuste mittetäielikul põlemisel tekib CO, mis on mürgine
Mööduv ehk karbonaatne karedus ja jääv ehk mittekarbonaatne karedus. Ca ja Mg soolad põhjustavad vee karedust. 11. Millised on kareda vee negatiivsed tagajärjed? 1) moodustub katlakivi, mis halvendab soojusjuhtivust, mis põhjustab elektriarve suurenemist 2) pesuvahendi kulu suurem, kangale ja juustele sadenevad pesuvahendi ja kaltsiumi soolad 12. Kuidas eemaldada vee karedust? 1) vee pehmendamine, keetmine 2) destilleerimine 3) pehmendavate ainete kasutamine 4) ioniidid 13. Metallide biofunktsioonid: makroelemendid - Na, K, Ca, Mg; mikroelemendid - Fe, Zn. Mis juhtub, kui toit sisaldab liialt palju soola? Millised toiduained on head K/Ca/Mg/Fe/Zn allikad. Vt http://toitumine.ee/mineraalained/. Na närviimpulsside edasikanne, vererõhu mõjutamine, keedusoola koostises, juust, leib K sportlikud võimed, leidub puuviljades ja juurviljades Ca tugevad luud, piim ja piimatooted, pähklid, seemned
vastu. Vahetusadsorptsioon on sarnane keemilisele reaktsioonile. Protsess on pööratav enamasti (kuid mitte alati) ning üldjuhul aeglasem kui tavaline molekulaarne adsorptsioon. Vahetusadsorptsiooni käigus võib muutuda lahuse pH Vahetusadsorptsiooni agendid Need agendid võivad olla happelised (katioonide vahetajad), aluselised (anioonide vahetajad), amfoteersed (vahetavad mõlemaid) 16. Mida kujutavad endast ioonvahetusadsorbendid (ioniidid)? Ioniidid ehk ioonivahetajad (harvem ka ioonivahetusvaigud) on tahked vees ja orgaanilistes lahustites lahustumatud polümeersed materjalid (polüelektrolüüdid), mis astuvad kergesti ioonivahetusreaktsioonidesse; seega on võimelised oma ioone vahetama lahuses olevate ioonide vastu. Ioniidid võivad olla anorgaanilised või orgaanilised, looduslikud või sünteetilised. Enamik ioniite baseerub võrkstruktuuriga (inglise crosslinked) polüstüreenil, mille struktuuri on viidud aktiivsed
ensüümihäireid. Need satuvad keskkonda metallide kaevandamisel, väetiste tootmisel ja väetamisel, ning liikluses. Looduslikud raskemetallide allikad on vulkaaniline tolm, metsade või muude ökosüsteemide põlengud. 2. Kationiit on ioniit, mis on võimeline vahetama katioone. Anioniit on ioniit, mis on võimeline vahetama anioone. Neid kasutatakse vee pehmendamiseks. Ioniidid on võimelised siduma vees lahustunud ioone, vahetades neid välja oma koostisse kuuluvate ioonide vastu. 3. Vee karedust saab eemaldada vett pehmendades. Näiteks vee pikemaajalisel keetmisel, vett destilleerides, kasutades vee pehmendajaid (Na3PO4, Na2CO3) ja ioniite. 4. Kareda vee negatiivsed tagajärjed on näiteks katlakivi teke, mille tagajärjel tekivad ummistused, küttekehade soojusjuhtivus halveneb ja energiat kulub rohkem. Seep ei eemalda
Vee karedus Vesi on väga hea lahusti. Vees lahustuvad paljud looduses leiduvad ained. Kõige puhtam looduslik vesi on vihmavesi, mis peaaegu ei sisalda lahustunud soolasid. VEES LAHUSTUNUD KALTSIUMI-JA MAGNEESIUMSOOLAD PÕHJUSTAVAD VEE KAREDUST. Et vähendada vee kareduse kahjulikku toimet, on paljudel juhtudel vaja vett pehmendada, see tähendab vähendada kaltsiumi-ja magneesiumisoolade sisaldust vees. Lihtsaimaks vee pehmendamise mooduseks on vett eelnevalt keeta. Ioniidid ehk ioonivahetajad on ained, mis on võimelised vahetama nende koostisse kuuluvaid ioone lahuses olevate ioonide vastu. Enamik ioniite on teralised tahked ained, mis vees praktiliselt ei lahustu – tänapäeval on kõige levinum vee pehmendamine ioniitide abil.
faas ja mittepolaarne solvent; kui proov on vees mitte lahustuv või mitte-polaarne. Pööratud faasi meetod- mittepolaarne stats. faas ja polaarne solvent; kui proov lahustub vees või ei lahustu aga on polaarne Ioonvahetuskromatograafia põhimõte ja rakendusi-põhineb vahetusadsorptsioonil, mille puhul adsorbeeruvate ioonide asemel läheb adsorbendi koostisest lahusesse ekvivalentne hulk teisi ioone. Niisugusteks ioonide vahetamiseks võimelisi adsorbente nimetatakse ioniitideks. Ioniidid jagunevad kationiitideks, mis on võimelised vahetama katioone, ja anioniitideks, mis vahetavad lahusega anioone. Tuntakse ka amfoteerseid ioniite, mis võivad vahetada nii anioone kui ka katioone. kolonni täidisele on kantud laenguga rühmad, mis on neutraliseeritud vastasioonidega. anioonvahetajad - kvaternaarsed amiinid. katioonvahetajad sulfonaatrühmad. môlemad rühmad dissotseeruvad täielikult ja sôltuvus pH-st puudub.
kõrgemad kui sarnastel ühenditel. 48. Loodusliku vee koostis- H2O, Ca2+, Mg2+, Fe3+, Na+, K+, HCO3-, Cl-, SO42-, H+, OH- 49. Katlakivi tekke reaktsioon- Ca(HCO3)2 CaCO3 + H2O + CO2 Katlakivi eemaldamine- kasutatakse mitmesuguseid lahusteid. 50. Karbonaatne karedus- põhjustavad vees lahustunud kaltsium- ja magneesium vesinikkarbonaadid. 51. Püsiv ehk mittekarbonaatne karedus- põhjustavad vees lahustunud sulfaadid, silikaadid Kloriidid. 52. Soolade kõrvaldamine veest ioniitidega- ioniidid teatud kõrgmolekulaarsed ühendid; Kationiidid adsorbendid, mis seovad lahustest katioone; Anioniidid adsorbendid, mis seovad lahustest anioone. LAHUSED 53. Lahuse mõiste- kahest või enamast komponendist (lahustunud ained, lahusti) koosnev homogeenne süsteem. 54. Lahuste klassifikatsioon agregaatoleku järgi- gaasiline, vedel, tahke. 55. Lahuste klassifikatsioon aine sisalduse põhjal- n küllastumata lahus, küllastunud lahus, üleküllastunud lahus. 56
Põhineb vees lahustunud kaltsiumi ja magneesiumisoolade keemiliste reagentide abil lahustumatuteks ühendikteks muutmisel, mis eraldatakse settimisel ja filtreerimisel. Meetodil on palju puudusi: nõuab suuri mahuteid, moodustub suur kogus aluselist heitvett tahkete osade sisaldusega. Peamine puudus antud meetodil on see, et ei saa kõrvaldada veest naatriumhüdrokarbonaate, mis muudab ta õlletööstuse jaoks kõlbmatuks. 4. Ioonvahetus põhineb ioniitide kasutamisel. Ioniidid on materjalid, m,illel on omadus vahetada nende koostisesse kuuluvaid ioone ioonide vastu mis on vees. Eristatakse kationiite, millel on võime vahetada positiivselt laetud kaltsiumi ja vesiniku ioonid vees olevate naatriumi ja magneesiumi vastu ning anioniite, mis vahetavad negatiivselt laetud vee ioonid (kloriidid, sulfaadid). Kasutatakse paralleelset ja järjestikust vesinik-kaltsiumkationeerimist, mille puhul lastakse
reageerivad naatriumfosfaadiga. Reaktsioonide tagajärjel tekivad rasklahustuvad kaltsium- ja magneesiumfosfaat, mis eralduvad sademetena. Nii saadaksegi pehme vesi, mis ei sisalda enam vees lahustunud kaltsiumi- ega magneesiumiühendeid. 2+ + 3Ca + 2Na3PO4 _ Ca3(PO4)2 + 6Na Üha laialdasemalt kasutatakse tänapäeval vee pehmendamiseks ioniite ehk ioonvaheteid. Enamik ioniite on tahked teralised või kuulikeste taolised ained, mis vees praktiliselt ei lahustu. Ioniidid seovad vees lahustunud ioone ja vahetavad need välja oma koostisesse kuuluvate ioonide vastu. Neid ioniite, mis vahetavad katioone, nimetatakse kationiitideks ja neid ioniite, mis vahetavad anioone, nimetatakse anioniitideks. Juhtides looduslikku vett läbi kationiidi asenduvad vees lahustunud kaltsium- ja magneesiumioonid näiteks naariumioonide vastu, mille tulemusena lahusesse satuvad kaltsium- ja magneesiumioonide asemel naatriumioonid. Viimased ei põhjusta vee karedust
2+ ➢ Ca2 ja Mg2+ ning HCO3 – väljavahetamine vees teiste ioonide vastu, millised ei moodusta vee kasutamisel rasklahustuvaid ühendeid. ➔ Vee keetmine st kuumutamine ja filtrimine (kõrvaldab karbonaatse kareduse); ➔ Ioonvahetus - Ca ja Mg ioonid vahetatakse välja Na+ või H+ ioonidega, ja HCO3 – ioonid Cl+- või OH -ioonidega kuna ➔ Na-soolad on hästilahustuvad siis selline vesi katlakivi ei tekita. ➔ Ioniidid – teatud kõrgmolekulaarsed ühendid või Ca, Al silikaadid (näit. tseoliidid), millel on võime adsorbeerida oma pinnale lahustest anioone või katioone. ➔ Kationiidid – adsorbendid, mis seovad lahustest katioone ➔ Anioniidid– adsorbendid, mis seovad lahustest anioone 48. Orgaanilised lahustid ja nende kasutamine. Kasutatakse peamiselt: ➢ Vedelate värvide ja lakkide koostises värvile vajaliku viskoossuse andmiseks;
46. Mittekarbonaatne karedus ehk püsivat karedust põhjustavad vees lahustunud sulfaadid (CaSO4, MgSO4), silikaadid (CaSiO3, MgSiO3,), kloriidid (CaCl2, MgCl2) jt. Need soolad ei sadestu vee kuumenemisel, kuid kloriide sisaldav vesi põhjustab metallide korrosiooni. Tööstuses tuleb jahutusveena eelistada võimalikult pehmet vett, vajaduse korral tuleb seda pehmendada. Merevee kasutamine jahutussüsteemis on keelatud. 47.soolade kõrvaldamine. Ioniidid teatud kõrgmolekulaarsed ühendid või Ca, Al silikaadid (näit. tseoliidid), millel on võime adsorbeerida oma pinnale lahustest anioone või katioone. 48. Orgaanilised lahustite kasutamine: värvide ja lakkide viskoossuse suurendamiseks. Vedelike eraldamiseks ükstesest. Nt bituumen ekstraheeritakse välja benseeniga või dietüüleetriga rasvad toidust. Metallide pindade puhastamine õlidest, rasvadest. Orgaaniliste ainete lahuste valmistamisel. 49
Rasvad lahustuvad ning lahustite eemaldamiseks saadakse kätte tahkel kujul vastavad rasvad. Seda kasut ka paljude ainete eraldamisel Lahusti lahustamisomadused sõltuvad: a)lahusti molekulide polaarsusest b)lahustatava aine struktuurist. 15. Loodusliku vee koostis - koosneb vee molekulidest, soola molekulid + tahked peendispersedained (muda,savi) ja mikroorganismid. Ioonvahetajatega saab vees eemaldada karedust. Kare vesi lastakse läbi ioonfiltri milles sisalduvad ioniidid eemaldavad veest lisandioonid. Kationiidid eemaldavad katioonid ning anioniidid eemaldavad anioonid. Vee kuumutamisel üle 65 C NCO3- laguneb, tekib katlakivi CaCO3: HCO3- H+ + CO32- Vesinikkarbonaadi lagunemine toimub suhteliselt aeglaselt ning seetõttu kaltsiumkarbonaati moodustub vee kuumutamise samuti suhteliselt aeglaselt. Fe2+ ioone sisalduva vee kokkupuutel õhuga: võib moodustuda segamisel vette Fe(OH)3, mis sadestub mõõdukitesse, klappidesse ja võib viis süsteemi rikkeni.
Mg ja Ca sooladest. Karedust väljendatakse katlakivi tekitavate Ca ja Mg soolade sisaldusega vees (mg- ekv)/dm² jaotatakse mööduvaks ja jäävaks kareduseks. Mööduvat karedust põhjustavaid vesinikkarbonaate eemaldatak se keetmisel. Püsiva kareduse põhjustavad CaCl2,CaSO4, Mg SO4,MgCl, mis keetmisel ei kõrvaldu. Pehmendamiseks kasutatakse 2 meetodit,keemilist meetodit, mis on vähe efektiivne ja mida enam ei kasutata(Na2CO3, Ca(OH) 2) ja iooni vahetus meetodit (ioniidid). Vee kuumutamisel üle 65 C laguneb HCO3 =H+ +CO3²-, siis sadestub välja CaCO3,mis on katlakivi põhikompo- nent, milles on veel Fe2O3*n*H2O ja CaMg(CO3). Põhjavee kokkupuutel õhuga tekivad Fe(OH) 2 sade (punakaspruun). Kui see vesi juhtida läbi liivafiltri, saabki vähendada rauaioonide sisaldust vees. 13. Vee dissotsiatsioon.: Vesi dissotseerub vastavalt võrrandile : H2O=H+OH ehk 2H2O= H3O+OH.
väheneb kuumutamisel, kuid tekib katlakivi, mis vähendab soojusjuhtivust ja võib tekitada ummistusi) ja mittekarbonaatset ehk jäävat vee karedust (põhjustatud teistest sooladest, ei kao kuumutamisel). Pehme vesi ei sisalda lahustunud kaltsium- ja magneesiumühendeid (vihm, lumi, jõgi, järv). Vee pehmendamiseks nimetatakse vee kareduse vähendamist (kuumutamine, destilleerimine, ioniidid). MOLAARARVUTUSED: 1. Ülesande alusel koostatakse reaktsioonivõrrand ja tasakaalustatakse see. 2. Kui pole antud aine moolide arvu, siis tuleb see leida kolme moolide leidmise valemi abil (n=m/M; n=V/Vm; n=N/Na) 3. Aine moolide arvust leitakse konstantide suhte alusel otsitava aine moolide arv. 4. Otsitava aine moolide arvst leitakse kas mass, ruumala või aineosakeste hulk. Aine hulk väljendab aines sisalduvate osakeste arvu. Aine hulga ühik on mool (mol), tähiseks n
põhjustavad vees lahustunud sulfaadid (CaSO4, MgSO4), silikaadid (CaSiO3, MgSiO3,), kloriidid (CaCl2, MgCl2) jt. Need soolad ei sadestu vee kuumenemisel, kuid kloriide sisaldav vesi põhjustab metallide korrosiooni. Tööstuses tuleb jahutusveena eelistada võimalikult pehmet vett, vajaduse korral tuleb seda pehmendada. Merevee kasutamine jahutussüsteemis on keelatud. 54. Soolade kõrvaldamine veest ioniitidega Ioniidid – teatud kõrgmolekulaarsed ühendid või Ca, Al silikaadid (näit. tseoliidid), millel on võime adsorbeerida oma pinnale lahustest anioone või katioone. Kationiidid – adsorbendid, mis seovad lahustest katioone Anioniidid – adsorbendid, mis seovad lahustest anioone Osaline puhastamine Na-kationiidiga 55. Veepuhastusprotsessi etapid koos selgitustega (tööstuses). 1) vee läbijuhtimine H-kationiidiga kolonnist
51. Püsiv ehk mittekarbonaatne karedus põhjustavad vees lahustunud sulfaadid (CaSO4, MgSO4), silikaadid (CaSiO3, MgSiO3,), kloriidid (CaCl2, MgCl2) jt. Need soolad ei sadestu vee kuumenemisel, kuid kloriide sisaldav vesi põhjustab metallide korrosiooni. Tööstuses tuleb jahutusveena eelistada võimalikult pehmet vett, vajaduse korral tuleb seda pehmendada. Merevee kasutamine jahutussüsteemis on keelatud. 52. Soolade kõrvaldamine veest ioniitidega Ioniidid – teatud kõrgmolekulaarsed ühendid või Ca, Al silikaadid (näit. tseoliidid), millel on võime adsorbeerida oma pinnale lahustest anioone või katioone. Kationiidid – adsorbendid, mis seovad lahustest katioone Anioniidid – adsorbendid, mis seovad lahustest anioone Osaline puhastamine Na-kationiidiga 53. Lahuse mõiste Lahus on kahest või enamast komponendist (lahustunud ained, lahusti) koosnev homogeenne süsteem. 54. Lahuste klassifikatsioon agregaatoleku järgi gaas-gaas (õhk)
(kolonntüüpi või reaktortüüpi seadmed); 2. Vette lisatakse ioniit, segatakse ning ioniit eraldatakse veest setitamise või filtreerimisega. kui Na+ ioonid on Ca2+ ja Mg2+ ioonidega välja vahetatud, tuleb filtrit regenereerida. Seda tehakse 7...8%-lise naatriumkloriidilahusega, mis küllastab filtri taas Na+ ioonidega ja viib sealt välja Ca2+ ning Mg2+ ioonid. Ioniidid – teatud kõrgmolekulaarsed ühendid või Ca, Al silikaadid (näit. tseoliidid), millel on võime adsorbeerida oma pinnale lahustest anioone või katioone. Kationiidid – adsorbendid, mis seovad lahustest katioone Anioniidid – adsorbendid, mis seovad lahustest anioone Osaline puhastamine Na-kationiidiga 1. Vee läbijuhtimine H-kationiidiga kolonnist. Seotakse Ca2+ ja Mg2+ ioonid. 2
14. ) Looduslik vesi kõige suuremates kogustes kasutatav vedelik. Pinnavesi koostis: H2O, Ca2+, Mg2+, Fe3+, Na+, K+, HCO3-, SO42-, H+, OH- + tahked peendispersed ained (muda, savi jne) ja mikroorganismid. Looduslikku vett ei tohi kuumutada üle 55, sest üle 65 tekib katlakivi. Pehmendamiseks kasutatakse 2 meetodit: keemilist meetodit, mis on vähe efektiivne ja mida enam ei kasutata(Na2CO3, Ca(OH) 2) ja ioonvahetus meetodit (ioniidid). Ioonvahetajad tahked ained, millel on omadus vahetada oma struktuuris olevaid mõningaid ioone lahuses olevate ioonde vastu. Katioone vahetavad kationiidid ja anioone vahetavad anioniidid. Kuumutamisel üle 65, laguneb HCO3- H+ +CO3²-, siis sadestub välja CaCO3,mis on katlakivi põhikomponent, milles on veel Fe2O3*nH2O ja CaMg(CO3)2 need on vee aurumisjäägi põhikomponendid. Põhjavee kokkupuutel õhuga tekivad Fe(OH)3 sade (punakaspruun). Kui see vesi juhtida läbi liivafiltri,
orgaaniliste ühendite tekke tõttu: 2C17H35COONa + Ca2+ → (C17H35COO)2Ca↓ + 2Na+ (3.5) seep lahustumatu lubjaseep Katlakivi tekkimise vältimiseks tuleb looduslikust veest eemaldada kas Ca2+ ja Mg2+ või HCO−3 , rasvhapete Ca– ja Mg–soolade moodustumise vältimiseks tuleb aga eemaldada veest Ca2+ ja Mg2+. Ülalnimetatud ioonide eemaldamise protsessi nimetatakse vee pehmendamiseks. 55. Soolade kõrvaldamine veest ioniitidega (vt praktikumi töö). Ioniidid – teatud kõrgmolekulaarsed ühendid või Ca, Al silikaadid (näit. tseoliidid), millel on võime adsorbeerida oma pinnale lahustest anioone või katioone. Kationiidid – adsorbendid, mis seovad lahustest katioone Anioniidid – adsorbendid, mis seovad lahustest anioone Osaline puhastamine Na-kationiidiga Protsessi saab läbi viia kahe metoodikaga: 1. Vesi juhitakse läbi ioniidi (kolonntüüpi või reaktortüüpi seadmed); 2
keskmise karedusega – 2 … 10 - “ - kare - üle 10 -“- Vee kareduse vähendamiseks (või eemaldamiseks) on mitmeid meetodeid (nii keemilisi kui füüsikalisi). Kõige radikaalsemad - töötlus ioniitidega - destillatsioon (mõlemad viivad kareduse, s.t. soolade sisalduse praktil. 0-ni) Ioniitidega töötlus (ioonivahetus) on palju odavam (vähem energiamahukas) kui destillatsioon. Ioniidid on kõrgmolekulaarsed orgaanilised, ka mõned anorgaanilised ühendid, mis vahetavad oma koostisse kuuluvaid radikaale või ioone vees sisalduvate katioonide või anioonide vastu: Na2R + CaSO4 = CaR + Na2SO4 vesinik- vormis H2R + MgCl2 = MgR + 2HCl ROH + HCl = RCl + H2O R - ioniidi püsiv (mittevahetuv) radikaal Katioone vahetavad ioniidid – KATIONIIDID Anioone - “ - – ANIONIIDID
Mg osakesi. Karedust väljendatakse katlakivi tekitavate Ca ja Mg soolade sisaldusega vees (mg-ekv)/dm². Mööduvat karedust põhjustavaid vesinikkarbonaate eemaldatakse keetmisel. Püsiva kareduse põhjustavad CaCl2,CaSO4, Mg SO4,MgCl, mis keetmisel ei kõrvaldu. Pehmendamiseks kasutatakse 2 meetodit: keemilist meetodit, mis on vähe efektiivne ja mida enam ei kasutata(Na2CO3, Ca(OH) 2) ja ioonvahetus meetodit (ioniidid). Ioonvahetajad tahked ained, millel on omadus vahetada oma struktuuris olevaid mõningaid ioone lahuses olevate ioonde vastu. Katioone vahetavad kationiidid ja anioone vahetavad anioniidid. Vahetuskatioonid Na + ja H+; vahetusanioonid Cl ja OH-. Nii kationiidid, kui anioniidid võivad olla looduslikud ja sünteetilised, praktikas enamasti sünteetilised (sfäärilised terakujulised, kollakad-pruunikad, meenutavad kalamarja). Kationiidid ja anioniidid on regenereeritavad
karedus on põhjustatud teistest Ca- ja Mg- sooladest (sulfaadid, kloriidid, nitraadid). Keetmine ei aita. Vee pehmendamise meetodid: 1)destillatsioon vett keedetakse, eralduv aur kondenseeritakse jahutamisel taas vedelikuks. Vees lahust soolad ei lendu koos veeauruga ja jäävad keetmisnõusse, kust nad eemald. See on väga efektiivne, kuid energiamahukas ja kallis. Dest vett kasut peam laborites; 2)Ioonivahetus kare vesi lastakse läbi ioonfiltri, milles sisald ioniidid (tahke teraline mass) eemaldavad vees leiduvad lisandioonid. On kahte tüüpi ioniite: kationiidid eemaldavad vees leiduvad katioonid, anioniidid eemaldavad anioonid. Eemaldamine toimub ioonivahetuse kaudu: lahuses olevad Ca2+- või Mg2+- ioonid asendavad kationiidi koostises olevaid H+-ioone (mis lähevad lahusesse). Samuti asendatakse kareda vee anioonid (HCO-3, SO42-, Cl-) anioniidi koostises olevate OH--ioonidega.
Mis toimub Fe2+ - ioone sisaldava vee (põhjavesi) kokkupuutel õhuga? Milline on kõige lihtsam raud()ioonide sisalduse vähendamise viis vees? Loodusliku vee koostis: H2O, Ca2+, Mg2+, Fe3+, Na+, K+, HCO3-, Cl-, SO42-, H+, OH- + tahked peendispersed ained (muda, savi jne) ning mikroorganismid. Vee pehmendamiseks töödeldakse looduslikku vett ioonvahetajatega. Ioonvahetus kare vesi lastalse läbi ioonfiltri, milles sisalduvad ioniidid (tahke teraline mass) eemaldavad vees leiduvad lisandioonid. On kahte tüüpi ioniite: kationiidid eemaldavad vees leiduvad katioonid ning anioniidid eemaldavad anioonid. Eemaldamine toimub ioonvahetuse kaudu: lahuses olevad Ca 2+ või Mg2+ - ioonid asendatakse kationiidi koostises olevate H+ - ioonidega. Samuti asendatakse kareda vee anioonid (HCO 3-, Cl-, SO42-) anioniidi koostises olevate OH- - ioonidega. Niiviisi asendatakse karedust põhjustavad soolad
kuumutamisel üle 65°C? Mis toimub Fe2+ - ioone sisaldava vee (põhjavesi) kokkupuutel õhuga? Milline on kõige lihtsam raud(II)ioonide sisalduse vähendamise viis vees? Loodusliku vee koostis - H2O, Ca2+, Mg2+, Fe3+, Na+, K+, HCO3-, Cl-, SO42-, H+, OH- + tahked peendispersed ained (muda, savi jne) ning mikroorganismid. Vee pehmendamiseks töödeldakse looduslikku vett ioonvahetajatega. Ioonvahetus kare vesi lastakse läbi ioonfiltri, milles sisalduvad ioniidid (tahke teraline mass) eemaldavad vees leiduvad lisandioonid. On kahte tüüpi ioniite: kationiidid - eemaldavad vees leiduvad katioonid ning anioniidid - eemaldavad anioonid. Eemaldamine toimub ioonivahetuse kaudu: lahuses olevad Ca2+ või Mg2+ -ioonid asendatakse kationiidi koostises olevate H+-ioonidega (mis lähevad lahusesse). Samuti asendatakse kareda vee anioonid (HCO3-, SO42-, Cl-) anioniidi koostises olevate OH- -ioonidega
tekitavate Ca ja Mg soolade sisaldusega vees; karedust mõõdetakse milligrammekvivalentides 1 l vee kohta (mg-ekv/l). Karedust jaotatakse mööduvaks ja püsivaks kareduseks. Mööduvat karedust põhjustavaid vesinikkarbonaate eemaldatakse keetmisel. Püsiva kareduse põhjustavad CaCl 2, CaSO4, MgSO4, MgCl2, mis keetmisel ei kõrvaldu. Vee pehmendamiseks töödeldakse looduslikku vett ioonvahetajatega. Ioonivahetus kare vesi lastakse läbi ioonfiltri, milles sisalduvad ioniidid (tahke teraline mass) eemaldavad vees leiduvad lisandioonid. On kahte tüüpi ioniite: kationiidid - eemaldavad vees leiduvad katioonid; anioniidid - eemaldavad anioonid. Eemaldamine toimub ioonivahetuse kaudu: lahuses olevad Ca2+ või Mg2+ -ioonid asendatakse kationiidi koostises olevate H+-ioonidega (mis lähevad lahusesse). Samuti asendatakse kareda vee anioonid (HCO3-, SO42-, Cl-) anioniidi koostises olevate OH - -ioonidega. Niiviisi asendatakse karedust