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
teeb karedaks ka meie joogivee. Kaltsium ja magneesium on inimese organismile vajalikud elemendid, mistõttu puudum veekaredusel joogivees piirnorm. Siiski, vee kõrge karedusega seotud probleemid on tuttavad kõigile - nii eratarbijale aga rohkem siiski tööstustarbijale - joogi (õlle) tööstusele. Kuidas likvideerida vee karedust? Keetmine, mispuhul CaCO3 ladestub katlakivina (vaid karbonaatne karedus). Destilleerimine (soolade eraldamine) Ioonivahetus (kasutatakse ioniite nagu Na- või H-kationiite; Ca ja Mg ioonid asendatakse Na+ või H+ ioonidega; orgaanilised polümeerid). Veepehmendajad (ained, mis reageerivad Ca ja Mg sooladega, tekitades seebiga mittereageerivaid ühendeid; pesusooda e Na2CO3 kui kodune veepehmendaja). Pehme vee plussid ja miinused Loomatervishoiu seisukohalt on suure karedusega vesi loomadele ohutu, see tähendab, et selle kasutamine ei tekita organismis kahjustusi.Liiga pehme vee
Vee pehmendamine Liiga kareda vee omadusi tuleb enne selle tarvitamist kindlasti parandada, ehk vesi tuleb pehmendada (tööstuse otstarbeks pehmendatakse vett alati, et vältida katlakivi teket). Koduste vahenditega saab vett pehmendada seda keetes või sellele soodat , lupja või naatriumhüdroksiidi lisades. Vee pehmendamine 2 Keetmine, mispuhul CaCO3 ladestub katlakivina (vaid karbonaatne ehk mööduv karedus). Destilleerimine (soolade eraldamine) Ioonivahetus (kasutatakse ioniite nagu Na- või H-kationiite; Ca ja Mg ioonid asendatakse Na+ või H+ ioonidega; orgaanilised polümeerid). Veepehmendajad (ained, mis reageerivad Ca ja Mg sooladega, tekitades seebiga mittereageerivaid ühendeid; pesusooda e Na2CO3 kui kodune veepehmendaja). Vee kareduse mõju organismile Ca on organismile enim vajaminev mineraal sellest sõltuvad paljud elutähtsad funktsioonid: närviimpulsside ülekanne, lihaste kokkutõmbed, immuunsus, vere hüübimine
Selleks lisatakse vette näiteks naatriumfosfaadi lahust, mille tagajärjel vees lahustunud Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2, CaSO4 jt kaltsiumi- ja magneesiumiühendid 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
marmor, lubjakivi (paekivi), kriit. · Dolomiit CaCO3 MgCO3. Leidub Saaremaal. · Ca3(PO4)2 luude põhiline koostisosa. · Ca ja Mg on elusorganismides väga tähtsal kohal. Mg - taimedes (klorofüll). 4. Veekaredus · Vee karedus on tingitud Ca ja Mg sooladest. Karbonaadid mööduv karedus, saab vähendada vee keetmisega (tekib katlakivi). Kloriidid ja sulfaadid jääv karedus, saab vähendada kasutades ioniite. · Pehme vesi vesi, mis ei sisalda Ca ja Mg sooli. Väga puhast ja pehmet vett saame vee destilleerimisel. Küllalt pehme on ka vihma-, jõe- ja järvevesi.
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 enam mustust hästi ja rikub kangast ja juukseid. 5. Vee karedust liigitatakse mööduv ehk karbonaatne karedus ja mittekarbonaatne ehk jääv karedus. Vee karedust põhjustavad kaltsium- ja magneesiumsoolad. 6. NaCl- keedusool, söögivalmistamine NaOH+HCl NaCl+H2O
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.
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 rühmad: happelised või aluselised rühmad. Ioniidid jagatakse kationiitideks, mis võtavad vastu katioone, ja anioniitideks, mis vahetavad anioone. Ioniite kasutatakse mitmesugustes ainete lahutamise ja puhastamise protsessides, nt ioonivahetuskromatograafias. Laialt on ioniidid kasutuses vee pehmendamises ja puhastamises. 17. Milline on veepuhastusprotsess kationiitide ja anioniitide abil
Peale nende tekitavad karedust ka teised polüvalentsed katioonid nagu Fe, Mn, Ba, Sr, Zn). Magevees leiduvatest katioonidest on tavaliselt valdavad Ca ioonid. Ohtralt CO2 sisaldav vesi lahustab Ca lubjakividest. Peamised Ca ja Mg allikad on paekivi ja kriit, nende ühendite tekkel on oluline roll CO2. Vee kareduse eemaldamine Keetmine, mispuhul CaCO3 ladestub katlakivina (vaid karbonaatne karedus). Destilleerimine (soolade eraldamine) Ioonivahetus (kasutatakse ioniite nagu Na või Hkationiite; Ca ja Mg ioonid asendatakse Na+ või H+ ioonidega; orgaanilised polümeerid). Veepehmendajad (ained, mis reageerivad Ca ja Mg sooladega, tekitades seebiga mittereageerivaid ühendeid; pesusooda e Na2CO3 kui kodune veepehmendaja). 11. Keemilised vooluallikad Keemilised vooluallikad on vooluallikad, millega saadakse elektrivoolu redoksreaktsioonide kulgemisel vabaneva energia arvel. Elektrienergia saamiseks
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. laialt kasutatav anioonide määramiseks vee analüüsil, (näit. Elektrijaamades) Statsionaarsel faasil on ioonselt laetud pind, laeng on vastupidine määratavale komponendile.
Elusorganismid sisaldavad 50- 99% vett. Täiskasvanud inimese massist moodustab vesi umbes 23. Looduslik vesi ei ole täiesti puhas. Ta sisaldab lahustunult mitmesuguseid sooli ja gaase ning lahustumata lisandeid, mikroorganisme jne. Joogivee saamiseks kõrvaldatakse vees olevad lahustumaud ained liivfiltritega, mikroorganismid kõrvaldatakse veest kloorimise või osoneerimisega. Lahustunud lisanditest vabastamiseks vett destilleeritakse või rakendatakse ioonivahetajaid, ioniite. Destillatsiooniseadmes muudetakse vesi auruks ja aur kondenseeritakse jahutis destilleeritud veeks. Lisandid (soolad) jäävad destillatsiooniseadmesse. Destileeritud vett säilitatakse pikema aja vältel kvartsklaasist või tinast anumates. Tavalises klaasnõus säilitamisel lahustub vesi klaasi koostisse kuuluvad naatriumiühendid. Kui joome klaasi teed, joome ka ühe sajatuhandiku grammi klaasi koostisse kuuluvaid aineid. 2. Füüsikalised omadused
soolad, savi, tärklis, parafiin). Hüdrofiilsed pinnad märgavad vett paremini kui süsivesikuid. Ioonvahetus on protsess, mille tulemusena tahkes faasis olevad ioonid vahetatakse välja ioonidega lahusest. Ioonvahetajad (prooton, Naioonid, Ohioonid, Clioonid) – lahustumatud tahked ained: sünteetilised polümeersed valgud või looduslikud materjalid. Need tahked ained on kationiidid ja anioniidid. Kat.:RSO3-Ht+ +Nal+FRSO3-Nat++Hl+ Anioniit:RNH3+OH-t+Cl-lFRNH3+Cl-t+OHl- Ioniite kasut. suurtest kogustest veest ioonide kõrvaldamiseks. Nii kat. Kui ka an.il on kindel ioonivahetusvõime, s.t. kui kõik vahetusioonid on asendunud teiste ioonidega, ioniit enam ei tööta. Sellisel juhul ioniit regenereeritakse või vahetatakse uue ioniidi vastu. Kui kationiit, mida kasut. on vesinikvormis, siis peab anioniit olema hüdroksiidvormis. (Kui pannakse Clvormis anioniit, saadakse pärast ionnvahetust soolhape). Kui kationiit on naatriumvormis, peab anioniit olema kloriidvormis.
Karedas vees vahutab seep halvasti, sest seebi koostisesse kuuluvate rasvhappesoolade reageerimisel karedas vees esinevate Ca- ja Mg-ioonidega tekivad rasklahustuvad ühendid, mistõttu suureneb seebikulu. Vees esinevate karedust põhjustavate Ca ja Mg ioonide sisalduse vähendamist vees nim vee pehmendamiseks. Termilisel pehmendamisel (vee keetmisel) sadestuvad vähelahustuvad Ca ja Mg ühendid, mis sadestuvad ning on eraldatavad filtrimisel. Nüüdisajal kasut ulatuslikult ioniite (Na või H kationiiti), mis vahetavad ioone (Na+, H+) lahuses olevate Ca ja Mg ioonidega. Fosfaatpehmendusmenetlusel reageerivad fosfaatioonid Ca ja Mg ioonidega, andes rasklahustuvaid ühendeid. 20. IIIA rühma elemendid (B, Al): leidumine, lihtainete saamine, omadused ja kasutamine. Boor- kuulub vähelevinud elementide hulka, mis looduses lihtainena ei esin. Tähtsamaiks ühendiks looduses on booraks ja boorhape H3BO3, mis on ainus mineraalhape, mis esineb looduses puhta ainena
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. Niiviisi asendatakse karedust põhjustavad soolad järjestikku H+- ja OH--ioonidega, mis moodustavad vee: H++OH-=H2O
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 järjestikku H+ ja OH- - ioonidega, mis moodustavad vee: H + OH = H2O. Sellist demineraliseeritud vett
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. Niiviisi asendatakse karedust põhjustavad soolad järjestikku H+ ja OH- -ioonidega, mis moodustavad vee: H++OH- = H2O
(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 põhjustavad soolad järjestikku H+ ja OH- -ioonidega, mis moodustavad vee: H++OH- = H2O. Sellist
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 Neid tüüpe kasutatakse vee puhastamisel järjestikku Kui kasutada järjestikku kationiite (H-vormis) ja anioniite (OH-vormis), siis vahetuvad vee karedust põhjustavad ioonid järjestikku nende vastu → H2O Ioniite regenereeritakse (hapete, leeliste või soolade lahustega) ja kasutatakse korduvalt Kvalitseetsete ioniitidega töödeldud vesi – peaaegu ekvivalentne dest. veega (DEIONISEERITUD VESI), kuid palju odavam 3. ELEMENDID 3.1. 13. rühma elemendid (B – Tl): üldiseloomustus Viimaste IUPAC-i reeglite kohaselt 13. rühm (varasem IIIA, trieelid) pole soovitatav Võib nimetada ka boori alarühmaks Elemendid 5B, 13Al, 31Ga, 49In, 81Tl Lihtainete iseloomustus: