硬さを解消する方法。「水の硬度」をテーマにした化学の授業のプレゼンテーション水の硬度のプレゼンテーションの概念

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硬度の化学硬度は、水中に可溶性のカルシウム塩とマグネシウム塩が存在することによって引き起こされる水の特性です。水の硬度の概念は、通常、カルシウムカチオン (Ca2+) と関連付けられており、程度は低いですがマグネシウム (Mg2+) にも関連付けられています。実際には、すべての二価カチオンは硬度にある程度影響を与えます。これらは陰イオンと相互作用して、沈殿する可能性のある化合物 (硬度塩) を形成します。

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硬さの種類一般的な硬さ。カルシウムイオンとマグネシウムイオンの合計濃度によって決まります。炭酸塩（一時的）硬度と非炭酸塩（永久）硬度の合計です。これは、水中のカルシウムとマグネシウムの炭化水素塩および炭酸塩（pH > 8.3）の存在によって引き起こされます。このタイプの硬度は、水を沸騰させるとほぼ完全に消えるため、一時的な硬度と呼ばれます。水を加熱すると、重炭酸塩が分解して炭酸が生成し、炭酸カルシウムと水酸化マグネシウムが沈殿します。これは強酸（硫酸、硝酸、塩酸）のカルシウム塩とマグネシウム塩の存在によって引き起こされ、煮沸しても除去できません（硬度が一定）。

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硬度の原因カルシウム (Ca2+) およびマグネシウム (Mg2+) イオン、および硬度の原因となる他のアルカリ土類金属は、すべてのミネラルウォーターに存在します。その源は石灰岩、石膏、ドロマイトの自然堆積物です。カルシウムとマグネシウムのイオンは、溶解した二酸化炭素と鉱物との相互作用、その他の岩石の溶解と化学的風化のプロセスの結果として水に入ります。これらのイオンの発生源は、集水域の土壌、底質、およびさまざまな企業からの廃水で発生する微生物学的プロセスである可能性もあります。

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この表は、剛性の問題に対する彼らのより「厳しい」アプローチを明確に示しています。これには理由があります。これについては以下で説明します。

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地表水の硬度は通常、地下水の硬度よりも低くなります。地表水の硬度は顕著な季節変動の影響を受け、通常は冬の終わりに最高値に達し、軟雨と融解水で豊富に希釈される増水時に最低値に達します。海水および海水は非常に高い硬度（数十、数百 mEq/dm3）を持っています。

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水質に対する硬度の影響飲料水利用の観点から見ると、硬度の許容範囲は地域の状況によって大きく異なります。カルシウムイオンの味覚閾値は（mg換算で）対応する陰イオンに応じて2～6mEq/lの範囲にあり、マグネシウムの味覚閾値はさらに低くなります。場合によっては、硬度が 10 mEq/L を超える水が消費者に受け入れられる場合があります。硬度が高いと水の官能特性が悪化して苦味が生じ、消化器官に悪影響を及ぼします。

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世界保健機関は、健康上の理由から推奨される硬度値を提供していません。 WHOの資料では、飲料水の硬度と心血管疾患との間には統計的に逆の関係があることが多くの研究で明らかになっているが、入手可能なデータはこの関係の因果関係を結論付けるには十分ではないと述べている。同様に、軟水が人体のミネラルバランスに悪影響を及ぼすことも明確には証明されていません。

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さらに、硬度塩が洗剤（石鹸、洗剤、シャンプー）と相互作用すると、泡の形で「石鹸スラグ」が形成されます。これは洗剤の大量の無駄につながるだけではありません。乾燥後、そのような泡は配管器具、リネン、人間の皮膚、髪に堆積物の形で残ります（「硬い」髪の不快な感覚は多くの人によく知られています）。

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同時に、コインの裏側についても触れておく必要があります。硬度が 2 mEq/L 未満の軟水は緩衝能力 (アルカリ性) が低く、pH レベルやその他の多くの要因によっては、水道管に対する腐食作用が増大する可能性があります。したがって、多くの用途 (特に加熱工学) では、水の硬度と腐食性の最適なバランスを達成するために、水の特別な処理を実行する必要がある場合があります。

ロモノーソフ市には、耐久性のある石灰岩とドロマイトからなるオルドビス紀の帯水層の地下水源から水が供給されています。この地平線は、地表に近い場所、つまりイゾラ (シルル紀) 高原内で最も集中的に使用されます。水が浸透すると、流れている岩石を溶解し、これらの物質を吸収します。レニングラード地域の地下水源からの水は非常に硬水です。硬度は飲料水の品質を示す主な指標の 1 つです。私たちの研究の目的は、滴定法 (直接錯滴定) を使用して飲料水および天然水の硬度を測定することです。これを達成するために、以下の課題が設定されました。 1. 滴定 (錯分法) 法に慣れること。 2. 水の使用方法に応じた水の分類と、水質指標とその定義について理解します。 3. 飲料水の品質と純度のパラメータを研究します。 4. さまざまな水源から採取した天然水と飲料水の硬度指標を比較します。 5. 日常生活で水を軟化させたときの硬度指標をさまざまな方法で比較します。 6. ペトロドヴォレツ地区のGBOUスクールNo.430の生徒に、家庭での水の硬度を除去することについての推奨事項を与えます。

水の硬度とそれを除去する方法 Rakhimova M.、Niskovskaya V. 9 D

水化学
形の中の物質
透明な液体ではなく、
色がある
匂いと味。約71%
地球の表面は覆われています
水。
特徴別
起源、組成、または
アプリケーション、ハイライト
いくつかの種類の水:
軟水と硬水、
ミネラルウォーター、
蒸留水…
水
柔らかい
2未満
ミリモル/リットル
厳しい
平均
剛性
高い
剛性
2 - 10
ミリモル/リットル
10以上
ミリモル/リットル

水の硬度は、水中に溶けている塩分が多く含まれることによって引き起こされます。
カルシウムやマグネシウムなどのアルカリ土類金属。これがまさにその理由だ
洗濯機を中心とした家電製品の故障。それを取り除きなさい
水の性質はさまざまな方法で研究できます。
硬水または軟水を飲むと、軽度の健康リスクが生じます。で
塩分濃度が高いと尿石が形成される可能性があり、塩分濃度が低いと尿路結石が発生する可能性があります。
心血管疾患のリスクを大幅に増加させることはありません。味
湧き水はその硬度によって正確に決まります。

硬水と軟水
水の硬度と軟さは、水に含まれる塩分濃度によって決まります。ペンの中で
2 番目の場合は高く、2 番目の場合はわずかです。こんな用語が出てきました
おそらく水が物に与える性質によるものと思われます。もし
硬水で洗えば、生地自体は同じになります。柔らかい場合は、
服もそうなりました。
水の硬度は一時的な場合と永続的な場合があります。最初に含まれるのは
重炭酸マグネシウムと重炭酸カルシウム、2番目 - 他の塩。これらは主に硫酸塩であり、
同じ成分の塩化物です。水が沸騰すると放出されます。

水の硬度を取り除く方法:
カルシウム塩とマグネシウム塩は天然水に溶解しています。これらは重炭酸塩と硫酸塩です。
1.最初の方法は煮沸です。沸騰すると、可溶性重炭酸塩が通過します
不溶性炭酸塩に変化し、水の硬度が低下します。
Сa(HCO3)2 = CaCO3 ↓ + H2O + CO2
2.2番目の方法は、石灰水を加えることです。石灰水を加える場合
炭化水素は炭酸塩に変化し、水は柔らかくなります。
Сa(HCO3)2+Ca(OH)2 = CaCO3 ↓ +2H2O
3.しかし、水の硬度は硫酸カルシウムと硫酸マグネシウムにも依存します。硫酸カルシウムと
マグネシウムは炭酸ナトリウムで除去できます。炭酸ナトリウムを加える場合
硫酸塩は不溶性の炭酸カルシウムと炭酸マグネシウムに変わります。
CaSO4 + Na2CO3= CaCO3 ↓+ Na2SO4

4. 柔軟剤を追加します。全体的な硬度の低下は 100% に達します。柔軟剤
洗濯機内の全体的な水の硬度を下げるように設計されています。水
料理に使用したり、飲むことはできません。
5.ろ過。ろ過により全体の硬度が最大 80% 低下します。
フィルターには活性炭と陽イオン交換体の混合物が含まれています。石炭
有害な有機物質や塩化物を吸着します。カチオン交換体
全体的な剛性を軽減します。
これで、水の硬度を下げる方法がわかりました。釜の中のスケールは沈殿物です
炭酸カルシウムおよび炭酸マグネシウムと硫酸カルシウムの混合物。スケールは取り外し可能
希酢酸溶液を使用して壁から除去します。

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水の硬度は大きく異なり、その硬度の程度に基づいて多くの種類の水の分類があります。以下の表に 4 つの分類例を示します。ロシアの情報源からの 2 つの分類 - 参考書「環境状態の水素化学的指標」と大学の教科書「水処理」/9/ から。そして 2 つは外国のものです。1 つは環境保護庁標準化研究所 (DIN 19643) と米国環境庁 (USEPA) が 1986 年に採用したドイツ分類の硬度基準です。水の硬度は大きく異なり、水の分類には多くの種類があります。硬さの程度に応じて。以下の表に 4 つの分類例を示します。ロシアの情報源からの 2 つの分類 - 参考書「環境状態の水素化学的指標」と大学の教科書「水処理」/9/ から。そして 2 つは外国のものです。1 つは環境保護庁標準化研究所 (DIN 19643) と米国環境庁 (USEPA) が 1986 年に採用したドイツの分類の深刻度基準です。

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さらに、硬度塩が洗剤（石鹸、洗剤、シャンプー）と相互作用すると、泡の形で「石鹸スラグ」が形成されます。これは洗剤の大量の無駄につながるだけではありません。乾燥後、そのような泡は配管器具、リネン、人間の皮膚、髪に堆積物の形で残ります（「硬い」髪の不快な感覚は多くの人によく知られています）。さらに、硬度塩が洗剤（石鹸、洗剤、シャンプー）と相互作用すると、泡の形で「石鹸スラグ」が形成されます。これは洗剤の大量の無駄につながるだけではありません。乾燥後、そのような泡は配管器具、リネン、人間の皮膚、髪に堆積物の形で残ります（「硬い」髪の不快な感覚は多くの人によく知られています）。

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これらの毒素が人体に及ぼす主な悪影響は、正常な皮膚を常に覆っている天然の脂肪膜を破壊し、毛穴を詰まらせることです。このような悪影響の兆候は、きれいに洗った肌や髪に特徴的な「きしむ音」です。軟水を使用した後に一部の人に刺激を引き起こす「石けんのような」感覚は、皮膚の保護脂肪膜が無傷で無傷であることの兆候であることがわかりました。滑るのは彼女です。そうでない場合は、母なる自然が私たちにすでに提供している肌の保護を回復するために、ローション、柔軟剤および保湿クリーム、その他のトリックにお金を費やす必要があります。これらの毒素が人体に及ぼす主な悪影響は、正常な皮膚を常に覆っている天然の脂肪膜を破壊し、毛穴を詰まらせることです。このような悪影響の兆候は、きれいに洗った肌や髪に特徴的な「きしむ音」です。軟水を使用した後に一部の人に刺激を引き起こす「石けんのような」感覚は、皮膚の保護脂肪膜が無傷で無傷であることの兆候であることがわかりました。滑るのは彼女です。そうでない場合は、母なる自然が私たちにすでに提供している肌の保護を回復するために、ローション、柔軟剤および保湿クリーム、その他のトリックにお金を費やす必要があります。

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水の硬度の種類
水の硬度を除去するための工業的方法
水の硬度が人間の生命と健康に及ぼす影響
水の硬度が家庭用および産業用システムに及ぼす影響
参考文献

1. 水の硬度

1. 水の硬度化学的な観点から - 主に水中に溶解したアルカリ土類金属塩の含有量に関連する水中の一連の物理的プロセス カルシウムとマグネシウム、いわゆる「硬度塩」。

Caイオンの存在 2+ そして マグネシウム 2+

2. 水の硬度インジケーター

水中の白いフレーク お茶の映画
水中の白いフレーク 家庭用電化製品に付着したスケールと石灰 お茶の映画
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家庭用電化製品に付着したスケールと石灰
お茶の映画

自然界における水の硬度の形成

地下水 – 石灰岩、石膏、ドロマイト、水の硬度の地下堆積物。

地表水 – 季節の変化。

海と海洋水 – 高い剛性。

新鮮な自然の貯水池 – 洪水期における最小の深刻さ。

水の硬度の種類。

ほぼ完全に排除された

お湯を沸かすときなので、

一時的硬直といいます。

カルシウム塩とマグネシウム塩は煮沸しても除去されません

（一定の硬さ）。

一時的な硬直の解消

私。 熱軟化 。（お湯を沸かして使います。）

私。 熱軟化 。（お湯を沸かして使います。）

Ca(HCO 3 ) 2 = CaCO 3 ↓ +CO 2 +H 2 ○ .

II. 試薬の軟化。

II. 試薬の軟化。

1. ソーダ灰を加えます。
1. ソーダ灰を加えます。

Ca(HCO 3 ) 2 +な 2 CO 3 = CaCO 3 ↓ + 2NaHCO 3 .

2. 消石灰を加えます。

2. 消石灰を加えます。
2. 消石灰を加えます。

Ca(HCO 3 ) 2 +Ca(OH) 2 = 2CaCO 3 ↓ +2時間 2 O.

永続的な硬直を解消する

試薬の軟化
試薬の軟化 。（ソーダ灰を加えることにより）

塩化カルシウム 2 +な 2 CO 3 = CaCO 3 ↓ +2NaCl。
塩化カルシウム 2 +な 2 CO 3 = CaCO 3 ↓ +2NaCl。
塩化カルシウム 2 +な 2 CO 3 = CaCO 3 ↓ +2NaCl。

2MgSO 4 +2Na 2 CO 3 +H 2 O== 2 CO 3 ↓ +CO 2 + 2Na 2 それで 4 .
2MgSO 4 +2Na 2 CO 3 +H 2 O== 2 CO 3 ↓ +CO 2 + 2Na 2 それで 4 .
2MgSO 4 +2Na 2 CO 3 +H 2 O== 2 CO 3 ↓ +CO 2 + 2Na 2 それで 4 .