A természetes vizek összetétele

Átírás

1 A természetes vizek összetétele A természetes édesvizek közül nem mindegyiket lehet közvetlenül mindenre felhasználni. Általában nem gondolkodunk azon, hogy miért nem habzik úgy a szappan egy karszthegységbeli üdülő fürdőszobájában, mint egy budapesti csapból folyó vízben. A különbségnek ugyanaz az oka Ezért: nem habzik a szappan, ha krétás kezünket akarjuk megmosni, nem szabad az autók hűtőrendszerébe csapvizet önteni, gyorsan tönkremegy a mosógép, ha nem teszünk megfelelő, vízkő elleni adalékot a mosóvízbe, szilárd bevonat, úgynevezett vízkő válik ki a teáskanna használata közben. Azokat a vizeket, amelyekben nem habzik a szappan, amelyekben a bab, a borsó főzéskor nem puhul meg, kemény víznek nevezzük. A lágyvizekben jól habzik a szappan, a teáskannában nem csapódik ki vízkő, illetve sokkal többször kell vizet forralni benne, hogy látható mennyiségű vízkő

2 váljék ki. Ezt a különbséget az oldatban lévő két alkáliföldfém-ion, a kalcium- és a magnéziumion okozza. A kalcium és magnéziumionok reakcióba lépnek a szappan anionjaival, és vízben oldhatatlan anyagként kicsapódnak a vízből. A babban, a borsóban is oldhatatlan kalcium-, illetve magnéziumvegyületek csapódnak ki csakúgy, mint a víz forralásakor a teáskannában vagy a mosógépben. A vízkeménységet a vízben oldott állapotban lévő Ca2+ és Mg2+ ionok, vagyis az oldott kalciumés magnéziumsók okozzák. A vízből forralás hatására nem az összes kalcium- és magnéziumion csapódik ki. Ennek mennyisége attól függ, hogy mennyi hidrogén-karbonát-ion van az oldatban: a vízkő nem más, mint kalcium-, illetve magnézium-karbonát. A lejátszódó kémiai reakció a cseppkőképződés felgyorsított folyamata. A kalcium- és magnéziumionok mellett a vízben nem csak hidrogén-karbonát-ionok lehetnek. A kalcium- és magnézium-szulfát, illetve -klorid forraláskor nem csapódik ki. Ezek a sók okozzák a vizek úgynevezett állandó keménységét. A víz változó keménységét a forralással kicsapható Ca(HCO3)2 és Mg(HCO3)2 adják. A vízkeménység megszüntetését, csökkentését vízlágyításnak nevezzük. Ez a vizek kalcium-, illetve magnéziumtartalmának csökkentését jelenti. A vízkeménység megszüntethető, sőt az oldott anyagok nagy részétől megszabadítható a víz desztillációval. Ez az eljárás azonban túlságosan drága (ha túl sok lágy vízre van szükség). A változó keménység forralással jelentősen csökkenthető, mivel ekkor a kalcium- és magnéziumkarbonátok legnagyobb mennyisége kicsapódik. A keletkező mészkő (illetve magnézium-karbonát) szűréssel eltávolítható. A képződő lágy víz nem teljesen tiszta, csupán a kalcium- és magnéziumionok többsége nátriumionokra cserélődik ki. A nátriumion nem csökkenti a szappan habzását, és a víz forralásakor sem alakulnak át vízkővé, vagyis nem okoznak vízkeménységet. Az összes vízkeménység vegyszeres kezeléssel, szóda vagy trisó segítségével csökkenthető. Ekkor a kalcium-, illetve a magnézium-karbonát és -foszfát vízben rosszul oldódó csapadékként válik ki, amely szűréssel eltávolítható. Az összes vízkeménység úgynevezett ioncserélő eljárással is csökkenthető, sőt gyakorlatilag meg is szüntethető. Ioncserélő gyantaként használhatók a szilíciumtartalmú agyagásványok (például a zeolitok, permutitok). Amikor a lágyítandó vizet átvezetik a gyantán, a negatív töltésű helyeken megkötődnek a Ca2+- és Mg2+-ionok, miközben a K+- és Na+-ionok a vízbe kerülnek. A gyanta regenerálása úgy történik, hogy tömény NaCl- vagy KCl-oldatot vezetnek át az elhasználódott gyantán. A túlsúlyban lévő Na+-, illetve K+-ionok ekkor leszorítják a megkötött kalcium- és magnéziumionokat, s a gyanta újra használható lesz. A háztartásokban keletkező, úgynevezett kommunális szennyvíz, illetve a mezőgazdaságban és az ipari üzemekben keletkező szennyvizek gyakran bejutnak természetes vizeinkbe. Különféle környezetvédelmi szabályok írják elő, hogy az ipari szennyvizet az adott üzemből milyen kezelés után lehet a csatornába engedni.

3 Budapesten naponta 1 millió köbméternyi szennyvíz keletkezik, amit a csatornahálózat a Duna felé szállít. Ennek csupán egy részét tisztítja meg a Budapesten működő két szennyvíztisztító telep. A változó keménység forralással jelentősen csökkenthető Elektronikus vízlágyító

4 Háztartási vízlágyító szerek Háztartási vízlágyító

5

6 Hordozható vízsótalanító Ionmentesviz előállító készülékek

7 Kétoszlopos folyamatos üzemű ipari vízlágyító berendezés Ozmózisos vízlágyító

8 Vízkeménység mérése laboratóriumban Vízkeménység mérése

9 Vízkő