Жесткость воды и ее устранение

Природная вода, содержащая ионы Ca2+, Mg2+, Sr2+ и Fe2+, называется жесткой, причем жесткость воды обуславливается главным образом ионами Ca2+ и Mg2+. Жесткая вода при кипячении образует накипь, в ней не развариваются пищевые продукты; моющие средства не дают пены. Карбонатная (временная) жесткость связана с присутствием в воде гидрокарбонатов кальция и магния, некарбонатная (постоянная) жесткость — хлоридов и сульфатов. Общая жесткость воды рассматривается как сумма карбонатной и некарбонатной. Удаление временной жесткости воды осуществляется путем осаждения из раствора ионов Ca2+ и Mg2+: 1) кипячением:

Сa (HCO3)2 = CaCO3v + CO2 + H2O;

Mg (HCO3)2 = MgCO3v + CO2 + H2O;

Для удаления общей жесткости воды используют ионообменную смолу:

• 1) катионный обмен: 2RH + Ca2+ R2Ca + 2H+;
• 2) анионный обмен: 2ROH + SO42- R2SO4 + 2OH- (где R — сложный органический радикал).

Алюминий и его получение. Свойства простого вещества и его соединений

Алюминий — р-элемент. На внешнем энергетическом уровне атома алюминия содержится 3 электрона, которые имеют электронную конфигурацию 3s23p1. Алюминий практически всегда проявляет степень окисления +3. Алюминий — типичный амфотерный элемент. Алюминий — химически активный металл, но прочная оксидная пленка определяет его стойкость при обычных условиях. Практически во всех химических реакциях алюминий проявляет восстановительные свойства. С кислородом взаимодействует только в мелкораздробленном состоянии при высокой температуре:

4Al + 3O2 = 2Al2O3,.

С хлором и бромом взаимодействует при обычных условиях, а с йодом при нагревании, в присутствии воды в качестве катализатора:

2Al + 3Cl2 = 2AlCl3.

С водородом непосредственно не взаимодействует. С металлами образует сплавы, которые содержат интерметаллические соединения — алюминиды, например, CuAl2, CrAl7, FeAl3 и др. Очищенный от оксидной пленки алюминий энергично взаимодействует с водой:

2Al + 6H2O = 2Al (OH)3 + 3H2.

Алюминий — активный металл, способен вытеснять металлы из их оксидов. Это свойство алюминия нашло практическое применение в металлургии:

2Al + Cr2O3 = 2Cr + Al2O3.

Легко взаимодействует с разбавленными кислотами, образуя соли:

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2;

Металлический алюминий получают электролизом раствора глинозема Al2O3 в расплавленном криолите Na2AlF6 при 960−970°С. в расплаве оксид алюминия диссоциирует:

Al2O3 = Al3+ + AlO33-,.

уравнение процесса: 2Al2O3 ->(электролиз) 4Al + 3O2.