Suv, suvning xossalari, suvning qattiqligi va uni yo`qotish usullari

Suvning qattiqligi va uni yo’qotish usullari
Suvda turli tuzlar, ayniqsa, Ca va. Mg - ionlari tuzlarining erishi tufayli "suvning qattiqligi" yo’zaga keladi.
Suvning qattiqligi deb, 1 litr (1000 ml) suvda erigan Sa^2* va Mg^2* lar tuzlarining "mg*ekv" (milligram ekvivalent) miqdoriga aytiladi.
Shu tushunchaga asosan "suvning qattiqligi" quyidagicha hisoblanadi:



Suvning qattiqligi uch xil: a) vaqtinchalik, b) doimiy, v) umumiy qattiqlik bo’ladi.
a) Vaqtinchalik qattiqlik suvda erigan Ca(HCO₃)₂ Mg(HCO₃)₂ (ba’zan Ғe(HCO₃)₂ bo’lishi ham mumkin) tuzlar tufayli yo’zaga keladi. Shuning uchun karbonatli qattiqlik ham deyiladi. Buni vaqtinchalik qattiqlik deyilishiga sabab. suvni qaynatganda bu qattiqlik yo’qoladi:

Shu sababli suv qaynatilgan idishlarda "quyqa", ya’ni suvda erimaydigan karbonat tuzlari hosil bo’ladi. Bu usulda suvni yumshatganda suvning qattiqligi 5-7 mg*ekv/l gacha kamayadi.
b) Doimiy qattiqlik suvda erigan CaC1₂, CaSO₄, MgCl₂ va MgSO₄ tuzlari tufayli yo’zaga keladi. Bu qattiqlik suvni qaynatganda yo’qolmaydi.
v) Doimiy qattiqlik bilan vaqtinchalik qattiqliklarning yig’indisi umumiy qattiqlik deyiladi.
Suvning umumiy qattiqligiga asoslanib, suvning qattiqlik turlari ajratiladi.
I. Agar qattiqlik 0 dan 4 mg*ekv/l (yoki 4°) bo’lsa, juda yumshoq suv deyiladi. Bunga distillangan. yomg’ir va qor suvlari kiradi.
II. Qattiqligi 4-7 mg*ekv/l (4° dan 7° gacha) bo’lsa. bunday suv yumshoq suv deyiladi. Bunday suv kishilar iste’mol qilishi uchun yaroqli bo’ladi. Bu suvga ichimlik suvlari, ba’zi daryo, kul va dengiz suvlari kirishi yumkin.
III. Qattiqligi 7-14 mg*ekv/l bo’lgan suv qattiq suv deyila-
di. Bu suv iste’mol uchun ham texnologik jarayonlar uchun ham
yaroqsiz bo’ladi.
IV. Qattiqligi 14 mg*ekv/l dan (14° dan) yuqori bo’lgan suv o’ta qattiq suv deyiladi.
Suvning qattiqligini yo’qotish uchun quyidagi usullardan foydalaniladi:
a) Fizikaviy usullar. suvni qaynatish va distillash bu usulning asosini tashkil etadi. Qaynatganda vaqtinchalik qattiqlik yo’qoladi, suv qisman yumshaydi. distillanganda suvning umumiy qattiqligi yo’qoladi, suv to’liq yumshaydi.
b) Хimiyaviy usullar. Bu usullarga ishqorlash, sodali, fosfatlash va ionitlar bilan ishlash kiradi. Bularning barchasi suvda erigan tuzlarni ximiyaviy reaksiya natijasida suvda yomon eruvchi birikma holiga o’tkazishga yoki ionitlarda ion almashuvi tufayli suvni eritmadan chiqarib yuborishga asoslangan.
Ishqorli suvda suvning qattiqligini yo’qotishda suvga tegishli miqdorda NaOH yoki Ca(OH)₂ qo’shiladi. Bunda karbonatli qattiqlik yo’qoladi:
Me(HCO₃)₂ + 2OH^- → MeCO_3(cho’kma) + 2H₂O
Ishqorli usul bilan suvning qattiqligini to’liq yo’qotib bo’lmaydi. Bu usul oxirgi vaqtlarda deyarli qo’llanilmaydi.
Sodali usulda suvga uning qattiqligi qiymatidan kelib chiqqan holda Na₂CO₃ yoki Na₂CO₃*10H₂O qo’shiladi:
Me(HCO₃)₂ +CO₃^-2 → MeCO₃(cho’kma) + HCO₃
MeC1₂ + SO₃ → MeSO₃(cho’kma) + 2Cl^-
MeSO₄ + SO₃- → MeSO₃(cho’kma) + SO₄^2-

Ko’rinib turibdiki, sodali usulda suvning umumiy qattiqligini ancha (0,5-0,08 mg*ekv/l) gacha kamaytirish mumkin.

Fosfatli usulda suvning qattiqligini yo’qotishda suvda tegishli miqdorda Na₂HPO₄, K₂HPO₄, NaH₂PO₄, yoki KH₂PO₄, Na₃PO₄, K₃PO₄ tuzlari qushiladi. Bu usulda Mg⁺² va Ca²⁺ ionlari fosfatlar holida cho’kmaga tushadi:
3Me⁺² + 2H₂PO₄^- → Me₃(PO₄)₂ + 4H⁺
3Me⁺²+ 2HPO₄^-2 → Me₃(P0₄)₂ +2H⁺
3Me^-2 + 2PO₄ ^-3 → Me³(PO₄)₂
Fosfatli usulda suvning qattiqligi 0, 1-0, 03 mg*ekv/l gacha kamaytiriladi.
Keyingi yillarda polimer moddalar ximiyasi keskin rivojlanishi bilan tarkibida Na⁺, H⁺ - kationlari, Cl^-, OH^- anionlari saqlagan polielektrolit moddalar (kationitlar va anionitlar) sintez qilingan. Ularning umumiy formulasi R-H; R-Na va R-C1, R-OH holida belgilanib, suvga bu moddalar solinsa yoki ular bilan to’ldirilgan "kolonka"lar orqali suv o’tkazilsa, suvning qattiqligini tashkil etuvchi Ca²⁺ va Mg²⁺ ionlari, SO₄^-2, HS0₃^-, Cl^- ionlari H⁺.(Na⁺) va OH^- (Cl^-) ionlari bilan almashinib, suvning qattiqligi yo’qoladi:





Ionitli usul keyingi vaqtda juda keng qo’llanilayotgan, kam xarj va ekologik jihatdan juda qulay usuldir.

Suvning qattiqligi uning tarkibida kaltsiy, magniy va boshqa metallarning erigan tuzlari mavjudligi bilan bog'liq. Qattiq suv yuzalar va quvurlarda mog'or paydo bo'lishiga olib kelishi va sovun va yuvish vositalarining samaradorligini kamaytirishi mumkin.

Qattiq suvni yumshatishning bir necha usullari mavjud:

1. 
   Ion almashinuvi: Bu usulda qattiq suv natriy yoki kaliy ionlarini o'z ichiga olgan ion almashinadigan qatron orqali o'tkaziladi. Kaltsiy va magniy ionlari natriy yoki kaliy ionlari bilan almashtiriladi, bu esa suvni yumshatadi.
   
2. 
   Teskari osmos: Bu usul suvni kaltsiy, magniy va boshqa metall ionlarini ushlab turadigan yarim o'tkazuvchan membranadan o'tkazib, faqat toza suv o'tishiga imkon beradi.
   
3. 
   Kaltsiy va magniy ionlarini polifosfat ionlari bilan almashtirish: bu usul suvga kaltsiy va magniy ionlarini bog‘laydigan polifosfatlarni qo‘shib, shkala hosil bo‘lishining oldini oladi.
   
4. 
   Qaynash: Qaynatganda qattiq suv bug'ga aylanadi va qozonda mineral tuzlar qoladi.
   
5. 
   Kimyoviy moddalardan foydalanish: Bozorda natriy geksametafosfat kabi turli birikmalarni o'z ichiga olgan ko'plab suvni yumshatuvchi kimyoviy moddalar mavjud.
   

Suvni yumshatish usulini tanlash uning qattiqligi, ifloslanish darajasi va suv sifati talablariga bog'liq.
Tabiatda toza suv uchramaydi: uning tarkibida doimo biror moddalar aralashgan bo‘ladi. Jumladan, suv yer qobig‘idagi tuzlar bilan o‘zaro ta’sirlashib, muayyan qattiqlikka ega bo‘lib qoladi.