Повні розв’язки, як у зошиті. Хочеш розібратися самостійно — під кожним завданням є «Пояснення з репетитором».
§ 15. Реакції йонного обміну в природі. Водопідготовка ........... 116 РОЗДІЛ 3. Досліджуємо
Завдання 178
Природа утворення накипу
Поясніть, чому накип (твердий осад солей) найчастіше відкладається саме на нагрівних елементах побутової техніки.
Розв’язання
Вода містить розчинені солі кальцію (Ca2+) і магнію (Mg2+), які називають жорсткістю.
При нагріванні частка розчиненої води зменшується, а концентрація солей зростає.
На поверхні гарячого нагрівного елемента температура достатньо висока для того, щоб солі випадали в осад у вигляді твердого шару.
Відповідь:
Накип утворюється на нагрівних елементах, оскільки при кипінні вода випаровується, а розчинені в ній солі кальцію та магнію досягають насичення і виділяються в осад. Висока температура поверхні прискорює цей процес кристалізації солей саме на місці контакту з гарячим тілом.
Завдання 179
Наслідки жорсткої води для побуту
Оцініть вплив надлишку йонів Кальцію та Магнію (жорстка вода) на витрати домогосподарства щодо ремонту техніки, мийних засобів та енергії.
Розв’язання
Ремонт техніки: Накип діє як теплоізолятор, що змушує котли працювати при вищій температурі, що призводить до перегріву та швидкого руйнування нагрівних елементів або труб; також накип може закупорювати кран-бачки.
Мийні засоби: Для повного відмивання бруду з жорсткої води потрібно більше мила або гелю, оскільки іони кальцію та магнію утворюють нерастворимі осад (наприклад, «мильний кал») на поверхнях.
Енергія: Через наявність накипу теплообмінники менш ефективні, тому для нагрівання тієї ж кількості води потрібно більше часу та електроенергії (або газу).
Відповідь:
Надлишок йонів Кальцію та Магнію збільшує витрати домогосподарства так: 1) Ремонт техніки — частіше потрібна заміна нагрівних елементів через перегрів від накипу; 2) Мийні засоби — витрачається більше мила/гелю, оскільки частина реагує з іонами жорсткості, утворюючи осад, який треба відмивати; 3) Енергія — споживання електроенергії на нагрівання води зростає через погану теплопровідність шару накипу.
