M O+ 2HX X 2+ H2O,
3.7.3. Các phương pháp làm giảm độ cứng
Để giảm độ cứng của nước, người ta tạo kết tủa MCO3 trong nước bằng cách đun nóng, dùng hoá chất, trao đổi ion...
Phương pháp nhiệt: đun sôi nước làm giảm lượng M(HCO3)2 tạo kết tủa MCO3, M(HCO3)2 t0C
MCO3 + CO2 + H2O.
Phương pháp hoá học: dựa trên nguyên tắc đưa vào nước các ion CO32-, OH- để tạo CaCO3↓, Mg(OH)2↓ người ta có thể dùng vôi tôi, xút, Na3PO4...
M(HCO3)2 + Ca(OH)2 MCO3↓ + CaCO3 + 2H2O MgSO4 + Ca(OH)2 Mg(OH)2 + CaSO4 MSO4 + Na2CO3 MCO3 + Na2SO4
Phương pháp trao đổi ion:
nhiên và nhân tạo gọi là ionit (cationit, anionit) như: cationit RHn, anionit R‟(OH)n với R, R‟ là gốc hữu cơ.
Các ionit sẽ trao đổi các gốc hữu cơ của chúng với các ion trong dung dịch: RH2 + Ca2+ RCa + 2H+
R‟(OH)2 + SO42 R‟SO4 + 2OH-
Khi nước chảy qua các hạt ionit, các cationit sẽ giữ lại các ion Ca2+, Mg2+..., các anionit sẽ giữ lại các ion CO32-, SO42-..., OH- và H+ được sinh ra trung hoà với nhau làm pH của nước không đổi.
Các ionit được tái sinh bằng axit, kiềm: RCa + 2HCl RH2 + CaCl2
R‟CO3 + 2NaOH R‟(OH)2 + Na2CO3 Nước cứng
RH2 R(OH)2
Nước mềm
Hình 3.2: Sơ đồ làm mềm nước bằng nhựa trao đổi ion
Ngoài ra, người ta còn thường dùng zeolit (Na2Al2Si2O8.xH2O) làm cationit. Ion Na+ ở trong mạng lưới tinh thể của zeolit có khả năng di chuyển nhất định, khi dội nước cứng qua các hạt zeolit, một số ion Na+
đi vào nước nhường chỗ cho các ion Ca2+, Mg2+ và Fe2+ có trong nước.
Na2Al2Si2O8.xH2O + Ca(HCO3)2 CaAl2Si2O8.xH2O + 2NaHCO3 Để tái sinh zeolit đã sử dụng, chỉ cần cho dung dịch bão hoà NaCl đi qua zeolit đó, CaAl2Si2O8.xH2O + 2NaCl Na2Al2Si2O8.xH2O + CaCl2.