Дано:
Концентрация гидрокарбоната магния в жесткой воде = 100 мг/л = 0,1 г/л
Концентрация сульфата магния в жесткой воде = 40 мг/л = 0,04 г/л
Объем воды (V) = 150 л
Концентрация раствора карбоната натрия = 10%
Плотность раствора карбоната натрия = 1,11 г/мл
Найти:
Объем 10-процентного раствора карбоната натрия для устранения жесткости.
Решение:
1. Реакции между Mg(HCO₃)₂ и Na₂CO₃:
Mg(HCO₃)₂ + Na₂CO₃ -> MgCO₃↓ + 2NaHCO₃
2. Найдем количество молей Mg(HCO₃)₂ и MgSO₄ в 150 л воды:
n(Mg(HCO₃)₂) = (0,1 г/л * 150 л) / 146,32 г/моль ≈ 0,103 моль
n(MgSO₄) = (0,04 г/л * 150 л) / 120,37 г/моль ≈ 0,05 моль
3. Количество Na₂CO₃, требующееся для реакции:
Из уравнения видно, что каждый моль Mg(HCO₃)₂ требует один моль Na₂CO₃.
n(Na₂CO₃) = n(Mg(HCO₃)₂) = 0,103 моль
4. Масса Na₂CO₃ = n(Na₂CO₃) * M(Na₂CO₃)
M(Na₂CO₃) = 105,99 г/моль
Масса Na₂CO₃ = 0,103 моль * 105,99 г/моль ≈ 10,94 г
5. Объем 10-процентного раствора карбоната натрия:
Масса Na₂CO₃ = V * плотность
V = Масса Na₂CO₃ / плотность = 10,94 г / 1,11 г/мл ≈ 9,86 мл
Ответ:
Необходимо добавить примерно 9,86 мл 10-процентного раствора карбоната натрия для устранения жесткости в 150 л воды.