ГДЗ по химии 9 класс, базовый уровень учебник Габриелян, Остроумов — страница 166

   Для потребителя, использующего воду в бытовых и технических целях, важна особая характеристика воды, которую называют жёсткостью.
   Воду называют жёсткой, если она содержит катионы кальция, магния и железа (Ca²⁺, Mg²⁺, Fe³⁺).
   Понятно, что содержание этих катионов в воде обусловливают растворимые соединения кальция, магния и железа, например соли (хлориды, нитраты, сульфаты). В жёсткой воде мыло не мылится. Дело в том, что мыла представляют собой натриевые (твёрдые) или калиевые (жидкие) соли жирных органических кислот, общую формулу которых можно условно записать как R–COONa или R–COOK. Как и все калиевые и натриевые соли, мыла растворимы в воде и диссоциируют:

   R–COONa = R–COO^– + Na⁺,
   Чего не скажешь об аналогичных солях кальция и магния. И до тех пор, пока все ионы Ca²⁺, Mg²⁺ и Fe³⁺ не будут переведены с помощью мыла в осадок, оно не будет мылить, т. е. стирать и мыть, не будет:

   2R–COO^– + Ca²⁺ = (R–COO)₂Ca↓.

   В жёсткой воде мясо и крупы плохо развариваются.
   Эти неприятности, которые приносит человеку жёсткая вода, далеко не исчерпывают их список. Загляните внутрь чайника или, когда в вашем доме или квартире проводится капитальный ремонт, в разрез трубы центрального отопления. Что наблюдаете? Белый, сероватый, рыжеватый рыхлый слой накипи.
   Оказывается, не только средние растворимые соли кальция и магния являются причиной жёсткости воды, но и их кислые соли. Гидрокарбонаты этих металлов хорошо растворимы в воде и диссоциируют, обусловливая тем самым её жёсткость:

   Ca(HCO₃)₂ = Ca²⁺ + 2HCO^3–.

   Карбонаты кальция и магния практически нерастворимы.
   При нагревании жёсткой воды присутствующие в ней гидрокарбонаты кальция и магния превращаются в нерастворимые карбонаты:

   Ca(HCO₃)₂ = CaCO₃↓ + H₂O + CO₂.

   Именно они и образуют накипь в чайнике, трубах центрального отопления, паровых котлах и т. д.

   Различают временную и постоянную жесткость воды.
   Жёсткость воды, обусловленную содержанием в ней гидрокарбонатов кальция и магния и устраняемую кипячением, называют временной жёсткостью.
   Жёсткость воды, обусловленную содержанием в ней других соединений кальция и магния (хлоридов и сульфатов) и не устраняемую кипячением, называют постоянной жёсткостью.

   И временная, и постоянная жёсткость воды легко устраняются добавлением карбоната натрия:

   CaCl₂ + Na₂CO₃ = CaCO₃↓ + 2NaCl
   Ca²⁺ + CO^32– = CaCO₃↓

   Временную жёсткость воды можно устранить, добавляя к ней рассчитанное количество суспензии гидроксида кальция — так называемого известкового молока. При этом кислые соли (гидрокарбонаты) переходят в средние соли (карбонаты) и выпадают в осадок:

   Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ = 2CaCO₃↓ + 2H₂O
   Ca²⁺ + HCO^3– + OH^– = CaCO₃↓ + H₂O

   В жёсткой воде мясо и крупы плохо развариваются, мыло плохо мылится и образуются накипь в чайнике, трубах центрального отопления, паровых котлах.

   При добавлении избытка известкового молока в растворе будут оставаться ионы кальция, то есть избытком мы еще больше повысим жесткость воды.

   Вода некоторых природных источников содержит катионы K⁺, Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺ и др., а также анионы Cl⁻, SO₄²⁻, HCO₃⁻ и др., т. е. необходимые организму минеральные соли. Если содержание солей превышает 1 г/л, такие воды и их источники называют минеральными. Наиболее богат минеральными источниками одноимённый район Кавказских Минеральных Вод. Например, наиболее известная и широко применяемая минеральная вода — кисловодский «Нарзан» — рекомендована как лечебно столовая сульфатно гидрокарбонатная вода. Содержание солей в ней составляет 2–3 г/л.

   Можно предложить следующую потребительскую классификацию минеральных вод:
По назначению и допустимости регулярного употребления:
   • Столовые воды (минерализация до 1 г/л) — подходят для ежедневного питья без ограничений, в том числе для приготовления пищи. Пример: «Архыз».
   • Лечебно столовые воды (минерализация 1–10 г/л) — можно пить периодически без назначения врача, но при систематическом употреблении лучше проконсультироваться со специалистом. Пример: «Нарзан», «Ессентуки №4».
   • Лечебные воды (минерализация свыше 10 г/л) — применяют строго по назначению врача курсами. Пример: «Ессентуки №17»

По степени газирования (удобно для выбора по вкусовым предпочтениям):
   • Негазированные — оптимальны при чувствительном ЖКТ, для детей и в повседневном рационе.    • Слабогазированные — лёгкий эффект пузырьков, нейтральный вкус.
   • Средне и сильногазированные — яркий освежающий вкус, популярны как прохладительный напиток.
   • Природной газации — естественное содержание CO₂ из источника, часто позиционируются как премиальный сегмент.

      • Гидрокарбонатные — мягкие на вкус, подходят при повышенной кислотности, популярны в повседневном употреблении.
   • Хлоридные — имеют солоноватый привкус, стимулируют пищеварение.
   • Сульфатные — обладают лёгким слабительным и желчегонным эффектом, чаще относятся к лечебно столовым и лечебным.
   • Смешанные типы (например, хлоридно гидрокарбонатные, сульфатно гидрокарбонатные) — универсальные варианты с комплексным действием.

По упаковке и формату:
   • В стекле — часто выбирают для дома, считают более «премиальными» и экологичными при сдаче тары.
   • В ПЭТ бутылках — удобны для спорта, поездок, офиса; широкий выбор объёмов (от 0,33 до 5 л).
   • В алюминиевой банке — компактный формат для активного образа жизни, быстро охлаждается.
   • В большой таре (5–19 л) — для кулеров в офисах и дома, экономичный вариант при высоком потреблении.

По ценовому сегменту (помогает в выборе по бюджету):
   • Эконом — базовые столовые воды без дополнительных свойств, акцент на доступность.
   • Средний сегмент — широкий выбор лечебно столовых вод, разные форматы упаковки и вкусы.
   • Премиум — воды из известных источников, часто в стекле, с акцентом на происхождение, экологичность и «статусность».

      Проект «Экономный литр»: комплекс мер по снижению бытового водопотребления в квартире.
    Цель проекта — сократить среднемесячное потребление воды в типовой городской квартире на 25–35 % за счёт комбинации технических решений и изменения бытовых привычек.

    Этап 1. Диагностика и учёт (1 неделя)
1. Фиксация базового расхода. Ежедневно в течение недели записывать показания счётчиков холодной и горячей воды. Это позволит определить «точки максимального расхода» (душ, унитаз, кухня).
2. Проверка на скрытые утечки. Закрыть все краны и посмотреть, вращается ли индикатор на счётчике. Если да — есть утечка, которую нужно устранить.
3. Оценка состояния сантехники. Проверить бачок унитаза (подтёки внутри чаши), смесители (капание), душевые лейки (протекание).

    Этап 2. Технические решения (разовые вложения)
1. Установить аэраторы на смесители. Эти недорогие насадки насыщают струю воздухом, снижая расход воды на 30–50 % без потери напора.
2. Заменить бачок унитаза на модель с двойным сливом. Это позволит выбирать объём слива в зависимости от необходимости и экономить до 15 л воды в день на человека.
3. Монтаж водосберегающей душевой лейки с расходом 6–9 л/мин вместо стандартных 15–20 л/мин.
4. Установить рычажные смесители вместо вентильных: они быстрее смешивают воду, сокращают время ожидания нужной температуры и, соответственно, потерю воды.

    Этап 3. Изменение бытовых привычек (без затрат)
1. Закрывать кран во время чистки зубов и бритья. Это экономит до 10–15 л воды за одну процедуру.
2. Принимать душ вместо ванны. Стандартный приём душа (5–7 минут) расходует 35–50 л воды, тогда как ванна — 150–200 л.
3. Мыть овощи и фрукты в миске, а не под проточной водой. Оставшуюся воду можно использовать для полива комнатных растений.
4. Запускать стиральную и посудомоечную машины только при полной загрузке. Современные посудомоечные машины расходуют всего 10–15 л воды за цикл, что существенно меньше, чем при ручном мытье.
5. Не использовать унитаз как мусорное ведро. Каждая лишняя смывка — это 6–9 л воды впустую.

    Этап 4. Рациональное использование «серой» воды (для квартир с возможностью хранения)
1. Сбор воды после ополаскивания овощей или остывания чайника в отдельную ёмкость для полива растений или смыва в унитазе.
2. Использовать конденсат из кондиционера (если есть) для технических нужд — например, для мытья полов или полива.

    Этап 5. Мониторинг и мотивация (ежемесячно)
1. Сравнить показания счётчиков до и после внедрения мер. Рассчитать экономию в кубометрах и рублях.
2. Вести семейный «водосберегающий календарь»: отмечать дни, когда удалось особенно заметно сократить расход.
3. Вовлекать всех членов семьи, особенно детей: можно превратить экономию воды в игру с небольшими призами за достижения.

    Ожидаемый эффект
    При полном внедрении проекта среднемесячная экономия на семью из 3 человек может составить 10–15 м³ воды, что эквивалентно 1500–2500 рублям в зависимости от тарифов региона. Кроме финансовой выгоды, проект способствует бережному отношению к водным ресурсам и формированию устойчивых экопривычек.