СУДЫ ЖҰМСАРТУ ӘДІСТЕРІН САЛЫСТЫРМАЛЫ ТАЛДАУ

Кенжебаевa Ж.Б. zhansayakenzhebaeva279@gmail.com

Қ. Жұбанов атындағы Ақтөбе өңірлік университеті

Қазіргі ғылыми-техникалық өркениет заманында судың тұтыну көздері толассыз көбейіп, су шығыны да үнемі өсіп тұрған кезде су мәселесі барған сайын өзекті, күрделі бола түсуде. Қазіргі таңда су нысандарының ластануы өзекті мәселелерінің бірі болып отыр. Cудың тіршілік барысында, яғни адам денсаулығына, ауыл шаруашылығы мен тұрмыста, өндіріс орындарында маңызы зор. Адам ағзасына судың пайдалылығы энергия айналымын өзгертуге, организмге нәрлі заттарды сіңіруге көмектесу, тыныс үшін оттекті дымқылдау, зат алмасуға қатысу, тіршілік маңызды органдарды қорғау және ағзадан әр түрлі қалдықтарды шығарумен түсіндіріледі. Адам күніне 1,5-2 л су жоғалтады, яғни соншама су қажет етеді. Суды қолдану барысында оның тазалығына, яғни сапа көрсеткіштеріне аса мән беру қажет. Суды тек қайнаған түрде ішу керек, себебі судың құрамында көптеген микроорганизмдер, бактериялар, тұздар, қоспалар болуы мүмкін. Қайнатып ішуден басқа үй жағдайында (сүзу, тұндыру т.б), сүзгіш, тазартқыш қондырғылар арқылы тазартуға болады [1].

Суға кермектілік беретін кальций (Ca²⁺) және магний (Mg²⁺) қосылыстарынан тазарту процесі суды жұмсарту деп аталады. Бұл процесс физикалық және химиялық әдістер арқылы жүзеге асырылады.

Зерттеу обьектілері: Бауырластар-1 және 8 мөлтек ауданынан , 1 мөлтек ауданынан алынған су үлгілері келесі әдістермен жұмсартылып, кермектілгі анықталып, қорытынды жасалды:

1. Физикалық әдістер суды термиялық өңдеуге негізделген, оның ішінде қайнату және қатыру тәсілдері қолданылады.

Қайнату әдісі: Су 95-98°C-қа дейін қыздырылғанда, оның құрамындағы бикарбонаттар ыдырап, карбонаттарға айналады және тұнбаға түседі:

Ca(HCO₃)₂→CaCO₃+H₂O+CO₂

Mg(HCO₃)₂→MgCO₃+H₂O+CO₂

Түзілген магний карбонаты(MgCO₃) әксуымен әрекеттесіп, қиын еритін магний гидроксидіне (Mg(OH)₂) айналады: MgCO₃+Ca(OH)₂→CaCO₃+Mg(OH)₂

Қатыру әдісі : Қатыру кезінде таза су мұзға айналып, ал кермектілік беретін тұздар ерітінді де қалады. Бұл әдіс тұрмыста аз қолданылады [2].

2. Химиялық (реагенттік) әдістер: суда еріген кальций мен магний иондарын реагенттермен әрекеттестіріп, ерімейтін тұнбаларға айналдыруға негізделген.

Негізгі химиялық әдістер:Әк-сода әдісі және фосфат әдісі.

Әк-сода әдісі суды жұмсарту үшін әк (Ca(OH)₂) және кальцийленген сода (Na₂CO₃)қолданылады.

Mg(HCO₃)₂+2Ca(OH)₂→Mg(OH)₂+2H₂O+CaCO₃

CaCl₂+Na₂CO₃→2NaCl+CaCO₃

MgSO₄+Na₂CO₃→Na₂SO₄+MgCO₃

Бұл әдіс кең таралған және арзан, бірақ суды толық жұмсарта алмайды (жұмсарту дәрежесі 0,3 мг-экв/л деңгейінде).

Фосфат әдісінде натрий фосфаты (Na₃PO₄) қолданылады.

3Ca(HCO₃)₂+2Na₃PO₄→6NaHCO₃+Ca₃(PO₄)₂

3CaCl₂+2Na₃PO₄→6NaCl+Ca₃(PO₄)₂

Фосфат әдісі қымбат, сондықтан оны басқа әдістермен бірге қолданады. Ол суды толықтай жұмсарту үшін әк-сода әдісінен кейін пайдаланылады.

Химиялық әдістердің кемшіліктері :Көп мөлшерде реагент жұмсалады, үлкен аппараттар қажет, өндіріс орындарын көп алады, қосымша қалдықтар (тұнбалар) түзіледі, бұл экологиялық мәселелер туғызады [3].

Суды физикалық жұмсарту әдістемесі :

Қайнату әдісі: 350 мл зерттелетін су колбаға құйылып, баяу отта 45 минут қайнатылды. Қайнау барысында қаттылық тудыратын кальций және магний иондары тұнбаға түсіп, кермектілігі төмендеді. Су бөлме температурасына дейін салқындатылып, сүзгі арқылы сүзіліп, кермектілігі анықталды.

Мұздату әдісі: 350 мл зерттелетін су мұздатқышқа қойылып, толық мұзға айналғанша сақталды. Мұз толықтай ерігеннен кейін бөлме температурасына дейін жылынып, талдауға алынды. Бұл әдісте мұз кристалдары таза су ретінде түзіліп, минералдар мен тұздар ерітіндіде қалып, судың кермектілігі белгілі бір дәрежеде төмендеді.

Суды химиялық жұмсарту әдістері:

Әктік және содалық әдіспен жұмсарту әдістемесі:

Бұл зерттеуде суды әк (Ca(OH)₂) және сода (Na₂CO₃) көмегімен жұмсарту әдістері қолданылды. Әк пен соданың қажетті мөлшерін есептеу

Ca(OH)₂: 9*74/2=347,8 мг/дм³ немесе 0,348 г судың бір дм²;

Na₂CO₃: 2*106/2=106 мг/дм30,106 г судың 1 дм².

Өлшенген Ca(OH)₂ және Na₂CO₃ мөлшерін 0,01 г дәлдікпен өлшеп, 100 мл зерттелетін суда ерітіліп, колбадағы ерітінді 3-5 минут бойы араластырылады. Содан кейін ерітінді бірнеше минутқа қойылып, тұнба түскен соң бүктелген сүзгі арқылы сүзіледі.

Суды фосфат әдісімен жұмсарту әдістемесі:

Колбаға 100 мл зерттелетін су құйылып, 2-3 г Na₃PO₄ (натрий фосфаты) қосылды. .Ерітіндіні 10 минут араластырылып, түзілген Ca₃(PO₄)₂ және Mg₃(PO₄)₂ тұнбаларын бөлу үшін 15 минутқа қалдырылып, сонан соң сүзіледі.

Судың кермектілігін анықтау әдістемесі: Фильтраттан 100 мл жұмсартылған суды колбаға алып, 5-10 мл буферлі ерітінді қосады, сонан соң аз мөлшерде индикатор косып, бірден қатты шайқап тұрып, трилон Б ерітіндісімен эквиваленттік нүктеге дейін, яғни судың түсі қызыл шарап түстен көк түске өзгергенше титрлейді.

Егер судың түсінің өзгеруі баяу жүрсе немесе мүлдем өзгермесе, онда кермектілік айтарлықтай төмендегенін білдіреді.

Зерттеу нәтижелері:. Зерттеу нәтижесінде, химиялық әдістер судың қаттылығын тиімді төмендеткенімен, оларды қолдану белгілі бір шығындарды және арнайы реагенттерді қажет ететіндігі анықталды, ал физикалық әдістер үй жағдайында қарапайым әрі қауіпсіз болғанымен, олардың әсері шектеулі екені байқалды. Алынған мәліметтер кестеде келтірілген:

Қорытынды

Суды жұмсарту үшін физикалық және химиялық әдістер қолданылады. Қайнату және қатыру тұрмыстық жағдайда ыңғайлы, бірақ өндірісте тиімді емес. Әк-сода әдісі ең арзан және жиі қолданылатын әдіс, ал фосфат әдісі қымбат болғандықтан, оны қосымша жұмсарту үшін пайдаланады. Химиялық әдістер тиімді болғанымен, экологиялық және техникалық қиындықтары бар.

Ғылыми жетекші: аға оқытушы Рахметова Г.А.