Сколько г соды потребуется для устранения жесткости 10 л воды, насыщенной сульфатом кальция при 20 градусов цельсия, если растворимость последнего равна 2 г на литр?
Примем для определенности температуру 20 градусов Цельсия. Растворимость соды (Na2CO3) при 20 градусах равна 21,8 г в 100 г воды. Тогда насыщенный раствор имеет концентрацию (21,8/121,8)*100=17,9 %. Для расчетов нужна плотность этого раствора. При поиске плотности растворов Na2CO3 удалось найти раствор с максимальным содержанием Na2CO3 17,7 %.Здесь: .Его плотность равна 1,19 кг/л, а молярность 1,9871 моль/л. Округлим до 2 моль/л. Принимаем, что Na2CO3 даже в насыщенном растворе диссоциирует полностью. Тогда концентрация карбонат ионов СО3(2-) тоже равна 2 моль/л.Произведение растворимости СаСО3 равно 2,8*10^(-9).Тогда концентрация ионов Са(2+) (в насыщенном растворе СаСО3 в насыщенном растворе Na2CO3 равна 2,8*10^(-9)/2=1,4*10^(-9) моль/л. Значит масса СаСО3, растворенного в 1 k насыщенного раствора Na2CO3 равна (1,4*10^(-9)/40)*100=3,5*10^(-9) г , или 3,5 нанограмм в литре. Чем не нанотехнологии.
