Wody naturalne, z których zwykle wszystkie zawieraja nieco wapnia albo magnezu, mozna podzielic na dwa rodza¬ je, a mianowicie na tak zwane ,,wody miekkie" i „wody twarde". Wyraznej linji granicznej miedzy temi rodzajami niema, a niektóre wody stanowia stopien posred¬ ni miedzy woda twarda a miekka. Naogól wody miekkie zawieraja tak male ilosci wapnia i magnezu, iz pienia sie bardzo latwo po dodaniu malych ilosci zwyklych mydel z kwasów tluszczowych. Z drugiej strony wody twarde, przedewszystkiem dzieki swej wiekszej zawartosci wapnia albo magnezu, nie pienia sie latwo po do¬ daniu malych ilosci mydla. Wapn i ma¬ gnez znajduja sie w tych wodach w postaci rozpuszczalnych soli, zwykle siarczanów, dwuweglanów lub chlorków. Sole te sa zjonizowane tak, iz wody zawieraja sto¬ sunkowo duze stezenie wolnych jonów wapniowych albo magnezowych. Po do¬ daniu mydla do takich twardych wód jony wapnia lub magnezu lacza sie z resztami kwasów tluszczowych mydla, wytwarza¬ jac nierozpuszczalne mydla wapniowe lub magnezowe dopóty, az stezenie wolnych jonów wapniowych i magnezowych osiagnie stan równowagi z temi mydlami. Wtedy po dodaniu dalszych ilosci mydla powstaje piana.Chociaz wode zmiekcza sie zwykle, abyja uczynic przydatniejsza do prania, to jednakze zmiekczanie wody stosuje sie równiez przy uzywaniu jej do innych po¬ trzeb gospodarstwa domowego lub w prze¬ mysle. Z chemicznego punktu widzenia zmiekczanie wody twardej polega na zmniejszaniu w niej stezenia wolnych jo¬ nów wapniowych albo magnezowych. Sto¬ pien zmiekczenia zalezy od stopnia obni¬ zenia stezenia wolnych jonów wapnio¬ wych albo magnezowych.Obecnie stosowane sa powszechnie trzy zwykle sposoby zmiekczania wody. Pierw¬ szy sposób polega ria destylacji i skrapla¬ niu paryf przyczem z wody twardej odpa¬ rowuje sie wode czysta, zanieczyszczenia zas pozostaja. Wymaga to uzycia aparatu destylacyjnego i.jest stosunkowo kosztow¬ ne. Drugi sposób polega na stosowaniu zwiazków, zmiekczajacych wode, zwykle weglanu sodowego, fosforanu trójsodowe¬ go, znajdujacego sie w sprzedazy pod roz- maitemi nazwami handlowemi, wapna so¬ dowanego, krzemianu sodowego i t. d. Za- pomoca tych zwiazków wapno i magnez zo¬ staja przetworzone przewaznie w sole nie¬ rozpuszczalne, które sie stracaja i które mozna usunac, jednakze przy domowem stosowaniu srodków, zmiekczajacych wode, osad pozostaje w zmiekczonej wodzie.Przewaznie wszystkie te zwiazki, zmiekcza¬ jace wode, sa mocno alkaliczne, a woda niemi zmiekczona staje sie równiez bardzo alkaliczna, co jest szkodliwe przy uzyciu jej do wielu celów, jak np. do uzytku do¬ mowego, poniewaz woda alkaliczna dziala szkodliwie na skóre ludzka oraz na wlókna i materjaly prane w takiej wodzie. Jesli stracony osad pozostaje w zmiekczonej wo¬ dzie, jak sie to dzieje zwykle przy domo¬ wem zastosowaniu srodków, zmiekczaja¬ cych wode, mydlo ponownie rozpuszcza stracony osad, jak weglan lub fosforan wapniowy, oraz straca ponownie wapn w postaci mydla wapniowego, jesli nie zasto¬ sowac duzego nadmiaru weglanu lub fosfo¬ ranu sodowego. Niezbedne jest przeto przy takiem zmiekczaniu wody stosowanie du¬ zego nadmiaru srodka, zmiekczajacego wo¬ de, wskutek czego zmiekczonej wodzie na¬ daje sie znaczna alkalicznosc. Osad, pozo¬ stajacy w wodzie, moze uwieznac w pra¬ nych materjalach oraz nadac im szorstkosc, Trzecim zwyklym sposobem zmiekczania wody jest stosowanie zeolitów, czyli sposób wymiany zasad, przyczem wode przepu¬ szcza sie przez specjalny aparat zmiekcza¬ jacy, w Jrtorym sód zeolitu ulega wymia¬ nie na wapn albo magnez z wody. Proces zeolilowy wymaga poslugiwania sie stosun¬ kowo drogim aparatem, wymagajacym do¬ zoru w celu regeneracji zeolitu co pewien czas.Wykryto, ze wody, zawierajace wapn albo magnez, mozna skutecznie zmiekczac, stosujac metafosforan potasowca, jak me- tafosforan sodowy, potasowy, litowy lub amonowy, najlepiej jednak sodowy (ze wzgledu na jego najnizsza cene). Gwoli zwiezlosci opisu, sposób wedlug wynalazku zostanie opisany w zwiazku z zastosowa¬ niem metafosforanu sodowego, lecz rozu¬ mie sie, ze mozna równiez stosowac inne metafosforany potasowców.Wykryto, ze tak uskutecznione zmiek¬ czenie wody mozna osiagnac bez szkodli¬ wego zwiekszenia lub wogóle bez zwiek¬ szenia alkalicznosci wody. Istotnie bowiem mozna otrzymywac w ten sposób obojetna wode zmiekczona, albo slabo kwasna wo¬ de zmiekczona lub wreszcie wode zmiekczo¬ na o zadanym stopniu alkalicznosci. Zmiek¬ czanie mozna uskuteczniac równiez bez wy¬ twarzania stalego osadu, zmetniajacego wode, przyczem mozna otrzymywac wode zmiekczona o krysztalowej przejrzystosci.Sposób mozna wykonywac bez stosowania specjalnego urzadzenia, dodajac wprost do wody metafosforanu sodowego lub jego roztworu. Dzieki temu sposób ten jest szczególnie korzystny w zastosowaniu do¬ mowem, a wykonawca domowy tego sposo- — 2 —bu moze otrzymac zupelnie zmiekczona wode krysztalowo przezroczysta o nie- zwiekszonej alkalicznosci, tak iz mozna ja stosowac bez szkody dla skóry lub materja- lów.Jesli woda ma sluzyc do prania, doda¬ je sie do niej zwykle mydla, aby zwiek¬ szyc jej zdolnosc oczyszczania i rozpu¬ szczania. Poza tern te wode zmiekczona mozna stosowac do wszelkich celów, do któ¬ rych pozadana jest woda miekka. Do pew¬ nych celów woda, zmiekczona metafosforan nem potasowca, jest lepsza od naturalnej wody miekkiej albo od wody, zmiekczonej zwyklemi metodami, mianowicie wskutek tego, ze metafosforan potasowca nadaje wodzie pewne zdolnosci oczyszczania oraz rozpuszczania, zwlaszcza mydel wapnio¬ wych i magnezowych. Wode, zawierajaca metafosforan potasowca, mozna z powodze¬ niem stosowac jako wode plóczna do pra¬ nia materjalów, poniewaz dzieki zdolnosci rozpuszczania takich mydel, rozpuszcza ona mydla wapniowe, które sie mogly osa¬ dzic na materjalach podczas poprzednich zabiegów prania.Materjalem, którym najlepiej sie po¬ slugiwac, jest rozpuszczalny metafosforan sodowy, zwany czasami sola Grahama, mo¬ gacy zawierac mala domieszke pyrofosfora- nu sodowego, przeciwdzialajaca stalej kwa¬ sowosci metafosforanu sodowego. Przyjmu¬ je sie, ze sól Grahama sklada sie glównie z szesciometafosforanu sodowego. Szescio- metafosforan sodowy jest uwazany za kom¬ pleks o wzorze ogólnym Na/Na4P601H), chociaz niektórzy autorzy przyjmuja, ze w kompleksie tym moga równiez znajdowac sie sole o wzorach: NaJNaP60ls) i NaJNa2P60ls).Szesciometafosforan sodowy w postaci latwo rozpuszczalnej mozna otrzymywac, mocno ogrzewajac dwuwodorowy ortofosfo- ran jednosodowy i nagle oziebiajac stopio¬ na mase. Szybkie ostudzenie jest prawdo¬ podobnie niezbedne do wytworzenia soli latwo rozpiiszczalnej. Podczas powolniej¬ szego studzenia stopionej masy istnieje sklonnosc do wytwarzania innych metafo- sforanów sodowych, jak rozpuszczalnego trójmetafosforanu sodowego oraz trudno rozpuszczalnego jednometafosforanu sodo¬ wego. Zaleca sie wiec dosc szybkie chlo¬ dzenie, aby otrzymac metafosforan sodowy glównie w postaci szesciometafosforanu.Pomimo, Z£ najlepiej jest stosowac szescio¬ metafosforan sodowy, to jednak mozna równiez poslugiwac sie innemi metafosfora- nami, np. trójmetafosforanami.Szesciometafosforan sodowy jest slabo kwasny, wobec czego najlepiej wytwarzac go tak, by zawieral mala ilosc pyrofosfora- nu sodowego, który jest slabo alkaliczny, aby otrzymac w ten sposób zupelnie obo¬ jetny srodek do zmiekczania wody. Doda¬ tek malej ilosci weglanu sodowego do dwu- wodorowego ortofosforanu jednosodowego podczas topienia powoduje obecnosc rów¬ nowaznej ilosci pyrofosforanu sodowego w produkcie stopionym, przyczem od ilosci uzytego weglanu sodowego zalezy obojet¬ nosc lub slaba alkalicznosc stopionego pro¬ duktu. Kwasowosc rozpuszczonego meta¬ fosforanu sodowego mozna równiez zobojet¬ niac w razie potrzeby, mieszajac z nim ma¬ la ilosc wodorotlenku sodowego, weglanu lub póltoraweglanu sodowego, boraksu, fosforanu trójsodowego i t. d. Ilosci takich czynników zobojetniajacych sa stosunkowo male, a czynnik, zmiekczajacy wode, we¬ dlug wynalazku sklada sie glównie z meta¬ fosforanu sodowego; wskutek tego, mó¬ wiac o metafosforanie sodowym, ma sie na mysli nietylko czysty metafosforan sodo¬ wy, lecz takze metafosforan sodowy, za¬ wierajacy male ilosci czynników, zobojet¬ niajacych kwasy i ewentualnie inne zanie¬ czyszczenia.Dzialanie metafosforanu sodowego róz¬ ni sie od dzialania zwyklych zwiazków, zmiekczajacych wode. Nie powstaje tu trwaly osad wapniowy, czy magnezowy. — 3 —Przypuszczalnie metafosforan sodowy zmiekcza wode, usuwajac wolne jony wap¬ nia i magnezu przez przeprowadzenie ich w rozpuszczalne slabo zjonizowane zwiazki lub rodniki. Nastepujacy przeglad doswiad¬ czen przemawia za takiem wytlumaczeniem dzialania metafosforanu sodowego.Jezeli do twardej wody, zawierajacej dwuweglan wapnia, dodac odpowiednia ilosc metafosforanu sodowego i nastepnie gotowac te wode w celu odpedzenia dwu¬ tlenku wegla, to nie powstaje osad wegla¬ nu wapnia. Dowodzi to, ze wapn wszedl w sklad zwiazku lub rodnika slabo z jonizowa¬ nego, przyczem stezenie jonów wapnio¬ wych zostalo obnizone ponizej granicy, od¬ powiadajacej równowadze weglanu wapnio¬ wego. Metafosforanu sodowego mozna do¬ dac do mieszaniny wody i stalego weglanu wapniowego i rozpuscic ten weglan, otrzy¬ mujac przezroczysty roztwór. Metafosfo¬ ranu sodowego mozna dodac równiez do mieszaniny wody i fosforanu trójwapnio¬ wego, przyczem zachodzi to samo zjawisko, co dowodzi nadzwyczaj slabej jonizacji rozpuszczalnego zwiazku lub rodnika, w którym wapn jest umieszczony.Inny przyklad zupelnego usuniecia wol¬ nych jonów wapniowych i magnezowych za- pomoca metafosforanu potasowcowego sta¬ nowi dodanie metafosforanu sodowego do twardej wody, do której dodano mydla, tworzacego dobrze znana piane (szumowi¬ ny) mydla wapniowego.Jesli do takiej wody dodac odpowiednia ilosc metafosforanu sodowego, to spowodu¬ je on calkowite rozpuszczenie sie mydla wapniowego, uwalniajac jony kwasu tlu¬ szczowego od wapnia i czyniac je zdolnemi do dzialania oczyszczajacego. Dowodzi to, ze jonizacja zwiazku rozpuszczalnego, wy¬ tworzonego przez dzialanie metafosforanu sodowego na wapn, jest taka, iz stezenie jo¬ nów wapniowych, otrzymane w ten sposób, jest nizsze od stezenia jonów wapniowych w nasyconym roztworze olejami wapniowe¬ go lub innej soli wapniowej kwasów tlu¬ szczowych, obecnych zwykle w mydlach.Przy zmiekczaniu wody do prania me¬ tafosforan sodowy stosuje sie w ilosci, wy¬ starczajacej do zadowalajacego zmiekcze¬ nia wody wzgledem mydla. Najprostszym sposobem okreslenia ilosci metafosforanu sodowego, potrzebnej do zmiekczenia danej wody, jest proste dodawanie metafosforanu sodowego dopóty, az woda zostanie zmiek¬ czona dostatecznie do danego celu. Po¬ wszechny sposób okreslania miekkosci pole¬ ga na badaniu zwyklem zapomoca mydla.Jesli woda daje trwala piane po dodaniu malej ilosci mydla, je^t uwazana za zupel¬ nie zmiekczona. Zreszta do pewnych celów zupelne zmiekczenie wody nie jest koniecz¬ ne* gdyz pranie mozna uskuteczniac woda niezupelnie zmiekczona. Istotnie przy domo- wem stosowaniu srodków, zmiekczajacych wode, gospodyni czesto nie dodaje ilosci zwiazku dostatecznej do zupelnego zmiek¬ czenia, gdyz piana moze nie byc trwala. A zatem jesli nie jest zalecone dodawanie ilo¬ sci metafosforanu sodowego, dostatecznej do zupelnego zmiekczenia, to mozna doda¬ wac ilosci mniejsze, które nie zmiekcza wo¬ dy calkowicie, lecz zmiekcza ja dostatecz¬ nie do danego celu. Wskutek tego tez, mó¬ wiac o skutecznem obnizeniu stezenia jo¬ nów wapniowych, nie ma sie na mysli cal¬ kowitego zmiekczenia wody, gdyz czescio¬ we jej zmiekczenie moze wystarczyc do do¬ statecznego obnizenia stezenia jonów wap¬ niowych do zadanego celu.Konsument domowy bedzie stosowal metafosforan sodowy dokladnie tak samo, jak stosuje wode do prania lub fosforan trójsodowy, a mianowicie dodajac ilosc, która zgodnie z doswiadczeniem nadaje wo¬ dzie odpowiednia wlasnosc pienienia sie.Konsument przemyslowy, jak pralnie lub fabryki wlókiennicze, bedzie dodawal od¬ mierzone ilosci metafosforanu sodowego do odmierzonych ilosci wody dopóty, az stan¬ daryzowana próba mydla wykaze calko* — 4 -wite zmiekczenie wody. W ten sposób kon¬ sument zuzyje minimalna ilosc metafosfo- ranu sodowego, potrzebna do zmiekczenia danej twardej wody.Jako specjalny przyklad, wskazujacy ogólnie ilosc metafosforanu sodowego, po¬ trzebna do zmiekczenia typowej twardej wody do prania, mozna podac wode miej¬ ska miasta Pittsburga, która podczas bada¬ nia wykazala w przyblizeniu 30 czesci wap¬ nia oraz okolo 4 czesci magnezu w mil jonie czesci wody. Woda ta zostala calkowicie zmiekczona pfzez dodanie na 4543 litrów 1,36 kg szesciometafosforanu sodowego, za¬ wierajacego okolo 10% pyrofosforanu so¬ dowego, w celu jej zasadniczego zobojet¬ nienia.Jednym z najwazniejszych zastosowan sposobu zmiekczania wody wedlug wyna¬ lazku jest zmiekczanie wody w stosunku do mydla, ze wzgledu na obfite stosowanie twardych wód do celów domowych i prze¬ myslowych. Dodatek metafosforanu sodo¬ wego nietylko calkowicie zmiekcza wode w stosunku do mydla, tak iz zapobiega zu¬ pelnie powstawaniu nierozpuszczalnych mydel wapniowych i magnezowych, lecz u- skutecznia to zmiekczanie bez wytwarza¬ nia jakichkolwiek stalych osadów wapnia i magnezu i bez nadawania wodzie alkalicz¬ nosci, jak to ma miejsce przy stosowaniu weglanu sodowego, fosforanu trój sodowego oraz krzemianu sodowego, stosowanych po¬ wszechnie, jako zwiazki, zmiekczajace wo¬ de. Korzysci z otrzymywania doskonale zmiekczonej, krysztalowo czystej obojetnej wody sa zbyt oczywiste, by wymagaly ob¬ szernej dyskusji. Nalezy prócz tego zazna¬ czyc, ze ze wzgledu na zdolnosc roztworu metafosforanu sodowego do rozpuszczania weglanu wapniowego, fosforanu trójwap¬ niowego i krzemianu wapnia, woda zostaje tu zmiekczona w stopniu wiekszym, niz to mozna osiagnac zapomoca weglanu sodo¬ wego, fosforanu trójsodowego albo krze¬ mianu sodowego. Wode, zmiekczona we¬ dlug wynalazku, mozna stosowac do pra¬ nia mater jalów, wlosia, do mycia ciala, na¬ czyn, scian, powierzchni malowanych lub lakierowanych i t. d.f zwlaszcza, jesli cal¬ kowite zmiekczenie osiagnieto bez niepoza¬ danego zwiekszenia alkalicznosci.Innem waznem zastosowaniem jest pló- kanie bielizny w pralniach. Woda, zmiek¬ czona sposobem wedlug wynalazku, nie¬ tylko splókuje mydliny, lecz takze rozpu¬ szcza mydlo wapniowe z bielizny. Jesli pranie bielizny uskutecznia sie zapomoca wody twardej lub wody niezupelnie zmiek¬ czonej, to powstaje twarogowate mydlo wapniowe, które moze sie przedostac do bielizny. Jak zaznaczono powyzej, roztwór metafosforanu sodowego rozpusci takie mydlo wapniowe i usunie je z bielizny. A zatem woda, zmiekczona sposobem wedlug wynalazku, równiez jako woda plóczna, zwlaszcza jesli na bieliznie, wyjetej z wo¬ dy z prania, znajduje sie mydlo wapniowe, jest bardziej skuteczna przy plókaniu od naturalnej wody miekkiej.Sposób zmiekczania wody wedlug wy¬ nalazku ma równiez inne zastosowania.Mozna np. uniknac niedogodnosci, spoty¬ kanej w przemysle blacharskim przy uzy¬ ciu wody do studzenia i mycia blaszanek, naczyn blaszanych, wyjetych z kotlów ci¬ snieniowych. Obecnie blaszanki, wyjete z kotlów cisnieniowych, zanurza sie do wody w celu ochlodzenia. Jesli woda zawiera znaczne ilosci dwuweglanu wapnia, ogrza¬ nie jej przez gorace naczynia powoduje u- latnianie sie dwutlenku wegla oraz straca¬ nie sie weglanu wapniowego, osadzajacego sie na naczyniach i matujacego ich po¬ wierzchnie. Niedogodnosci tej mozna zupel¬ nie uniknac, dodajac do wody dostateczna ilosc metafosforanu sodowego, aby zapo¬ biec powstawaniu weglanu wapniowego, skoro woda sie ogrzeje.Inne zastosowanie znajduje sposób we¬ dlug wynalazku w przemysle wytwarzania sztucznego lodu. Podczas zamarzania wody — 5 —powstaja krysztaly czystej wody, a dwu¬ tlenek wegla z wody zostaje odpedzony w postaci gazowej. Wskutek tego dwuweglan wapnia, zawarty w wodzie, rozszczepia sie, powodujac zmetnienie lodu. Mozna tego u- niknac, dodajac ilosc metafosforanu sodo¬ wego, dostateczna do zapobiezenia powsta¬ waniu weglanu wapniowego w lodzie.Innem zastosowaniem sposobu zmiek¬ czania, wody wedlug wynalazku jest zapo- bieganie powstawaniu oraz rozpuszczanie osadu lub kamienia w urzadzeniach, rozpro¬ wadzajacych goraca wode. Wapn, pocho¬ dzacy w wodzie z rozpuszczenia stalego o- sadu w rurach, zostaje prawdopodobnie zwiazany w slabo z jonizowany zwiazek lub rodnik, który wytwarza z metafosforanem potasowca. W ten sposób do miejsca zuzy¬ cia dostarczana jest woda przezroczysta i miekka, przyczem zapobiega sie osadza¬ niu sie kamienia, a kamien, juz osadzony, zostaje ponownie rozpuszczony.Powyzszy szczególowy opis dotyczy szczególnie znoszenia jonów wapniowych w twardej wodzie. Wapn jest glównym wapniowcem, tworzacym osad w wiekszo¬ sci wód twardych, chociaz czesto towarzy¬ szy mu magnez. Metafosforan sodowy two¬ rzy rozpuszczalne, slabo zjonizowane zwiazki z magnezem, obnizajac stezenie jego wolnych jonów w taki sam sposób, jak stezenie wolnych jonów wapniowych. Twar¬ dosci, spowodowanej obecnoscia magnezu, mozna uniknac w taki sam sposób, jak twardosci, spowodowanej obecnoscia wap¬ nia, a mianowicie przez dodanie odpo¬ wiedniej ilosci metafosforanu sodowego.Zwykle metafosforanu sodowego dodaje sie dopóty, az dana poszczególna woda stanie sie juz miekka przy próbie na mydlo, wskazujacej, ze dodano juz dostateczna ilosc metafosforanu sodowego, aby zapobiec obecnosci wszelkich jonów, tworzacych my¬ dlo.Wykryto, ze pyrofosforan sodowy (w porównaniu z metafosforanem sodowym), chociaz wywiera pewne dzialanie obniza¬ jace na stezenie jonów wapniowych, jed¬ nakze prawie nie dziala zmiekczajaco na wody, zawierajace wapn. Okazalo sie, ze do osiagniecia skutecznego zmiekczenia wód, zawierajacych wapn, potrzebny jest metafosforan sodowy, poniewaz do osia¬ gniecia tego samego stopnia zmiekczenia potrzebaby nadmiernych ilosci pyrofosfora- nu sodowego. Zreszta pyrofosforan sodowy wywiera znaczny wplyw zmiekczajacy, je¬ sli idzie o magnez. Pyrofosforan sodowy jest nieco alkaliczny. Zaleca sie stosowac mala jego ilosc, to jest okolo 10%, zmie¬ szana z metafosforanem sodowym. Pyrofo¬ sforan potasowca nietylko zabojetnia kwa¬ sowosc metafosforanu potasowca, lecz tak¬ ze nieco zmiekcza wode, zwlaszcza jesli idzie o magnez.Ilosc pyrofosforanu potasowca lub in¬ nego srodka, zobojetniajacego kwas, jak np. wodorotlenku sodowego lub weglanu sodowego, mozna uregulowac odpowiednio do pozadanej obojetnosci lub alkalicznosci zmiekczonej wody. Do wiekszosci celów do metafosforanu sodowego dodaje sie odczyn¬ nika, zobojetniajacego kwas, tylko tyle, aby zapewnic obojetnosc lub bardzo slaba alkalicznosc, poniewaz do wiekszosci celów pozadana jest woda zmiekczona, obojetna lub bardzo slabo alkaliczna.Wykryto, ze gdy alkalicznosc wody jest wieksza, wzrasta równiez ilosc meta¬ fosforanu sodowego, potrzebna do zmiek¬ czenia wódy. Naprzyklad dana woda, która wymaga 534 g szesciometafosforanu sodo¬ wego na 4543 litrów do zmiekczenia wobec mydla przy wartosci pH. wynoszacej 8,5, przy wartosci pfT = 10 wymagala 1,32 kg tego zwiazku do osiagniecia podobnego stopnia zmiekczenia. To tez zaleca sie uni¬ kac nadmiernej alkalicznosci, nietylko wskutek tego, iz woda obojetna lub slabo alkaliczna jest najlepsza do wiekszosci ce¬ lów, jak do mycia, lecz takze wskutek tego, ze wode obojetna lub zaledwie slabo alka-licana zmiekcza sie skuteczniej i ekono¬ miczniej sposobem niniejszym, niz wode silniealkaliczna. , Pomimo, ze najlepiej jest stosowac me- tafosforan sodowy, mozna jednak stosowac inne metafosforany potasowców, jak np. metafosforan potasowy, litowy i amonowy.Wszystkie te metafosforany potasowcowe najlepiej stosowac w postaci rozpuszczal¬ nej, znanej powszechnie jako szesciometa- fosforany potasowcowe.Materfal ten moze byc sprzedawany, jako metafosforan potasowca, zmieszany z mala iloscia pyrofosforanu potasowca lub mala iloscia substancji alkalicznej, jak bo¬ raksu, weglanu sodowego lub fosforanu trójsodowego, w celu zobojetnienia slabej kwasowosci metafosforanu potasowca. Poza tern materjal ten moze byc sprzedawany w innych zestawieniach, jak np. w postaci zwiazku do mycia (prania), zawierajacego metafosforan sodowy i mydlo. Stosunkowo niska alkalicznosc tego zwiazku pozwala na zastosowanie perfum, coby bylo niemozli¬ we w preparatach o wiekszej alkalicznosci.W razie potrzeby nadfosforan sodowy mozna zmieszac z substancja, która, rozpu¬ szczona z nim, bedzie dzialala jako czyn¬ nik buforowy, zabezpieczajacy wode przed zbyt duza alkalicznoscia. Metafosforan so¬ dowy mozna np. zmieszac z dwuweglanem sodowym lub z dwuweglanem sodowym i mala iloscia weglanu sodowego, jak w pól¬ toraweglanie sodowym, albo zmieszac z fo¬ sforanem dwusodowym. Sole te beda wy¬ wieraly dobrze znane dzialanie buforowe, zabezpieczajace wode przed zbyt wielka kwasowoscia lub alkalicznoscia.Chociaz reakcje chemiczne, zachodzace w sposobie wedlug wynalazku,, nie sa do¬ kladnie znane, przyjmuje sie jednak, ze przebiegaja one zgodnie z ponizszym opi¬ sem.Nastepujace wyjasnienia sa zgodne z zaobserwowanemi faktami oraz sa podane jako omówienie teoretyczne przypuszczal¬ nego przebiegu reakcji. Oczywiscie wyna¬ lazek nie ogranicza sie do tego teoretycz¬ nego wyjasnienia.Jesli roztworu szesciometafosforanu po¬ tasowca dodawac powoli do wody twardej, zawierajacej dosc wapnia, powstaje naj¬ pierw bialy osad klaczkowaty. Przypu¬ szczalnie jest to metafosforan wapniowy, dajacy sie wyrazic najprostszym wzorem Ca(POs)fr Aby otrzymac metafosforan wap¬ niowy, potrzeba dwa mole (NaP03) na wy¬ tworzenie 1 mola metafosforanu wapniowe¬ go. Prace doswiadczalne z szesciometaio- sforanem sodowym dowodza,, ze ma on prawdopodobnie wzór Na^Na^P^O^). Me¬ tafosforan wapniowy ma przypuszczalnie podobnie zbudowana czasteczke, która mozna wyrazic wzorem CafCa2P^O\^ Wapn, zawarty w tym wzorze w nawiasie, jonizuje sie pewnie w stopniu podobnym, jak sole, zlozone z metalu dwuwartoscio- wego oraz rodnika dwuwartosciowego.W tern stadjum istnieje nietylko niedo¬ godny osad* lecz takze nie osiaga sie je¬ szcze zupelnego zmiekczenia/ Aby otrzy¬ mac zmiekczenie skuteczne, trzeba zasto¬ sowac nadmiar szesciometafosforanu sodo¬ wego w stosunku do ilosci, potrzebnej teo¬ retycznie do wytworzenia metafosforanu wapniowego Ca(POs)^ Po dodaniu nad¬ miaru szesciometafosforanu; sodowego o- sad rozpuszcza sie zpowrotem i woda zostaje zmiekczona, jak tego dowodzi próba z mydlem. Do ponownego rozpu¬ szczenia osadu trzeba prawdopodobnie co najmniej jednego dodatkowego mola metafosforanu sodowego ponad ilosc, wy¬ magana teoretycznie do zwiazania wapnia na metafosforan wapniowy. Po wprowa¬ dzeniu tego dodatkowego metafosforanu sodowego tworzy sie przypuszczalnie pola¬ czenie, odpowiadajace soli Na2(Ca2PQ018).Sól ta jest prawdopodobnie zjonizowana na jony sodowe oraz jon Ca2P60ls. Ten ostatni rodnik jest prawdopodobnie równiez zjonizowany w slabym stopniu, tworzac — 7 —wolne jony wapniowe. Stopien, w jakim zachodzi jonizacja tego rodnika, zalezy, zdaje sie, od uzytego nadmiaru metafosfo¬ ranu sodowego. Dodanie trzech moli meta- fosforanu sodowego na 1 mol wapnia zmiek¬ cza wode w znacznym stopniu, przyczem zmiekcza ja w obecnosci weglanu wapnia, lecz nie w obecnosci mydla.Dodanie jeszcze jednego mola metafo* sforanu sodowego, aby na 1 mol wapnia przypadalo 4 mole metafosforanu sodowe¬ go, wystarcza do zmiekczenia wody, za¬ wierajacej 20 czesci wapnia na miljon cze¬ sci wody przy wartosci pH = 8,5, lecz na te sama ilosc wapnia przy wartosci pH= 10 potrzeba 7 moli metafosforanu sodowego.Niniejsze doswiadczenie wykazuje, ze co najmniej 4 mole metafosforanu sodowego (NaPOs) na 1 mol wapnia (Ca) stanowi minimum, aby osiagnac zmiekczenie wody w obecnosci mydla.Magnez prawdopodobnie tworzy z sze- sciometafósforanem sodowym równiez od¬ powiedni rodnik sprzezony, jonizujacy sie podobnie, jak rodnik, zawierajacy wapn, równiez w stopniu bardzo slabym; joniza¬ cje te mozna usunac zapomoca nadmiaru szesciometafósforanu sodowego, odpowia¬ dajacego nadmiarowi, potrzebnemu do usu¬ niecia jonizacji wapnia.Wode, zmiekczona sposobem wedlug wynalazku, mozna uwazac za nowy pro¬ dukt, poniewaz moze ona byc zupelnie zmiekczona, a jednoczesnie zawierac w roztworze ilosc wapnia, wystarczajaca do nadania wodzie twardosci, gdyby wapn ten nie znajdowal sie w postaci niezjonizowa¬ nej. Zwykle, jesli woda zawiera w roztwo¬ rze 5 czesci wapnia na mil jon czesci wody, nie jest uwazana za zupelnie miekka wobec mydel z kwasów tluszczowych, poniewaz zuzywa (wiaze) ona czesc mydla, zanim wytworzy trwala piane. Sposobem wedlug wynalazku mozna wytworzyc wode, zawie¬ rajaca w roztworze wiecej niz 5 czesci wapnia na miljon czesci wody, a jednocze¬ snie zupelnie zmiekczona wobec mydel z kwasów tluszczowych.Woda, zmiekczona zapomoca dodatku metafosforanu potasowca zgodnie z niniej¬ szym wynalazkiem, wykazuje pewne inne zalety, zwlaszcza w razie uzycia jej do ce¬ lów oczyszczania oraz w procesach roz¬ puszczania. Posiada ona silniejsze wlasno¬ sci oczyszczania, niz naturalna woda miek¬ ka. Metafosforan potasowca widocznie na¬ daje wodzie wlasnosci oczyszczania, czyli wywabiania plam, co jest technicznem wy¬ razeniem, stosowanem do oznaczenia usu¬ wania brudu, tluszczu i innych substanGyj.Poteguje on wlasnosci oczyszczajace na¬ wet wody miekkiej, tak iz mozna go doda¬ wac korzystnie do wody miekkiej do pra¬ nia.Wode, do której dodano metafosforanu potasowca, mozna z powodzeniem stosowac zamiast wody z mydlem, jak np. do mycia butelek, wyrobów srebrnych, okien, auto¬ mobilów, zatluszczonych czesci metalo¬ wych i t. d.Mozna ja z powodzeniem stosowac do „zamaczania" w pralniach. W zwyklych pralniach brudna bielizne wklada sie do pralki i poddaje najpierw traktowaniu wstepnemu, czyli praniu w zimnej lub let¬ niej wodzie, zwykle slabo zalkalizowanej mala iloscia odczynnika alkalicznego, jak weglanu sodowego, metakrzemianu sodo¬ wego, nieraz z mala iloscia mydla. Ta ob¬ róbka stanowi tak zwane „zamoczenie" i jest stosowana do poruszenia i usuniecia najlatwiej usuwalnego brudu przed zmiek¬ czeniem wlókien zapomoca mydla pod¬ czas prania, nastepujacego bezposrednio po „zamoczeniu". W wiekszosci pralni przemyslowych do zamaczania stosuje sie naturalna miekka wode lub wode, zmiek¬ czona sztucznie, jak np. wode, zmiekczona zapomoca zeolitu. Okazalo sie jednak, ze taka woda zmiekczona porywa dosc duzo zwiazków wapnia z bielizny, taz iz czesto¬ kroc staje sie prawie twarda pod koniec — 8 —T zamaczania, gdy sie ja spuszcza. Wode, po¬ traktowana metafosforanem potasowca, mozna stosowac do zamaczania znacznie korzystniej, niz zwykle wody miekkie lub zmiekczone. Woda, potraktowana metafo¬ sforanem potasowca, posiada nietylko wlasnosci oczyszczania, lecz takze wlasnosc rozpuszczania wapna. Sprzyja ona nietylko rozpuszczaniu zwiazków wapniowych i bru¬ du z bielizny, jak zwykle zmiekczona wo¬ da, lecz w ciagu calego trwania procesu zamaczania pozostaje miekka, gdyz rozpu¬ szczony zwiazek wapnia istnieje w niej w postaci slabo zjonizowanej.Po skonczonem zamaczaniu nigdy nie usuwa sie wody calkowicie z bielizny i bie¬ lizna mokra pozostaje w pralce do naste¬ pujacego potem zabiegu prania. Woda, po¬ traktowana metafosforanem potasowca, po¬ zostajaca w bieliznie po zamoczeniu, prze¬ dostaje sie do nastepnego stadjum prania mydlem i sprzyja zmiekczaniu wody w tern stadjum.Wapn w brudnej bieliznie istnieje cze¬ sto przewaznie jako mydlo wapniowe, po¬ chodzace z poprzedniego prania. Przy uzy¬ ciu metafosforanu potasowca podczas mo¬ czenia, takie mydlo wapniowe zostaje roz¬ puszczone, a bielizna idzie do prania juz uwolniona od takiego mydla, Metafosforan potasowca rozpuszcza równiez brud, osa¬ dzony w postaci drobnych czastek na bie¬ liznie.Wode, do której dodano metafosforanu potasowca, mozna z powodzeniem stosowac w procesach odwapniania dzieki zdolnosci metafosforanu do rozpuszczania wapna.Jest ona szczególnie uzyteczna w przy¬ padku, gdy wymagane sa wlasnosci od¬ wapniania w polaczeniu z dzialaniem oczy¬ szcza jacem, jak podczas prania skór nie- wyprawnych i wyprawionych, potraktowa¬ nych uprzednio wapnem, oraz skór, z któ¬ rych pozadane jest usuniecie brudu i tlu¬ szczu. Woda ta nietylko poteguje dzialanie czyszczace wody miekkiej, lecz nadaje jej zdolnosc skutecznego rozpuszczania sub- stancyj, podobnych do wapna, oraz zwiaz¬ ków wapniowych, W powyzszym opisie omówiono zmiek¬ czanie wody wobec mydel, zwlaszcza my¬ del zwyczajnych, nalezacych zwykle do typu mydel z kwasów tluszczowych, które sie wiaza z wapnem, tworzac serowate my¬ dlo wapniowe. Niedawno wynaleziono my¬ dla typu sulfonowanych alkoholi, znane pod rozmaitemi nazwami handlowemi, jak „Gardinol", „JgcponM, „Brilliant Avirol" i „Orous", pieniace sie w twardej wodzie.Nie zmiekczaja one wody twardej, która pozostaje istotnie twarda podczas zabiegu prania i jest szorstka „w dotknieciu" pomi¬ mo wytwarzania piany. Wykryto, ze wode, zmiekczona sposobem wedlug wynalazku, mozna z powodzeniem stosowac z mydlami typu sulfonowanych alkoholi, poniewaz woda ta posiada spotegowane wlasnosci o- czyszczania oraz prawdopodobnie czyni skuteczniejszemi mydla typu sulfonowa¬ nych alkoholi, zapobiegajac ich wiazaniu sie z wapniem. Przy uzyciu mydla tego ty¬ pu woda moze byc nie zawsze zmiekczona w takim samym stopniu, jak przy uzyciu mydel z kwasów tluszczowych.Chociaz powyzej opisano szereg zasto¬ sowan oraz najlepszy sposób wykonywania niniejszego wynalazku, a takze wyjasnio¬ no przypuszczalny teoretyczny przebieg za¬ chodzacych reakcyj, to jednak rozumie sie, ze wynalazek nie ogranicza sie do tych za¬ stosowan, ani do swej najlepszej postaci wykonania, ani do powyzszego teoretyczne¬ go wyjasnienia, lecz moze byc wykonywany inaczej, bez wykroczenia przez to poza ra¬ my niniejszego wynalazku. PL