Niniejszy sposób oczyszczania i zmiek¬ czania wody polega na stracaniu zawar¬ tych w wodzie soli metali, powodujacych jej twardosc, w postaci weglanów obojet¬ nych, wodorotlenków i fosforanów.Oczyszczanie wody moze byc przepro¬ wadzane badz w temperaturze zwyklej, badz w podwyzszonej. Reakcje stracania odbywaja sie w wodzie zimnej wolniej niz w goracej, a ilosc odczynników potrzeb¬ nych do oczyszczania wody na zimno jest wieksza niz do oczyszczania jej na gora¬ co. Z tego powodu potrzebna ilosc odczyn¬ ników wyznacza sie z, góry odpowiednio do warunków, w jakich projektuje sie o- czyszczanie wody.W pierwszym rzedzie usuwa sie z wo¬ dy kwasny weglan wapnia, kwas weglo¬ wy i metale stracajace sie w postaci wo¬ dorotlenków. W tym celu dodaje sie do wody w jakimkolwiek naczyniu silnie mie¬ szajac wodorotlenku wapnia [Ca(OH)2] w postaci wody wapiennej lub mleka wa¬ piennego.Wodorotlenku wapnia dodaje sie tyle, aby w wodzie pozostal pewien jego nad¬ miar potrzebny do dokonczenia reakcji wapniowej. Dostatecznym nadmiarem wo¬ dorotlenku wapnia jest 0,5 milimola, to jest równowaznika miligramowego, w li¬ trze. 1 równowaznik miligramowy wodoro¬ tlenku wapnia =. 37,05 mg Ca(OH)2. Ko¬ niec reakcji wapniowej mozna rozpoznac przez miareczkowanie badanej wody 0,1 n kwasem solnym. W tym celu miareczkujesie 100 cm3 klarowanej wody, po dodaniu do niej kilku kropel 1%-owego roztworu fenoloflataleiny, 0,1 n kwasem solnym, az do odbarwienia sie fenoloftaleiny. Na to zuzywa sie a cm3 0,1 n kwasu solnego.Nastepnie dodaje sie do miareczkowane¬ go roztworu kilka kropel 0,l%-owego roz¬ tworu oranzu metylowego i miareczkuje sie 0,1 n kwasem solnym, az do zaczer¬ wienienia sie roztworu. Do tego drugiego miareczkowania zuzywa sie b cm3 0,1 n kwasu solnego. Przy koncu reakcji wap¬ niowej liczba b ciagle sie zmniejsza i o- siaga wartosc stala, gdy reakcja wapnio¬ wa dobiegla juz konca. Jesli w wodzie o- czyszczanej oprócz weglanów i wodoro¬ tlenków nie ma innych soli, które rów¬ niez miareczkuja sie kwasem solnym, wtedy nadmiar wodorotlenku wapnia w wodzie oczyszczanej wynosi a — b mili- mola w litrze.O ile w wodzie oczyszczanej oprócz weglanów i wodorotlenków znajduje sie duzo soli, które mozna miareczkowac kwa¬ sem solnym, wówczas przy obliczaniu do¬ dawanego wodorotlenku wapnia nalezy wprowadzic odpowiednie poprawki.Pozostajacy po ukonczeniu reakcji wapniowej nadmiar wodorotlenku wapnia w wodzie oznacza sie litera c.Reakcja z wodorotlenkiem wapnia od¬ bywa sie szybciej, jesli dodawanie go do wody oczyszczanej odbywa sie w sposób nastepujacy.Do naczynia, w którym odbywa sie o- czyszczanie wody, wprowadza sie czesc (mniej wiecej polowe) wody oczyszcza¬ nej. Z ta iloscia wody miesza sie cala ilosc wodorotlenku wapnia potrzebnego do o- czyszczenia wody. Po opadnieciu osadu do¬ daje sie czesciami reszte wody pozostalej do oczyszczenia mieszajac jednoczesnie zawartosc naczynia.W celu okreslenia potrzebnej do oczy¬ szczenia wody ilosci wodorotlenku wapnia do pobranej próbki tej wody dodaje sie w tych samych warunkach, w których ma nastapic oczyszczanie, pewna ilosc wodo¬ rotlenku wapnia w nadmiarze.Gdy reakcja wapniowa juz dobiegla konca, miareczkuje sie wode w sposób wyzej opisany 0,1 n kwasem solnym i obli¬ cza ilosc zuzytego wodorotlenku wapnia w milimolach na litr wody. Potrzebna ilosc wodorotlenku wapnia do oczyszcze¬ nia jednego litra wody okresla sie w ten sposób, ze do znalezionej jak wyzej ilosci zuzytego na litr wody wodorotlenku wap¬ nia dodaje sie potrzebny nadmiar wodo¬ rotlenku. Po usunieciu z wody jej twar¬ dosci weglanowej za pomoca wodorotlen¬ ku wapnia okresla sie twardosc stala wo¬ dy metoda Blachera za pomoca 0,1 n roz¬ tworu palmitynianu potasu. Twardosc calkowita oblicza sie w milimolach na litr.Pozostala ilosc substancji powodujacych twardosc wody oznacza sie jako d mili- molów w litrze.W drugim okresie oczyszczania wody straca sie metale w postaci fosforanów. Do tego celu uzywa sie pierwszorzedowego ortofosforanu wapnia [Ca H4 (P04)2\ o- raz wodorotlenku potasowca (Na, K lub NH4). Mozna przy tym wodorotlenki wy¬ zej wymienionych potasowców zastapic czesciowo weglanami tych samych metali.Roztwór Ca H4 (P04)2 moze byc o- trzymany przez rozpuszczenie w mozliwie jak najmniejszej ilosci wody superfosfa- tu [Ca H4(P04)2.2H20 + 2CaS04.2H20] w temperaturze bliskiej temperatury wrzenia.Do oczyszczania wody moze równiez byc uzyty pierwszorzedowy ortofosforan wapnia, znajdujacy sie w handlu pod naz¬ wa podwójnego superfosfatu.Pierwszorzedowy ortofosforan wapnia moze byc uzyty do oczyszczania wody w sposób dwojaki. 1. Po zakonczeniu reakcji wapnio¬ wej miesza sie potrzebna do oczyszczania wody ilosc pierwszorzedowego ortofosfo- — 2 —ranu wapnia i wodorotlenku potasowca (Na, K lub NHJ z woda oczyszczana i po¬ zwala sie powstajacemu osadowi os(iasc na dnie naczynia, w którym odbywa sie oczyszczanie wody. Na tym oczyszczanie wody jest skonczone i woda jest wolna od soli metali, powodujacych twardosc. Za¬ leca sie dodawanie do wody najpierw wo¬ dorotlenku potasowca, a pózniej ortofos- foranu, lub tez obu razem.Pierwszorzedowego ortofosforanu wap¬ niowego i wodorotlenku potasowca doda¬ je sie przy oczyszczaniu wody tyle, aby ilosc ortofosforanu potasowca odpowia¬ dala p milimolom P205 i q milimolom M20 na litr wody oczyszczanej. p = d + u q = d + u — c, przy czym litera M oznacza ciezar atomo¬ wy potasowca (Na, K lub NHJ, litera u — nadmiar P205 w milimolach na jeden litr wody, który jest potrzebny do zupel¬ nego stracenia znajdujacych sie w wodzie metali, których sole powoduja jej twar¬ dosc.Wystarczajaca wartosc u wynosi 1,5 milimolów P205 w litrze. 1 równowaznik miligramowy P2Ob = 23,67 mg P2Ob. 2. Roztwór wodny pierwszorzedowe¬ go ortofosforanu wapniowego ogrzewa sie do + 80° lub az do 100° C. Nastepnie do tego roztworu dodaje sie porcjami wegla¬ nu potasowca (Na, K lub NHJ, tak dlu¬ go, az fenoloftaleina w roztworze zobo¬ jetnianym wykaze kolor wyraznie czer¬ wony. W otrzymanym w ten sposób roz¬ tworze oznacza sie stezenie M2HPO^. W celu dokonczenia oczyszczania wody czesc tego roztworu, pobranego razem z osadem, w którym na kazdy litr wody znajduje sie p milimolów P205, miesza sie z taka ilos¬ cia roztworu wodorotlenku potasowca (Na, K lub NHJ, azeby w roztworze po¬ wstala odpowiednia ilosc ortofosforanu potasowca, zawierajaca na litr wody oczy¬ szczonej p milimolów P205 oraz q milimo¬ lów M20.Roztwór, otrzymany w ten sposób, miesza sie przy koncu reakcji wapniowej z woda oczyszczana i pozwala sie osiasc wytworzonemu osadowi na dnie naczynia, w którym odbywa sie oczyszczanie wody.W ten sposób konczy sie oczyszczanie wo¬ dy od metali powodujacych jej twardosc.Urzadzenie do wykonywania powyz¬ szego sposobu opisane jest ponizej.Z naczynia 1, zawierajacego wode zmiekczana, odprowadza sie wode przez rure A zaopatrzona w urzadzenie Av zsl- pobiegajace zatykaniu sie rury, do naczy¬ nia 6, zawierajacego zmiekczajaca wode substancje w stanie stalym. W naczyniu tym przyrzadza sie roztwór nasycony.Roztwór podnoszacy sie do góry wprowa¬ dza sie przez odpowiednia rure B na dno naczynia 2, w którym odbywa sie klaro¬ wanie roztworu nasyconego.Klarujacy sie roztwór nasycony pod¬ nosi sie w góre i przechodzac przez sito 8 splywa przez brzeg naczynia 2 do rynny przelewowej 11, skad przez rure C zosta¬ je wprowadzony do urzadzenia mieszaja¬ cego 10, w którym ten nasycony roztwór miesza sie z druga czescia wody zmiek¬ czanej, plynacej z naczynia 1.Otrzymany roztwór wprowadza sie na dno pierwszego osadnika 3. Klarujaca sie ciecz podnosi sie w góre i przechodzac przez sito 8X splywa przez brzeg naczy¬ nia 3 do drugiej rynny przelewowej 1119 po czym zostaje wprowadzona przez od¬ powiednia rure D do drugiego urzadzenia mieszajacego 1019 w którym woda ta mie¬ sza sie z wychodzacym z naczynia 5 (w razie potrzeby z kilku naczyn) roztworem wzglednie roztworami substancji zmiek¬ czajacych.Otrzymany roztwór wprowadza sie przez odpowiednia rure E na dno drugie¬ go osadnika i. Klarujaca sie ciecz podno¬ si sie w góre, przechodzi przez sito 8tl — 3 —i filtr 9 i splywajac przez brzeg naczynia U przechodzi do trzeciej rynny przelewowej 11 w Klarowna wóde zmiekczona z trze¬ ciej rynny przelewowej wyprowadza sie przez odpowiednia rure F z aparatury zmiekczajacej.Naczynia 1, 2, 3 i U sa umieszczone wzgledem siebie tak, ze ciecze pod dziala¬ niem wlasnego ciezaru przeplywaja przez wymienione naczynia w porzadku naste¬ pujacym: 1 —¦ 2 — 3 — U. Naczynie (na¬ czynia) 5 jest umieszczone powyzej dru¬ giego urzadzenia mieszajacego, tak ze roz¬ twory substancji zmiekczajacych splywa¬ ja pod dzialaniem wlasnego ciezaru do drugiego urzadzenia mieszajacego 10r Sita 8 i 81 moga byc w celu uproszcze¬ nia urzadzenia czesciowo lub calkowicie opuszczone.Filtr 9 moze byc ustawiony zewnatrz naczynia U lub zupelnie opuszczony, gdy naczynie k jest dostatecznie duze.Wode zmiekczona z naczynia 1 wpro¬ wadza sie do naczynia 6 przez rure A, której wylot znajduje sie pod kloszem Av Klosz ten umozliwia otrzymywanie wiru wody na dnie naczynia 6, co ulatwia roz¬ puszczanie znajdujacej sie na dnie naczy¬ nia substancji zmiekczajacej. Pod kloszem powyzszym moze sie znajdowac powietrze, co skutecznie zapobiega zatykaniu sie ru¬ ry A doprowadzajacej wode. Klosz moze byc równiez opuszczony, jezeli koniec ru¬ ry, doprowadzajacej wode do naczynia 6, jest umieszczony dostatecznie wysoko nad dnem tego naczynia. W celu zapewnienia równomiernego doplywu wody i roztwo¬ rów substancji zmiekczajacych do apara¬ tury w naczynia i i 5 sa wbudowane cze¬ sci nastepujace: 1. Rura, zakonczona dysza kalibro¬ wana li lub otworem regulowanym, za pomoca ruchomego zlacza 12 laczy sie z rura wyplywowa C. Jako zlacze ruchome moze byc uzyta rurka kauczukowa. 2. Nad kazda dysza 1A. do rury przy¬ twierdzony jest plywak 7, który utrzymu¬ je dysze H w stalej odleglosci od powierz¬ chni cieczy.Naczynia 2, 3 oraz U maja na dnie kur¬ ki spustowe 13 sluzace do wypuszczania osadów powstajacych przy zmiekczaniu wody.Naczynie 6 posiada w dnie otwór 15 sluzacy do usuwania mulu, pozostajacego po rozpuszczeniu substancji zmiekczaja¬ cych. Mul zostaje odprowadzony przez o- twór 15 i przez odpowiednia i-ure A119 przechodzaca przez naczynie 2. Rury, sto: sowane w aparaturze zmiekczajacej, po¬ siadaja takie przeswity, ze nie hamuja swobodnego przeplywu wody i roztworów zmiekczajacych, które doplywaja w prze¬ widzianych stosunkach.Otwory przepuszczajace wode zmiek¬ czana 1U w naczyniu 1 musza byc takiej wielkosci, azeby woda pod cisnieniem istniejacym nad tymi otworami przeply¬ nela przez aparature w pozadanej ilosci obliczonej na jednostke czasu.Stosunek wielkosci otworu, przez któ¬ ry woda z naczynia 1 przeplywa do urza¬ dzenia mieszajacego, do wielkosci otworu, przez który woda zmiekczana z naczynia 1 przeplywa do naczynia 6, dobiera sie tak, aby woda zmiekczana mieszala sie w prze¬ widzianym stosunku z roztworem zmiek¬ czajacym. Znajdujace sie w naczyniach 5 otwory przepuszczajace roztwory zmiek¬ czajace lk dobiera sie takiej wielkosci, azeby w jednostce czasu przeplynela przez nie ilosc substancji zmiekczajacych po¬ trzebna do zmiekczenia wody.Wielkosc naczynia 6 dobiera sie tak, aby moglo ono zmiescic potrzebna ilosc substancji zmiekczajacych, a przeplywa¬ jaca przez nie woda zmiekczana nie zabie¬ rala ze soba zbyt duzo nie rozpuszczonej substancji zmiekczajacej.Wielkosc naczyn 2,3 i U dobiera sie tak, aby przeplyw wody przez nie trwal tyle cza¬ su, ile go potrzeba do ukonczenia reakcji. — 4 —Wielkosc zas naczyn 1 \ 5 okresla sie wedlug wielkosci aparatury zmiekczaja¬ cej. PL