Известковая вода: формула, уравнение, польза и вред

Известковая вода – знакомое многим понятие, но что же это на самом деле? Эта молочно-белая жидкость широко используется в строительстве, сельском хозяйстве и даже медицине. Но безопасна ли она для здоровья человека? Давайте разберемся в ее составе, свойствах и способах применения известковой воды. Узнаем, чем полезна и вредна эта субстанция, в чем ее оптимальная концентрация.

Что такое известковая вода и для чего она нужна

Известковая вода представляет собой разбавленный водный раствор гидроксида кальция - Ca(OH)₂. Его получают в результате гашения извести, то есть оксида кальция (CaO), водой по следующему уравнению:

CaO + H₂O → Ca(OH)₂

Это экзотермическая реакция, которая идет с выделением тепла. При взаимодействии 1 моля CaO с водой выделяется 16 ккал тепловой энергии.

Известковая вода широко используется:

• В строительстве - для приготовления строительных растворов, штукатурки, побелки;
• В сельском хозяйстве - для улучшения структуры и плодородия почв;
• В медицинских целях - для лечения кожных заболеваний, ожогов, ран.

Химический состав и формула известковой воды

Основой известковой воды является уже упомянутый гидроксид кальция - Ca(OH)₂. Это довольно сильное основание, поэтому водные растворы извести имеют щелочную реакцию (высокое значение pH около 12,4).

Гидроксид кальция реагирует с кислотами, образуя соответствующие соли кальция. Например, с соляной кислотой:

Ca(OH)₂ + 2HCl = CaCl₂ + 2H₂O

При взаимодействии с углекислым газом известковая вода образует белый осадок карбоната кальция CaCO₃:

Ca(OH)₂ + CO₂ = CaCO₃ + H₂O

Физические свойства известковой воды

Чистый гидроксид кальция представляет собой белый порошок, плохо растворимый в воде - всего около 1,65 г/л при 20°С. Поэтому концентрированные водные растворы извести имеют молочный цвет и могут содержать взвесь частичек Ca(OH)₂.

Как уже отмечалось выше, реакция образования известковой воды является экзотермической, то есть идет с выделением тепла. Это важно учитывать при промышленном производстве гидроксида кальция и работе с ним.

Получение известковой воды (реакции)

Существует два основных способа получения известковой воды:

1. Гашение оксида кальция (негашеной извести) водой с образованием гидроксида кальция по приведенной выше реакции;
2. Растворение гидроксида кальция в воде с образованием молочного раствора известковой воды.

При избыточном количестве гидроксида кальция происходит образование взвеси частиц Ca(OH)2 в воде. Для получения прозрачного раствора известковую воду фильтруют для отделения осадка и регулируют нужную концентрацию добавлением воды.

Применение известковой воды и ее польза

Известковая вода широко применяется в различных областях благодаря своим полезным свойствам.

В строительной сфере известковую воду добавляют в растворы для кладки кирпича, оштукатуривания стен, побелки помещений. Она придает этим смесям пластичность, водоудерживающую способность и улучшает сцепление раствора с поверхностью.

Применение в сельском хозяйстве

Благодаря своим щелочным свойствам, известковая вода используется для улучшения кислых почв в сельском хозяйстве. Обработка почвы известью повышает ее плодородие за счет нейтрализации кислотности и обогащения кальцием.

В народной медицине давно применяют известковую воду для заживления ран, ожогов, лечения кожных заболеваний. Она оказывает противовоспалительное, регенерирующее и антисептическое действие при местном использовании.

Вред известковой воды для здоровья человека

Несмотря на широкое применение, известковая вода может оказывать и негативное влияние на организм человека.

Из-за высокой щелочности, концентрированные растворы извести раздражают слизистые оболочки рта, горла и пищевода. Это может вызвать ожоги при заглатывании.

Нарушения работы ЖКТ

Длительное потребление жесткой известковой воды приводит к нарушениям работы желудочно-кишечного тракта, способствует развитию язв и воспалений.

Чрезмерное содержание солей кальция в воде отрицательно влияет на состояние кожи и волос. Известковые отложения могут закупоривать поры и приводить к раздражениям.

Как избавиться от известковой воды

Существует несколько эффективных способов очистки воды от излишнего содержания извести.

Для удаления кальция из воды применяют фильтрование, отстаивание, обработку активированным углем, ионный обмен.

Установка фильтров

Наиболее надежный способ - использование систем фильтрации воды на основе обратного осмоса, которые эффективно уменьшают жесткость.

При выборе способа избавления от излишней жесткости воды необходимо учитывать ряд факторов.

• Степень загрязнения. Чем выше концентрация солей жесткости, тем сложнее их удалить. Для сильно загрязненной воды потребуются более мощные системы очистки.
• Объемы водопотребления. Для индивидуального пользования обычно используют компактные фильтры-кувшины. Для очистки больших объемов воды нужны стационарные фильтры или установки обратного осмоса.
• Наличие других примесей. Помимо кальция и магния, вода может содержать железо, соли тяжелых металлов, органику. В таких случаях применяют комбинированную многоступенчатую очистку.
• Стоимость фильтров и обслуживания. Простые механические фильтры дешевле, чем системы обратного осмоса. Но последние эффективнее умягчают воду и не требуют постоянной замены картриджей.
• Безопасность для здоровья. Современные фильтры для воды изготавливаются из безвредных для человека материалов и полностью безопасны.

Сравнение методов удаления извести из воды

Рассмотрим достоинства и недостатки разных способов очистки воды от извести.

• Отстаивание. Плюсы: простота, не требует затрат. Минусы: не полностью очищает воду, не удаляет микроорганизмы.
• Фильтрование. Плюсы: хорошо очищает воду от взвесей. Минусы: не удаляет растворенные соли, требует замены картриджей.
• Обратный осмос. Плюсы: глубокая очистка от всех примесей. Минусы: высокая стоимость оборудования.
• Магнитная обработка. Плюсы: экологичность, простота. Минусы: недостаточная эффективность очистки.
• Ультрафиолетовое обеззараживание. Плюсы: обеззараживает воду. Минусы: не влияет на соли жесткости.

Для эффективного и безопасного удаления извести из воды рекомендуется комбинировать несколько методов очистки.