Question

Есть у кого хоть какой нибудь материал, по этой теме:рассмотрите явление жесткости воды и смоделируйте эту систему(сделать жесткую воду),либо посоветуйте литературу.

Answer 1

Жёсткость воды - свойство  такой воды:не мылиться, дает накипь в паровых котлах, чайниках. В такой воде плохо варятся овощи. Существует два вида жесткости воды:
Временная жесткость связана с присутствием в воде наряду с катионами Ca2+, Mg2+ и Fe2+ гидрокарбонатных, или бикарбонатных анионов (HCO3-). 
Постоянная жесткость (или некарбонатная) возникает, если в растворе присутствуют сульфатные, хлоридные, нитратные и другие анионы, соли кальция и магния которых хорошо растворимы и так просто не удаляются. Общая жесткость определяется как суммарное содержание всех солей кальция и магния в растворе.
Методы устранения жесткости.
Чтобы избавиться от временной жесткости необходимо просто вскипятить воду. При кипячении воды, гидрокарбонатные анионы вступают в реакцию с катионами и образуют с ними очень мало растворимые карбонатные соли, которые выпадают в осадок. 
                                Ca2 + 2HCO3- = CaCO3↓ + H2O + CO2↑              
Еде один способ – перегонка, то есть, испарение воды с последующие ее конденсацией. Так как соли относятся к нелетучим соединениям, они остаются, а вода испаряется. Но такие методы, как замораживание и перегонка пригодны только для смягчения небольшого количества воды. Промышленность же имеет дело с тоннами. Поэтому используют другие методы. Наиболее широко используется катионообменный способ, основанный на применении специальных реагентов – катионитов, которые загружаются в фильтры и при пропускании через них воды, заменяют катионы кальция и магния на катион натрия.
Как СДЕЛАТЬ ЖЕСТКУЮ ВОДУ:
1.Для таких целей можно насыщают воду минералами. В набранную водой емкость опускают природные минералы на некоторое время. Хорошо зарекомендовал себя в этом деле шунгит. Он не причиняет вреда организму человека, даже если будет постоянно в воде находиться.
2. Временную жесткость воде придают соли: гидрокарбонаты  магния Mg(HCO3)2  и кальция Ca(HCO3)2 , а также постоянную жесткость
воде придают гидросульфаты Кальция Ca(HSO4)2 и Магния,Mg(HSO4)2, В зависимости, какую тебе надо приготовить жесткость, берешь соответственно эти соли и растворяешь в воде.

Answer 2

Исследование явления жесткости воды и моделирование системы с жесткой водой являются интересными темами, и для этого можно использовать различные методы и программное обеспечение. Вот несколько шагов и ресурсов, которые могут помочь вам в этом процессе:

1. Изучите основы жесткости воды:

   • Понимание химической природы жесткости воды, основные ионы (например, кальций и магний) и механизмы ее проявления в системах важно для моделирования.

2. Литература:

   • Изучите специальную литературу о жесткости воды и химических процессах, связанных с ней. Рекомендую книгу "Water Chemistry" автора Mark Benjamin, которая предоставляет подробное описание этой темы.

3. Химическое моделирование:

   • Используйте программное обеспечение для химического моделирования, такое как CHEMCAD, Aspen HYSYS, или другие подобные программы, чтобы создать модель системы с жесткой водой. Вы можете определить композицию воды и концентрацию ионов жесткости в вашей системе.

4. Процессы обработки воды:

   • Рассмотрите процессы обработки воды, такие как ионообмен, для умягчения воды. Моделирование таких процессов может помочь вам понять, как система справляется с жесткой водой.

5. Использование программ для моделирования:

   • Инженерное программное обеспечение, такое как COMSOL, может использоваться для моделирования различных химических и физических процессов в системах с водой.

6. Исследовательские работы и статьи:

   • Поищите научные исследования и статьи, связанные с жесткостью воды и ее моделированием. Это может предоставить вам дополнительные идеи и информацию о методах моделирования.

Запомните, что моделирование системы с жесткой водой может быть сложной задачей, и она потребует хороших знаний в области химии и инженерии. Если у вас есть конкретные вопросы или требуется дополнительная информация, не стесняйтесь обращаться к ученым и специалистам в этой области, а также использовать доступные ресурсы и инструменты для моделирования.