18.09.2018г 10 класс урок №3
Тема: Неорганические вещества клетки
Цели: изучить химический состав клетки, выявить роль неорганических веществ в клетке.
Задачи:
образовательная: показать многообразие химических элементов и соединений, входящих в состав живых организмов, значение их в процессах жизнедеятельности;
развивающая: продолжить формирование умений и навыков самостоятельной работы с учебником, умение выделять главное, формулировать выводы;
воспитательная: развитие коммуникативных навыков.
Оборудование: презентация, таблица Д.И.Менделеева, учебник.
Ход урока:
I .Оргмомент
II . Проверка домашнего задания
Беседа по вопросам(слайд 1)
Кто первым ввёл понятие «клетка»?
Кто является создателем клеточной теории?
Какой вклад в создание клеточной теории внёс Рудольф Вирхов и Карл Бэр?
Какие методы изучения клетки существуют?
Для каких представителей органического мира понятие «клетка» и «организм» совпадают?
III .Мотивация (слайд 2)
Другого ничего в природе нет ни здесь, ни там, в космических глубинах:
все - от песчинок малых до планет - из элементов состоит единых.
Как формула, как график трудовой строй Менделеевской системы строгой.
Вокруг тебя творится мир живой, входи в него, вдыхай, руками трогай.
(Щипачев «Читая Менделеева»)
Подумайте, о чем это стихотворение? Какое отношение оно может иметь к сегодняшнему уроку? Попробуйте сформулировать тему урока и поставьте перед собой цели на урок.
Запись темы урока (слайд 3)
IV . Изучение нового материала
Вспомните из курса биологии 8 класса химический состав клетки и воспроизведите данную схему (устно) (слайд 4)
Полностью ли отображает данная схема химический состав клетки?
Из чего состоят вещества? (из химических элементов).
Значит правильнее предложенную схему изобразить по-другому(слайд 5)
Что мы отнесем к первой группе? Ко второй группе?
Самостоятельная работа с учебником(п. 2 Л.Н.Сухорукова, В.С.Кучменко «Биология 10-11 класс). Найти ответы на вопросы:
Какие химические элементы входят в состав клеток живых организмов?
Как их классифицируют?
Привести примеры каждой группы.
В состав клетки входят примерно 80 химических элементов системы Менделеева. Все эти элементы встречаются и в неживой природе(слайд 6).
О чем свидетельствует сходство живой и неживой природы?
Веществ в клетках разное количество (слайд 7).
Их классифицируют на 3 группы(слайд 8).
Их примеры и значение (слайды 9-23).
Какие неорганические вещества входят в состав клеток?
Поработаем в группах. Первая группа изучит и подготовит нам рассказ о минеральных солях, входящих в состав клеток, а вторая о воде(об их роли в клетке).
Рассказ представителя 2-й группы.
Антуан де Сент-Экзюпери(слайд 28)сказал:
Вода, - у тебя нет
ни вкуса, ни цвета, ни запаха.
Тобой наслаждаются,
не ведая, что ты такое…
Ты – сама жизнь!
Ваши мысли по - этому поводу?
Свойства воды необычны (слайды 29-31). От чего они зависят? (от строения молекулы воды). Вспомним их курса химии строение молекулы воды(слайд 32).
Свойства воды (слайд 32-34)
Значение воды (слайд 35 -39)
V . Закрепление изученного материала
Тест «Неорганические вещества клетки» (слайд 40-49)
1. Какие химические элементы, содержащиеся в клетке, относят к макроэлементам?
а) S, Na, Ca, K; б) O, H, C, N; в) Ni, Cu, I, Br.
2.Каковы функции воды в клетке?
а) Передача наследственной информации;
б) среда для химических реакций;
в) источник энергии.
3. К гидрофобным веществам относят:
а) соли; б) сахар; в) жиры.
4. Какие ионы входят в состав гемоглобина?
а) Mg2+; б) Fe2+; в) Zn2+.
5. Вода – основа жизни, т.к. она:
а) может находиться в трех состояниях (жидком, твердом и газообразном);
б) является растворителем, обеспечивающим как приток веществ в клетку, так и удаление из нее продуктов обмена;
в) охлаждает поверхность при испарении.
6. Вещества, хорошо растворимые в воде, называются:
а) гидрофильными; б) гидрофобными; в) амфифильными.
7. Вода обладает способностью растворять вещества, поскольку её молекулы:
А) полярны; Б)имеют малые молекулы;
В) содержат атомы, соединенные ионной связью; Г) образуют между собой водородные связи
8.Главная функция минеральных солей в клетке-это поддержание:
А) диффузности; Б) буферности; В)осмоса
9.Какие химические связи образуют между собой молекулы воды:
А) ковалентные; Б) гидрофобные; В) водородные
10.Молекула воды, несущая на одном конце положительный заряд, а на другом-отрицательный, называется: А)диполь; Б) димоль; В) дироль
VI . Домашнее задание(слайд 50)
П. 2, отвечать на вопросы.
Все живые организмы на планете Земля состоят из воды. Эта жидкость встречается везде и без нее жизнь невозможна. Большая ценность воды обусловлена уникальными свойствами жидкости и простым составом. Чтобы разобраться во всех особенностях, рекомендуется детально ознакомиться со структурой молекулы воды.
Модель строения воды
Молекула воды включает два атома водорода (Н) и один атом кислорода (О). Элементы, из которых состоит жидкость, определяют всю функциональность и особенности. Модель молекулы воды имеет форму треугольника. Вершину этой геометрической фигуры представляет крупный элемент кислорода, а внизу находятся небольшие атомы водорода.
Молекула воды обладает двумя положительными и двумя отрицательными полюсами зарядов. Отрицательные заряды формируются из-за излишка электронной плотности у атомов кислорода, а положительные – из-за нехватки электронной плотности у водорода.
Неравномерное распределение электрических зарядов создает диполе, где диполярный момент составляет 1,87 дебай. Вода обладает способностью растворять вещества, поскольку ее молекулы пытаются нейтрализовать электрическое поле. Диполя приводят к тому, что на поверхности погруженных в жидкость веществ становятся слабее межатомные и межмолекулярные связи.
Вода отличает большой устойчивостью при растворении прочих соединений. В обычных условиях из 1 млрд молекул только 2 распадаются, а протон переходит в строение иона гидроксония (образуется при растворении кислот).
Вода не меняет свой состав при взаимодействии с другими веществами и не влияет на структуру этих соединений. Такая жидкость считается инертным растворителем, что особо важно для живых организмов. Полезные вещества поступают к различным органам через водные растворы, поэтому важно, чтобы их состав и свойства оставались неизменными. Вода сохраняет в себе память о растворенных в ней веществах и может применяться многократно.
Каковы особенности пространственной организации молекулы воды:
- Соединение проводится противоположными зарядами;
- Появляются межмолекулярные водородные связи, которые исправляют электронную неполноценность водорода с помощью дополнительной молекулы;
- Вторая молекула фиксирует водород по отношению к кислороду;
- Благодаря этому образуются четыре водородные связи, которые могут контактировать с 4 соседями;
- Такая модель напоминает бабочку и имеет углы равные 109 градусам.
Атомы водорода соединяются с атомами кислорода и образуют молекулу воды с ковалентной связью. Водородные соединения более сильные, поэтому, когда они разрываются, то молекулы присоединяются к другим веществам, способствуя их растворению.
Прочие химические элементы, в состав которых входит водород, замерзают при -90 градусах, а закипают при 70 градусах. Но вода становится льдом, когда температура достигает нуля, а закипает при 100 градусах. Чтобы объяснить такие отклонения от нормы, требуется разобраться, в чем особенность строения молекулы воды. Дело в том, что вода – это ассоциированная жидкость.
Это свойство подтверждается и большой теплотой парообразования, что делает жидкость хорошим энергоносителем. Вода – отличный регулятор температуры, способен нормализировать резкие перепады этого показателя. Теплоемкость жидкости повышается, когда ее температура 37 градусов. Минимальные показатели соответствуют температуре человеческого тела.
Относительная молекулярная масса воды составляет 18. Рассчитать этот показатель достаточно легко. Следует заранее ознакомиться с атомной массой кислорода и водорода, которая равна 16 и 1 соответственно. В химических задачах нередко встречается массовая доля воды. Этот показатель измеряется в проценте и зависит от формулы, которую требуется рассчитать.
Строение молекулы в различных агрегатных состояниях воды
В жидком состоянии молекула воды состоит из моногидроля, дигидроля и тригидроля. Количество этих элементов зависит от агрегатного состояния жидкости. Пар включает одну H₂O – гидроль (моногидроль). Две H₂O обозначают жидкое состояние – дигидроль. Три H₂O включает лед.
Агрегатные состояния воды:
- Жидкое. Между одиночными молекулами, которые связаны водородными связями, располагаются пустоты.
- Пар. Одиночные H₂O никак не соединяются между собой.
- Лед. Твердое состояние отличается прочными водородными связи.
При этом существуют переходные состояния жидкости, например, при испарении или замерзании. Для начала требуется разобраться, отличаются ли молекулы воды от молекул льда. Так замерзшая жидкость имеет кристаллическую структуру. Модель льда может иметь форму тетраэдр, тригональной и моноклинной сингонии, куба.
Обычная и замерзшая вода отличаются плотностью. Кристаллическая структура приводит к меньшей плотности и увеличению объема. Основное различие между жидким и твердым состоянием – это количество, сила и разновидность водородных связей.
Состав не меняется ни в одном агрегатном состоянии. Отличается строение и движение составных частей жидкости, сила связей водорода. Обычно молекулы воды слабо притягиваются друг к другу, размещаются хаотично, поэтому жидкость такая текучая. Лед отличается более сильным притяжением, так как создается плотная кристаллическая решетка.
Многих интересует, одинаковы ли объемы и состав молекул холодной и горячей воды. Важно запомнить, что состав жидкости не меняется ни в одном из агрегатных состояний. Молекулы при нагревании или остывании жидкости отличаются расположением. В холодной и горячей воде разные объемы, так как в первом случае структура упорядоченная, а во втором – хаотичная.
Когда лед тает, то его температура не меняется. Только после того, как жидкость меняется свое агрегатное состояние, показатели начинают подниматься. Для таяния требуется определенное количество энергии, которое называется удельной теплотой плавления или лямбда воды. Для льда показатель равен 25000 Дж/кг.
ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО БИОЛОГИИ
МУНИЦИПАЛЬНЫЙ ЭТАП 2008 г.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ТУР
11 класс
Задание 1. Задание включает 50 вопросов, к каждому из них предложено 4 варианта ответа. На каждый вопрос выберите только один ответ, который вы считаете наиболее полным и правильным. Около индекса выбранного ответа поставьте знак "+". В случае исправления знак "+" должен быть продублирован.
Вирусы отличаются от бактерий:
а)
тем, что у вирусов нет ядра, а у бактерий
оно есть;
б) тем, что они не могут
синтезировать белки; +
в) наличием
клеточной стенки;
г) отсутствием
нуклеиновых кислот.
Бактериофаги
впервые были описаны:
а) Д.И.Ивановским;
б)
М.Бейеринком;
в) Ф.Д´Эрелем; +
г)
А.Флемингом.
Защищаясь
от вирусов, клетки вырабатывают белок:
а)
лизоцим; б) интерферон; +
в)
кератин; г) пенициллин.
Образовательная ткань в корне
находится:
а) в коре корня;
б) образует
зону роста в корне; +
в) представлена
в зоне всасывания корневыми волосками;
г)
в зоне проведения.
Удобрение,
способствующее росту корней и других
подземных органов – это:
а) азотное; б)
калийное; +
в) навоз; г) фосфорное.
Угол
между листом и расположенной выше
частью стебля называется:
а) основанием
побега; б) пазушной почкой;
в)
междоузлием; г) пазухой листа. +
Роль
устьиц листа заключается в следующем:
а)
через них проходит внутрь листа вода;
б)
через устьица осуществляется только
газообмен;
в) через устьица проникают
внутрь пары воды и происходит газообмен;
г)
через устьица выходят из листа пары
воды и происходит газообмен. +
Транспирация
позволяет растению:
а) иметь запас
питательных веществ в разных органах;
б)
регулировать температуру и постоянно
получать минеральные вещества; +
в)
осуществлять вегетативное размножение;
г)
поглощать энергию солнца.
Разнообразие окраски тела
водорослей вызвано:
а) особенностями
размножения;
б) маскировкой;
в)
привлечением животных;
г) приспособлением
к фотосинтезу. +
Для
тела высших растений характерно
строение:
а) одноклеточное; б)
колониальное;
в) слоевищное; г)
листостебельное. +
Тела грибов образованы:
а)
мицелием; +
б) микоризой;
в) гифами;
г)
конидиями.
Шишка хвойных – это:
а)
семязачаток;
б) плод;
в) видоизмененный
побег; +
г) заросток.
Из
перечисленных организмов к классу
Саркодовые относятся:
а) стрептококк;
б)
хламидомонада;
в) лямблия;
г) амеба
дизентерийная. +
Наибольшим
генетическим и биохимическим сходством
с человеком среди современных
человекообразных обезьян обладает:
а)
горилла;
б) орангутанг;
в) шимпанзе;
+
г) гиббон.
Термин «экология» ввел в науку
в 1869 г.:
а) М.Мёбиус;
б) Э.Геккель; +
в)
А.Тенсли;
г) В.Сукачев.
Первые
живые организмы, появившиеся на нашей
планете, по способу дыхания и питания
были:
а) анаэробными фототрофами;
б)
анаэробными гетеротрофами; +
в)
аэробными хемотрофами;
г) аэробными
гетеротрофами.
Из
яйца сосальщика, попавшего в воду
вылупляется:
а) хвостатая личинка;
б)
личинка с крючками;
в) личинка с
ресничками; +
г) финна.
Органами
прикрепления аскариды являются:
а)
присоски;
б) крючки;
в) губы;
г) не
имеет органов прикрепления. +
Изначальным
источником энергии в большинстве
экосистем служат:
а) солнечный свет;
+
б) солнечный свет и растительная
пища;
в) растительная и животная
пища;
г) солнечный свет и минеральные
вещества.
Насекомые
относятся к подтипу:
а) хелицеровые;
б)
жабродышащие;
в) трахейные; +
г)
членистоногие.
Среди насекомых не имеют
крыльев:
а) мухи и комары;
б) жуки и
саранча;
в) бабочки и пчелы;
г) блохи
и постельные клопы. +
Из
перечисленных признаков, не
является
характерным для членистоногих:
а)
членистые конечности с суставами;
б)
наружный скелет;
в) дыхание всей
поверхностью тела; +
г) скачкообразный
рост.
Органы
слуха и равновесия у рака расположены:
а)
в основании длинных усиков;
б) в
основании кротких усиков; +
в) в
основании клешней;
г) на брюшке.
Особенностью
пищеварительной системы рака является:
а)
наличие печени;
б) отсутствие анального
отверстия;
в) желудок, состоящий из
двух отделов; +
г) замкнутая пищеварительная
система.
Некрофагом
по типу питания является:
а) жук
навозник;
б) жук могильщик; +
в) жук
колорадский;
г) божья коровка.
Согласно
теории самопроизвольного зарождения
жизнь:
а) занесена на нашу планету
извне;
б) была создана сверхъестественным
существом в определенное время;
в)
возникала неоднократно из неживого
вещества; +
г) возникла в результате
процессов, подчиняющихся физическим
и химическим законам.
Отпугивающую окраску имеет:
а)
павлиний глаз; +
б) колорадский жук;
в)
жук бомбардир;
г) бабочка осовидка.
Не
имеет
колюще-сосущего ротового аппарата:
а)
комар;
б) бабочка лимонница; +
в)
клоп;
г) тля.
Особенность
пищеварительной системы паука:
а)
замкнутость;
б) желудок с хитиновыми
зубцами;
в) частично наружное
пищеварение; +
г) наличие печени.
Взрослый овод питается:
а)
нектаром;
б) кровью теплокровных
животных;
в) другими насекомыми;
г)
ничем не питается. +
Наиболее
распространенными в живых организмах
элементами являются:
а) С, О, S, N;
б)
Н, С, О, N; +
в) О, P, S, С;
г) N, P, S, О.
В процессе фотосинтеза в листьях
образуется:
а) сахар; +
б) белок;
в)
жир;
г) минеральные вещества.
Паук дышит:
а) всей поверхностью
тела;
б) жабрами;
в) трахеями и
легочными мешками; +
г) трахеями.
Концентрация
К +
и Nа +
в клетке:
а) одинаковая на внутренней
и внешней ее поверхностях;
б) разная,
ионов Nа +
больше внутри клетки, ионов К +
–
снаружи;
в) разная, ионов К +
больше внутри клетки, ионов Nа +
снаружи; +
г) в одних случаях одинаковая,
в других разная.
Скорость
процесса фотосинтеза будет наибольшей
при следующих условиях:
а) нормальное
освещение, температура 15°С, концентрация
углекислого газа 0,4 %;
б) нормальное
освещение, температура 25°С, концентрация
углекислого газа 0,4 %; +
в) нормальное
освещение, температура 25°С, концентрация
углекислого газа 0,04 %;
г) усиленное
освещение, температура 25°С, концентрация
углекислого газа 0,04 %.
Наиболее
эффективной преградой для свободного
скрещивания особей популяций является
изоляция:
а) этологическая;
б)
экологическая;
в) генетическая; +
г) географическая.
Вода
обладает способностью растворять
вещества, поскольку ее молекулы:
а)
полярны; +
б) имеют малые размеры;
в)
содержат атомы, соединенные ионной
связью;
г) образуют между собой
водородные связи.
Наиболее острая форма борьбы
за существование:
а) межвидовая;
б)
внутривидовая; +
в) межвидовая и
внутривидовая;
г) с условиями
неорганической природы.
Молекула крахмала состоит из
остатков:
а) глюкозы; +
б) фруктозы;
в)
фруктозы и глюкозы;
г) глюкозы и
галактозы.
Электронный микроскоп появился
в:
а) 90-е годы XIX в.;
б) начале XX в.;
в)
30-е годы XX в.; +
г) 60-е годы XX в.
Пищеварительные
ферменты, содержащиеся в лизосомах,
синтезируют:
а) каналы гладкой
ЭПС;
б) рибосомы шероховатой ЭПС; +
в)
цистерны комплекса Гольджи;
г) сами
лизосомы.
Пластиды растительных клеток
могут содержать:
а) пигменты;
б) белки
и крахмал;
в) пигменты, крахмал, белки
и масла; +
г) пигменты и вредные продукты
метаболизма.
Организмы,
живущие за счет органического источника
углерода:
а) автотрофы;
б)
гетеротрофы; +
в) хемотрофы;
г)
фототрофы.
Хлорофилл
поглощает из солнечного спектра
преимущественно лучи:
а) красные;
б)
сине-фиолетовые;
в) красные и
сине-фиолетовые; +
г) сине-фиолетовые
и зеленые.
Количество
триплетов генетического кода, кодирующих
аминокислоты, составляет:
а) 16;
б)
20;
в) 61; +
г) 64.
Из
приведенных примеров, к анализирующему
скрещиванию относится:
а) Аа х Аа;
б) АА х Аа;
в) Аа х аа; +
г) аа х
аа.
Матрицей
для синтеза молекулы иРНК при транскрипции
служит:
а) вся молекула ДНК;
б)
полностью одна из цепей молекулы ДНК;
в)
участок одной из цепей ДНК; +
г) в одних
случаях одна из цепей молекулы ДНК, в
других – вся молекула ДНК.
Задание 2. Задание включает 20 вопросов, с несколькими вариантами ответа (от 0 до 5-ти). Около индексов выбранных ответов поставьте знаки "+". В случае исправлений знак "+" должен быть продублирован.
а)
анализирующими;
б) возвратными;
в)
насыщающими;
г) реципрокными; +
д)
прямыми и обратными. +
Задание 3. Задание на определение правильности суждений (поставьте знак "+" около номеров правильных суждений). (15 суждений).
Околоцветник не может состоять только из чашелистиков.
Для простейших характерна только водная среда жизни.
Клеточный сок – это раствор ферментов, запасных веществ, пигментов. +
Водорослями называют любые растения, обитающие в воде.
Николай Иванович Вавилов создал в Санкт-Петербурге мировую коллекцию культурных растений. +
Луб – это древесина.
Предметом исследования биологии являются общие и частные закономерности организации, развития, обмена веществ, передачи наследственной информации. +
Свойство воды, поддерживающее тепловой баланс в организме, проявляется благодаря наличию водородных связей между ее молекулами. +
В результате процессов фотосинтеза и дыхания (окисления глюкозы) образуется АТФ.
Мейоз является основой мутационной изменчивости организмов.
Партеногенез – один из видов полового размножения. +
Принципиальное различие между половым и бесполым размножением заключается в том, что половое размножение является приспособлением к неблагоприятным условиям.
Геномные мутации связаны с перестройкой структуры хромосом.
Идею естественного отбора на основе борьбы за существование обосновал Альфред Уоллес. +
Совокупность рецессивных мутаций в генотипах особей популяции образует резерв наследственной изменчивости. +
Задание 4. Из предложенной информации выберите сведения о ракообразных и насекомых.
Ракообразные – _________________________ (01, 02, 04, 07, 09, 11, 12);
Насекомые – ____________________________ (01, 03, 04, 06, 09, 12, 14).
тело животных снаружи имеет хитиновый покров.
тело состоит из двух отделов: головогруди и брюшка
тело состоит из трех отделов: головы, груди и брюшка.
брюшко членистое.
брюшко нечленистое
усиков одна пара.
усиков две пары – длинные и короткие.
животные имеют простые глаза или совсем не имеют их.
у большинства животных по два сложных фасеточных глаза.
дыхание трахейно-легочное.
органы дыхания – жабры.
кровеносная система незамкнутая.
кровеносная система замкнутая.
большинство животных имеют крылья.
не имеют крыльев.
Задание 5 . Решите генетическую задачу.
Растение гомозиготное по двум парам рецессивных генов, имеет высоту 32 см, а гомозиготное по доминантным аллелям этих генов имеет высоту 60 см. Влияние отдельных доминантных генов на рост во всех случаях одинаково и их действие суммируется. В F 2 от скрещивания этих растений получено 208 потомков. Сколько из них будут иметь генетически обусловленный рост в 46 см?
По химическому составу большинство ферментов являются... поперечных размеров и невысоким ростом по типу телосложения относится к: а) ...
Однако самая удивительная особенность воды - ее способность растворять другие вещества. Способность веществ к растворению зависит от их диэлектрической постоянной. Чем она выше, тем больше способно вещество растворять другие. Так вот, для воды эта величина выше, чем для воздуха или вакуума в 9 раз. Поэтому пресные или чистые воды практически не встречаются в природе. В земной воде всегда что-то растворено. Это могут быть газы, молекулы или ионы химических элементов. Считается, что в водах Мирового океана могут быть растворены все элементы таблицы периодической системы элементов, по крайней мере, на сегодня их обнаружено более 80.
Жесткость воды, ее причина и способы устранения
Под жесткостью воды понимают свойство природной воды, определяемое присутствием в ней в основном растворенных солей кальция и магния. Жесткость воды подразделяется на карбонатную (присутствие гидрокарбонатов магния и кальция) и некарбонатную (присутствие хлоридов или сульфатов кальция и магния) . Сумма карбонатной и некарбонатной жесткости определяет общую жесткость.
Необходимость в устранении жесткости воды вызвана прежде всего нежелательным действием, обусловленным ее свойствами.
Термическое воздействие на жесткую воду приводит к образованию накипи на стенках металлических конструкций (паровых котлов, труб и т. д.). Это явление связано с дополнительными энергозатратами, поскольку накипь является плохим проводником теплоты. В жесткой воде значительно быстрее происходят коррозионные процессы.
Жесткость воды выражается в миллимольэквивалентах вещества на 1 л воды - ммоль-экв/л. 1 ммоль-экв кальциевой или магниевой жесткости соответствует содержанию 20,4 мг Са 2+ и 12,11 мг Mg 2+ в 1 л воды.
Жесткость воды рассчитывается по формуле:
где m -масса вещества, определяющего жесткость воды или применяемого для устранения жесткости воды, мг;
Мэ - молярная масса эквивалентов этого вещества, г/моль;
V - объем воды, л.
Карбонатную жесткость называют временной, так как при длительном кипячении воды с такой жесткостью гидрокарбонат разлагается:
Са(НСО 3) 2 →СаСO 3 ↓ + СO 2 + Н 2 0
М g (НСO 3) 2 → М g (ОН) 2 ↓ + 2СO 2
Жесткость воды, обусловленная наличием хлоридов или сульфатов магния и кальция, называется постоянной. Постоянная жесткость может быть устранена химическим путем, например добавлением карбоната или гидроксида кальция:
СаS0 4 (р) + Nа 2 СO 3 (р) = СаСО э (т)↓ + Nа 2 SO 4 (р)
Са(НСО 3) 2 (р) + Са(ОН) 2 (р) = 2СаСО 3 (т) ↓ + 2Н 2 O
М g SO 4 (р) + Са (ОН) 2 (р) = Мg (ОН) 2 (т) ↓ + СаSO 4 (р)
Для удаления ионов Са 2+ и Мg 2+ применяют также фосфаты натрия, буру, карбонат калия и другие соли.
Вода. Методи пом’якшення води
Природна вода завжди містить розчинені в ній солі, які обумовлюють твердість води. Розрізняють тимчасову твердість води, яка обумовлена гідрокарбонатами кальцію і магнію (Са(НСО 3) 2 , Mg(НСО 3) 2 . Називається вона так тому, що при кип’ятінні її можна усунути, внаслідок розкладу гідрокарбонатів, які перетворюються в важко розчинені карбонати (СаСО 3 , MgСО 3), які випадають в осад, утворюється накип.
Постійна твердість води обумовлюється хлоридами і сульфатами кальцію і магнію (СаCl 2 , CaSO 4 , MgCl 2 , MgSO 4). Ця твердість води не усувається кип’ятінням і необхідно використовувати хімічні реактиви для її усунення.
Тимчасова і постійна твердість обумовлюють загальну твердість води, яка характеризується або вимірюється сумарною концентрацією іонів кальцію і магнію в міліграм-еквівалент на 1 кг води (мг-екв/кг). Міліграм-еквівалент – це кількість речовини, яка відповідає її відносній атомній масі. Так, 1 мг-екв/кг відповідає 0,02 мг Са і 0,012 мг магнію на 1 кг води. Для забезпечення довготривалої і безаварійної роботи сучасних судових паросилових установ необхідно застосовувати ряд заходів, пов’язаних із застосуванням різних хімічних реагентів. До них відносяться реагенти, які покращують якість котлових і поживних вод і регулюють внутрішньо-котлові фізико-хімічні процеси.
Підвищення концентрації розчину солей в котловій воді приводить до утворення накипу, в результаті чого гірше проводиться тепло, відбувається перегрів котла, що може призвести до вибуху. Під дією води, пара і пароводяної суміші металічна поверхня нагріву котла підлягає дії міжкристалітної корозії, такий метал зберігає форму і розміри, але при ударі руйнується. Своєчасно виявити цей вид корозії можна тільки за допомогою ультразвукових і магнітноскопічних дефектоскопів.
