Câu hỏi
Sử dụng thông tin cho dưới đây để trả lời các câu a và b:
Nước cứng là nước chứa nhiều ion \( \ce{Ca^2+} \), \( \ce{Mg^2+} \). Dựa vào tính chất và thành phần người ta chia nước cứng thành các loại nước có tính cứng tạm thời, nước cứng có tính cứng vĩnh cửu và nước có tính cứng toàn phần. Tuy nhiên độ cứng của nước được xác định dựa trên tổng nồng độ mol \( \ce{Ca^2+} \) và \( \ce{Mg^2+} \) quy đổi về hàm lượng \( \ce{CaCO3} \) mg/L nước (ví dụ một loại nước cứng có tổng nồng độ \( \ce{Ca^2+} \) và \( \ce{Mg^2+} \) là 0,0018 M thì có độ cứng bằng 180). Theo hiệp hội chất lượng nước Hoa Kỳ (WQA) và USGS phân loại như sau:
| Độ cứng (mg \( \ce{CaCO3} \)/L nước) | Loại nước |
|---------------------------------------|--------------|
| ≤ 60 | Nước mềm |
| > 60 và ≤ 120 | Hơi cứng |
| > 120 và ≤ 180 | Cứng |
| > 180 | Rất cứng |
a
Tính cứng tạm thời của nước gây ra bởi các chất nào sau đây?
b
Phương pháp trao đổi ion là một phương pháp chủ yếu để làm mềm nước cứng trong thực tiễn. Một loại nhựa chứa nhóm chức sulfonate (\( -\ce{SO3-} \)) với hàm lượng sulfur bằng 14,4% về khối lượng có khả năng trao đổi với các cation \( \ce{Ca^2+} \) và \( \ce{Mg^2+} \) theo phương trình dạng: \( 2\ce{CxHySO3- + Ca^2+/Mg^2+ → (CxHySO3)2Ca/Mg} \). Với hiệu suất trao đổi ion của nhựa này là 60% thì khi sử dụng 1,0 kg loại nhựa này sẽ xử lí được tối đa bao nhiêu \( \ce{m^3} \) nước có độ cứng bằng 150 thành nước mềm theo quy chuẩn ở trên?