• Химия
• колледж

Молекула воды H₂O имеет полярное строение: атом кислорода притягивает общие электронные пары сильнее атомов водорода, поэтому вода хорошо взаимодействует со многими ионами и полярными веществами. Вода проявляет слабые кислотные и основные свойства, а при обычной температуре лишь малая часть её молекул распадается на ионы H₃O⁺ и OH⁻. С активными металлами, например натрием, вода реагирует с образованием щёлочи и водорода, а с некоторыми оксидами образует кислоты или основания. При подготовке воды сначала удаляют крупные и взвешенные частицы отстаиванием и фильтрованием, затем могут применять коагуляцию, то есть укрупнение мелких примесей реагентом. Для обеззараживания используют, например, ультрафиолет или хлорирование, а растворённые соли удаляют ионным обменом либо обратным осмосом; выбор зависит от состава исходной воды и требуемого качества.

Ключевые факты

1. При 25 °C ионное произведение воды Kw равно примерно 1,0 × 10⁻¹⁴ моль²/л²; для нейтральной воды pH близок к 7.
2. Временную жёсткость воды, связанную с гидрокарбонатами кальция и магния, можно уменьшить кипячением с образованием осадка.
3. Ионообменные установки смягчают воду, заменяя ионы кальция и магния на ионы натрия в специальной смоле.
4. Обратный осмос пропускает воду через полупроницаемую мембрану под давлением и задерживает значительную часть растворённых солей.
5. Ультрафиолетовое обеззараживание воздействует на микроорганизмы, но само по себе не удаляет соли и не оставляет в воде длительного защитного остатка.
6. Коагулянты на основе солей алюминия или железа помогают объединить мелкие взвешенные частицы в хлопья, которые затем оседают или задерживаются фильтром.
7. Кипячение уничтожает многие болезнетворные микроорганизмы, но не удаляет большинство нелетучих растворённых веществ из воды.