Особенности определения жесткости воды

МИНИСТРЕСТВО НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЫСШЕЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ

ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра « Прикладная экология и охрана окружающей среды»

Индивидуальная работа

По дисциплине: «Мониторинг окружающей среды»

На тему: «Особенности определения жесткости воды»

Выполнила

ст. группы ЭП-11                                                                              Чурилова Д.В.

Принял 

профессор                                                                                        Прилипко Ю.С.

Донецьк 2013

Содержание

Введение……………………………………………………………………………..

1 ОБЩИЕ СВОЙСТВА ВОДЫ……………………..………………………………6

1.1 Особенности тепловых  свойств воды……..……..….………………………….6

 1.2 Физические свойства воды……………………...…..…………………………7

  1.3 Химические свойства воды…..…………….………………………………….8

2 ЖЕСТКОСТЬ ВОДЫ ……………………..………………………………………9

2.1 Происхождение жесткости…………………………………………………..9

 2.2 Определение жесткости воды……………………………………………….11

 3  МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ ВОДЫ…………………………16

 3.1 Колориметрический метод…..…………………………...………………….16

  3.2 Олеатный метод………………………………………………...……………16

3.3 Метод кислотно-основного титрования…………………………………..17

3.4  Комплексонометрический метод………………………………………….17

          3.4.1 Теоретические основы метода……………………………………..19

          3.4.2 Методика определения……………………………………………..22

          3.4.3 Проведение анализа…………………………………………..….…24     

4 МЕТОДЫ УСТРАНЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ ВОДЫ……………………..……27

5 ЗНАЧЕНИЕ ВОДЫ В ЖИЗНИ  ЧЕЛОВЕКА……………………………..….32

    5.1 Влияние жесткости воды……………………………………………..….32

    5.2 Влияние водных ресурсов на здоровье человека………………….…...34

   5.3 Влияние питьевой воды на здоровье населения……………….…….….35

ВЫВОДЫ………………………………………………………………………....44

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………….….…45

Реферат

В данной работе: 46  страниц, 18 ссылок на источники, 2 таблицы и 2рисунка.

Тема работы - изучение основных свойств воды, и методов их анализа.

 В работе рассматривается понятие определения жёсткости воды, и способы её устранения, а также их анализ.

Проанализировано негативное воздействие жесткости на окружающую природную среду и человека. Описаны основные методы по её определению и уменьшению негативного воздействия.

Ключевые слова: ЖЕСТКОСТЬ ВОДЫ, КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД, ТИТРОВАНИЕ, КОЛОРИМЕТРИЯ, ОЛЕАТНЫЙ МЕТОД.

ВВЕДЕНИЕ

Вода - одно из самых уникальных и загадочных веществ на Земле. В данной работе показано значение определения жесткости воды как в жизни человека, так и в процессе мониторинга состояния окружающей среды.

Жёсткость - это особые свойства воды, обусловленные наличием в ней ионов кальция и магния, во многом определяющие её потребительские качества и потому имеющие важное хозяйственное значение.

Таким образом, в  индивидуальной работе рассматривается, что жёсткая вода неблагоприятно воздействует не только на техническое и промышленное оборудование, но и на такие вещи как ткань, посуда, а также и на кожу человека и продукты питания.

Ионы кальция (Ca2+) и магния (Mg2+), а также других щелочноземельных металлов, обуславливающих жесткость, присутствуют во всех минерализованных водах. Их источником являются природные залежи известняков, гипса и доломитов. Ионы кальция и магния поступают в воду в результате взаимодействия растворенного диоксида углерода с минералами и при других процессах растворения и химического выветривания горных пород. Источником этих ионов могут служить также микробиологические процессы, протекающие в почвах на площади водосбора, в донных отложениях, а также сточные воды различных предприятий.

Различают общую, временную, постоянную, карбонатную и некарбонатную жесткость.

На бытовом же уровне жёсткость проявляет себя значительным (на 30-50%) перерасходом моющих средств при стирке белья и умывании, а также ухудшением потребительских свойств воды. При кипячении достаточно жёсткой воды на её поверхности образуется плёнка, а сама вода приобретает характерный привкус. При заваривании чая или кофе в такой воде может выпадать бурый осадок, теряется вкусовые качества чая. В жёсткой воде с трудом развариваются пищевые продукты, а сваренные в ней овощи невкусны. К тому же диетологами установлено, что в жёсткой воде хуже разваривается мясо. Связано это с тем, что соли жёсткости вступают в реакцию с животными белками, образуя нерастворимые соединения. Это приводит к снижению усвояемости белков.

С точки зрения применения воды для питьевых нужд, её приемлемость по степени жёсткости может существенно варьироваться в зависимости от местных условий. Порог вкуса для иона кальция в диапазоне 2-6 мг-экв/л, в зависимости от соответствующего аниона, а порог вкуса для магния и того ниже. В некоторых случаях для потребителей приемлема вода с жёсткостью выше 10 мг-экв/л. Высокая жёсткость ухудшает органолептические свойства воды, придавая ей горьковатый вкус.

Жёсткая вода образует накипь на стенках нагревательных котлов, батареях, чем существенно ухудшает их теплотехнические характеристики. Накипь является причиной 90% отказов водонагревательного оборудования. Поэтому к воде, подвергаемой нагреву в котлах, бойлерах и т.п. предъявляются на порядок более высокие требования по жесткости. Тонкий слой накипи на греющей поверхности вовсе не безобиден, так как продолжительность нагревания через слой накипи, обладающей малой теплопроводностью, постепенно возрастает, дно прогорает все быстрее и быстрее - ведь металл охлаждается с каждым разом все медленнее и медленнее, долго находится в прогретом состоянии. В конце концов, может случиться так, что дно сосуда не выдержит и начнёт протекать. Этот факт очень опасен в промышленности, где существуют паровые котлы.

Также с точки зрения применения воды для питьевых нужд, рассматривается  её приемлемость по степени жёсткости в зависимости от местных условий.

ОБЩИЕ СВОЙСТВА ВОДЫ

1.1 Особенности тепловых свойств воды

Вода - одно из самых уникальных и загадочных веществ на Земле. Природа этого вещества до конца ещё не понята. Внешне вода кажется достаточно простой, в связи с чем долгое время считалась неделимым элементом. Лишь в 1766 году Г. Кавендиш (Англия) и затем в 1783 году А. Лавуазье (Франция) показали, что вода не простой химический элемент, а соединение водорода и кислорода в определённой пропорции. После этого открытия химический элемент, обозначаемый как Н, получил название «водород» (Hydrogen - от греч. hydro genes), которое можно истолковать как «порождающий воду»[1].

Дальнейшее исследование показали, что за незатейливой химической формулой Н2О скрывается вещество, обладающее уникальной структурой и не менее уникальными свойствами. Практически все свойства воды аномальны, а многие из них не подчиняются логике тех законов физики, которые управляют другими веществами.

Первая особенность воды: вода - единственное вещество на Земле (кроме ртути), для которого зависимость удельной теплоёмкости от температуры имеет минимум.

Из-за того, что удельная теплоёмкость воды имеет минимум около 37°С, нормальная температура человеческого тела, состоящего на две трети из воды, находится в диапазоне температур 36-38°С.

Вторая особенность воды: теплоёмкость воды аномально высока. Чтобы нагреть определённое её количество на один градус, необходимо затратить больше энергии, чем при нагреве других жидкостей, - по крайней мере, вдвое по отношению к простым веществам. Из этого вытекает уникальная способность воды сохранять тепло.

Третья особенность: вода обладает высокой удельной теплотой плавления, т.е. воду очень трудно заморозить, а лёд - растопить. Благодаря этому климат на Земле в целом достаточно стабилен и мягок.

Имеются особенности и в поведении объёма воды. Плотность большинства веществ - жидкостей, кристаллов и газов - при нагревании уменьшается и при охлаждении увеличивается, вплоть до процесса кристаллизации или конденсации. Плотность воды при охлаждении от 100 до 4°С (точнее, до 3,98°С) возрастает, как и у подавляющего большинства жидкостей. Однако, достигнув максимального значения при температуре 4°С, плотность при дальнейшем охлаждении воды начинает уменьшаться. Другими словами, максимальная плотность воды наблюдается при температуре 4°С (одна из уникальных аномалий воды), а не при температуре замерзания 0°С.

Замерзание воды сопровождается скачкообразным уменьшением плотности более чем на 8% тогда как у большинства других веществ процесс кристаллизации сопровождается увеличением плотности. В связи с этим лёд (твёрдая вода) занимает больший объём, чем жидкая вода, и держится на её поверхности [2].

1.2 Физические  свойства воды

Несмотря на свой, казалось бы, предельно простой химический состав, вода - одно из самых загадочных веществ на Земле. Достаточно упомянуть, что это единственное химическое вещество, которое существует в условиях нашей планеты одновременно в трёх агрегатных состояниях - газообразном, жидком и твердом.

Физические свойства воды своеобразны. Не совсем обычна зависимость вязкости жидкой воды от давления: в области сравнительно низких давлений при температурах до 30°С вязкость с ростом давления уменьшается. Вода - полярная, и жидкая вода, и лёд являются диэлектриками. Вода диамагнитна. Свойства воды зависят от её изотопного состава. Так, давление пара D2O при 20°С на 13% ниже, чем пара Н2O[3].

1.3 Химические  свойства воды

Вода - простейшее устойчивое химическое соединение водорода и кислорода (окись водорода - Н2O), одно из самых распространённых соединений в природе, играющее исключительно важную роль в процессах, происходящих на Земле.

Известно 3 изотопа водорода (1Н - протий; 2Н, или Д, - дейтерий; 3Н, или Т, - тритий) и 6 изотопов кислорода (14О, 15О, 16О, 17О, 18О, 19О), так что существует большое количество изотопных разновидностей молекул воды. Молекула воды представляет собой равнобедренный треугольник с ядрами О и Н в вершинах.

Химически чистая вода состоит почти исключительно из молекул Н2O. Незначительная доля молекул (при 25°С - примерно одна на 5·109) диcсоциирует по схеме Н2O - Н+ + ОН-. Протон Н+ в водной среде существовать в свободном состоянии не может и, взаимодействуя с молекулами воды, образует комплексы Н5О2+. Хотя степень диссоциации в воде ничтожна, она играет большую роль в химических процессах, происходящих в различных системах, в том числе и биологических. В частности, она является причиной гидролиза солей слабых кислот и оснований и некоторых других реакций, протекающих в воде.

Вода взаимодействует со многими элементами и веществами. Так, при реакции воды с наиболее активными металлами выделяется водород и образуется соответствующая гидроокись. При реакции со многими окислами образуются кислоты или основания. Вода гидролизует гидриды и карбиды щелочных и щелочноземельных металлов и другие вещества [4].

2 ЖЕСТКОСТЬ ВОДЫ

2.1 Происхождение жесткости

Ионы кальция (Ca2+) и магния (Mg2+), а также других щелочноземельных металлов, обуславливающих жесткость, присутствуют во всех минерализованных водах. Их источником являются природные залежи известняков, гипса и доломитов. Ионы кальция и магния поступают в воду в результате взаимодействия растворенного диоксида углерода с минералами и при других процессах растворения и химического выветривания горных пород. Источником этих ионов могут служить также микробиологические процессы, протекающие в почвах на площади водосбора, в донных отложениях, а также сточные воды различных предприятий.

Различают общую, временную, постоянную, карбонатную и некарбонатную жесткость.

Временной жесткостью называют часть общей жесткости, которая удаляется кипячением при обычном атмосферном давлении.

Постоянная жесткость-это часть общей жесткости, которая остается в воде после кипячения в течении определенного времени. Она равна разности между общей и временной жесткостью [5].

Карбонатная жесткость- это часть общей жесткости, эквивалентная концентрации  карбонат и гидрокарбонат - ионов кальция и магния.

Жесткость воды колеблется в широких пределах и существует множество типов классификаций воды по степени ее жесткости. Ниже в таблице приведены целых четыре примера классификации: две российские: [6] и [7], и две зарубежные: нормы жесткости немецкого института стандартизации (DIN 19643) и классификация, принятая Агентством по охране окружающей среды США (USEPA) в 1986.

Таблица наглядно иллюстрирует гораздо более "жесткий" подход к проблеме жесткости "у них". Тому есть причины, о которых - ниже.

Таблица 2.1- Классификация воды по жесткости

Обычно в маломинерализованных водах преобладает (до 70%-80%) жесткость, обусловленная ионами кальция (хотя в отдельных редких случаях магниевая жесткость может достигать 50-60%). С увеличением степени минерализации воды содержание ионов кальция (Са2+) быстро падает и редко превышает 1 г/л. Содержание же ионов магния (Mg2+) в высокоминерализованных водах может достигать нескольких граммов, а в соленых озерах - десятков граммов на один литр воды.

В целом, жесткость поверхностных вод, как правило, меньше жесткости вод подземных. Жесткость поверхностных вод подвержена заметным сезонным колебаниям, достигая обычно наибольшего значения в конце зимы и наименьшего в период половодья, когда обильно разбавляется мягкой дождевой и талой водой. Морская и океанская вода имеют очень высокую жесткость (десятки и сотни мг –экв/дм3) [8].

2.2 Определение жёсткости воды

Природная вода обязательно содержит растворённые соли и газы (кислород, азот и др.). Присутствие в воде ионов Mg2+ и Са2+ и некоторых других, способных образовывать твёрдые осадки при взаимодействии с анионами жизненных органических кислот, входящих в состав различных мыл (например, со стеарат-ионом С17Н35СОО2-), обуславливает так называемую жёсткость воды.

Во всех просмотренных нами научных источниках, понятие жёсткости воды обычно связано с катионами кальция (Са2+) и в меньшей степени магния (Mg2+). В действительности, все двухвалентные катионы в той или иной степени влияют на жёсткость. Они взаимодействуют с анионами, образуя соединения (соли жёсткости) способные выпадать в осадок. Одновалентные катионы (например, натрий Na+) таким свойством не обладают.

В данной таблице приведены основные катионы металлов, вызывающие жёсткость, и главные анионы, с которыми они ассоциируются:

Таблица 2.2- Основные катионы и анионы, обуславливающие жесткость воды

На практике стронций, железо и марганец оказывают на жёсткость столь небольшое влияние, что ими, как правило, пренебрегают. Алюминий (Al3+) и трёхвалентное железо (Fe3+) также влияют на жёсткость, но при уровнях рН, встречающихся в природных водах, их растворимость и, соответственно, "вклад" в жёсткость ничтожно малы. Аналогично, не учитывается и незначительное влияние бария (Ва2+).

Чем выше концентрация указанных двухзарядовых катионов Mg2+ и Са2+ в воде, тем вода жёстче. Наличие в воде этих катионов приводит к тому, что при использовании, например при стирке, обычного мыла (но не синтетического моющего средства) часть его расходуется на образование с этими катионами нерастворимых в воде соединений так называемых жирных кислот (мыло представляет собой смесь натриевых и калиевых солей этих кислот):

2С17 Н35 СОО- + Са2+ = (С17Н 35СОО)2Са                              (2.1)

2С17Н 35 СОО- + Мg2+ = (С17Н 35СОО)2Mg                            (2.2)

и пена образуется лишь после полного осаждения ионов [9].

Мыла - это натриевые (иногда калиевые) соли органических кислот, и их состав можно условно выразить формулой NaR или KR, где R - кислотный остаток. Анионы R образуют с катионами кальция и магния нерастворимые соли CaR2 и MgR2 . На образование этих нерастворимых солей и расходуется бесполезно мыло. Таким образом, при помощи мыльного раствора мы можем оценить общую жёсткость воды, общее содержание в ней ионов кальция и магния.

Ионы кальция (Ca2+) и магния (Mg2+), а также других щёлочноземельных металлов, обуславливающих жёсткость, присутствуют во всех минерализованных водах. Их источником являются природные залежи известняков, гипса и доломитов. Ионы кальция и магния поступают в воду в результате взаимодействия растворённого диоксида углерода с минералами и при других процессах растворения и химического выветривания горных пород. Источником этих ионов могут служить также микробиологические процессы, протекающие в почвах на площади водосбора, в донных отложениях, а также сточные воды различных предприятий. В маломинерализованных водах больше всего ионов кальция. С увеличением степени минерализации содержание ионов кальция быстро падает и редко превышает 1 г/л. Содержание же ионов магния в минерализованных водах может достигать нескольких граммов, а в солёных водах нескольких десятков граммов.

В целом, жёсткость поверхностных вод, как правило, меньше жёсткости вод подземных. Жёсткость поверхностных вод подвержена заметным сезонным колебаниям, достигая обычно наибольшего значения в конце зимы и наименьшего в период половодья, когда обильно разбавляется мягкой дождевой и талой водой.

 Жёсткость - это особые  свойства воды, во многом определяющие  её потребительские качества  и потому имеющие важное хозяйственное  значение.

Для тушения пожаров, полива огорода, уборки улиц и тротуаров жёсткость воды не имеет принципиального значения. Но в ряде случаев жёсткость воды может создать проблемы. При принятии ванны, мытье посуды, стирке, мытье машины жёсткая вода гораздо менее эффективна, чем мягкая. Это обуславливается некоторыми фактами:

· При использовании мягкой воды расходуется в 2 раза меньше моющих средств;

· Жёсткая вода, взаимодействуя с мылом, образует “мыльные шлаки”, которые не смываются водой и оставляют малосимпатичные разводы на посуде и поверхности сантехники;

· Во многих промышленных процессах соли жёсткости могут вступить в химическую реакцию, образовав нежелательные промежуточные продукты.

Жёсткая вода образует накипь на стенках нагревательных котлов, батареях, чем существенно ухудшает их теплотехнические характеристики. Накипь является причиной 90% отказов водонагревательного оборудования. Поэтому к воде, подвергаемой нагреву в котлах, бойлерах и т.п. предъявляются на порядок более высокие требования по жесткости. Тонкий слой накипи на греющей поверхности вовсе не безобиден, так как продолжительность нагревания через слой накипи, обладающей малой теплопроводностью, постепенно возрастает, дно прогорает все быстрее и быстрее - ведь металл охлаждается с каждым разом все медленнее и медленнее, долго находится в прогретом состоянии. В конце концов, может случиться так, что дно сосуда не выдержит и начнёт протекать. Этот факт очень опасен в промышленности, где существуют паровые котлы[10].

Жёсткая вода мало пригодна для стирки. Накипь на нагревателях стиральных машин выводит их из строя, она ухудшает ещё и моющие свойства мыла. Катионы Ca2+ и Mg2+ реагируют с жирными кислотами мыла, образуя малорастворимые соли, которые создают плёнки и осадки, в итоге снижая качество стирки и повышая расход моющего средства. А при стирке тканей жёсткой водой образующиеся нерастворимые соединения осаждаются на поверхности нитей и постепенно разрушают волокна.

Различают временную и постоянную жёсткость воды. Обусловлено это различие типом анионов, которые присутствуют в растворе в качестве противовеса кальцию и магнию.

Временная жёсткость воды обусловлена наличием в воде гидрокарбонатов, например, гидрокарбоната кальция Ca(HCO3)2 и магния Mg(HCO3)2.

При кипячении воды гидрокарбонаты разлагаются с образованием осадка среднего или основного карбоната:

Ca(HCO3)2 = СаСО3 + СО2+ Н2О                                          (2.3)

Mg(HCO3)2 = Мg (ОН) 2 СО3 + 3СО2 + Н2О                         (2.4)

и жёсткость воды снижается. Поэтому гидрокарбонатную жёсткость называют временной.

Остальная часть жёсткости, сохранившаяся после кипячения воды, называется постоянной жёсткостью (или некарбонатная). Она обусловлена присутствием в ней сульфатов, хлоридов и других растворимых соединений кальция и магния, которые хорошо растворимы и так просто не удаляются.

Также различают и общую жёсткость воды. Она определяется суммарной концентрацией ионов кальция и магния. Представляет собой сумму карбонатной (временной) и некарбонатной (постоянной) жёсткости.

Жёсткость воды измеряется в миллиграммах эквивалент на литр (м-экв/л). Обычно, жёсткой вода считается с жёсткостью 1 м-эвк/л и более.

Единицы измерения жёсткости воды: 

• миллиграмм на литр(мг/л) 
• миллиграмм эквивалент на литр,( м-экв/л) 

Таблица 2.3-Классификация воды по жёсткости

Особенно большой жёсткостью отличается вода морей и океанов. Так, например, кальциевая жёсткость воды в Чёрном море составляет 12 мг-экв/л, магниевая - 53,5 мг-экв/л, а общая - 65,5 мг-экв/л. В океанах же средняя кальциевая жёсткость равняется 22,5 мг-экв/л, магниевая - 108 мг-экв/л, а общая - 130,5 мг-экв/л [11].

3 МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ ВОДЫ

  Для определения жесткости могут быть использованы:

 а) визуально-колориметрический  метод, пригодный для анализа  воды с очень малой жесткостью  порядка десятых долей микрограмм  – эквивалента в литре;

 б) объемный олеатный  метод, применяемый относительно  редко, обычно в тех случаях, когда  трилонатный метод оказывается  неэффективным.

 в) кислотно-основное  титрование.

3.1 Колориметрический метод

  Этот метод основан на различной интенсивности окраски хром темно – синего в зависимости от концентрации ионов Са2+ и Mg2+ в анализируемой воде и может быть использован для быстрого определения малых жесткостей воды (от 10 мкг – экв/л).

3.2 Олеатный метод

 Этот метод основан  на малой растворимости олеатов  кальция и магния. Поэтому добавление  раствора олеата калия к анализируемой  пробе воды и ее взбалтывание  вызывает сначала осаждение всех  содержащихся в воде ионов  кальция и магния в виде  олеата, и лишь затем избыток  олеата калия приводит к образованию  устойчивой пены, что и служит  признаком окончания титрования.

 Минимальное количество  олеата, уже вызывающее при взбалтывании  пробы воды появление пены, зависит  от концентрации в ней ионов  кальция и магния. Эта зависимость  не имеет характера прямой  пропорциональности и является  более сложной, что указывает  на отсутствие простых стехиометрических  соотношений при взаимодействии  олеата калия с ионами щелочноземельных  металлов.

Отсутствие стехиометрической закономерности не является, однако, препятствием для использования олеатного метода в целях определения жесткости, так как при соблюдении точного оговоренных условий в отношении температуры титруемой жидкости, ее объема, величины рН, частоты и интенсивности взбалтывания, характера пены, скорости прибавления олеатного раствора и т.д. можно получать этим методом хорошо воспроизводимые результаты.

 Олеатный метод определения  жесткости применим для анализа  вод, жесткость которых не превышает 0,5 мг–экв/л. Наименьшая жесткость, которая может быть достаточно  надежно зафиксирована олеатным  методом, составляет 2 мкг – экв/л. Таким образом, чувствительность  этого метода практически такая  же, как и трилонометрического.

3.3 Метод кислотно-основного титрования

 В основе кислотно-основного  титрования в водных растворах  лежат реакции взаимодействия  между кислотами и основаниями:

Н+ + ОН– = Н2О                                                             (3.1)

  С помощью этого метода прямым титрованием можно определить концентрацию кислоты или основания или содержание элементов, образующих кислоты или растворимые основания (например, фосфора – в виде фосфорной кислоты, мышьяка – в виде мышьяковой кислоты и т.п.)

Обратным титрованием или косвенными методами находят содержание некоторых солей (например, солей аммония, кальция и др.). Применяя специальные приемы, титруют смеси кислот с их солями, смеси кислых и средних солей и т.д.

3.4 Комплексонометрического метод

Титриметрический анализ является методом количественного анализа, в котором измеряют количество реактива, затраченного в ходе химической реакции, при этом используют точное измерение объемов реагирующих веществ. Окончание химической реакции происходит в точке эквивалентности, которая фиксируется различными методами, чаще всего при помощи индикаторов.

 Комплексометрическое  титрование основано на свойстве  этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТУ) и ее солей давать прочные  комплексные соединения с катионами  кальция и магния. На практике  чаще всего применяется Трилон  Б - кислая двузамещенная натриевая  соль этилендиаминтетрауксусной  кислоты. Это соединение в слабощелочной  среде при рН > 9 связывает во  внутрикомплексные соединения катионы  кальция и магния.