Ohak yumshatishning mohiyati suvdagi vaqtinchalik va doimiy qattiqlik bilan kimyoviy reaksiyaga kirishib, erimaydigan kaltsiy karbonat va magniy gidroksid cho'kmalarini hosil qiladigan ohak qo'shib suvning qattiqligini kamaytirishdan iborat.
Asosiy kimyoviy reaktsiyalar baholash uchun asos bo'ladi:
1. Karbonat qattiqligini olib tashlash (CO₂ va Ca(HCO₃)₂ bilan reaksiya):
CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O
Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ → 2CaCO₃↓ + 2H₂O
2. Magniyning qattiqligini olib tashlash (Mg(HCO₃)₂ va Mg²⁺ bilan reaksiya):
Mg(HCO₃)₂ + 2Ca(OH)₂ → 2CaCO₃↓ + Mg(OH)₂↓ + 2H₂O
Mg²⁺ + Ca(OH)₂ → Mg(OH)₂↓ + Ca²⁺ (Bu reaksiya ekvimolyar miqdordagi kaltsiy ionlarini kiritadi)
3. Haddan tashqari qo'shilish: HCO₃⁻ bilan reaksiyaga kirishib, CO₃²⁻ hosil qilish uchun OH⁻ bilan ta'minlash va Mg(OH)₂ to'liq cho'kishini ta'minlash uchun pH ni 10,3 dan yuqori ushlab turish uchun qo'shimcha ohak kerak.
Umumiy qattiqlik (TH), kaltsiy qattiqligi (Ca-H), magniy qattiqligi (Mg-H) va umumiy asoslik (TA) hisobga olingan holda, qo'shiladigan ohak miqdori (100% sof CaO asosida) quyidagi qismlarga bo'linishi mumkin:
1. Erkin CO₂ (L₁) zararsizlantirish uchun zarur bo'lgan ohak:
Stokiometrik nisbat: 1 mol CO₂ : 1 mol CaO
L₁=[CO₂] (Birliklar mos; agar hammasi CaCO₃ mg/L sifatida ifodalangan bo'lsa, qiymatlar teng bo'ladi.)
2. Karbonatning qattiqligini (L₂) olib tashlash uchun zarur bo'lgan ohak:
Bu qism asoslikka mos keladigan qattiqlikka murojaat qiladi. Stokiometrik nisbat: 2 mol HCO₃⁻ (ya'ni 1 mol Ca(HCO₃)₂) : 1 mol CaO
L₂=[TA] (Ikkalasi ham CaCO₃ sifatida hisoblanganligi sababli, konversiyadan keyin molyar massa son jihatdan teng bo'ladi.)
Ohak-Natriy karbonat yumshatuvchi faollashtirilgan uglerod dozalash qurilmasi* - Atrof-muhitni muhofaza qilish onlayn
3. Magniyning qattiqligini yo'qotish uchun zarur bo'lgan ohak miqdori (L₃):
Magniyning cho'kishi uchun OH⁻ ning ikki qismi kerak bo'ladi va reaktsiyadan keyin ekvivalent miqdordagi kaltsiy ionlari suvga kiradi. Stokiometrik nisbat: 1 mol Mg²⁺ : 2 mol CaO
L₃=2 × [Mg - H] (CaCO₃ ni nazarda tutsak, massa nisbati koeffitsienti (56/100) × 2 ≈ 1,12 ga teng, lekin u ko'proq to'g'ridan-to'g'ri molyar munosabatlar, ya'ni qiymatni ikki baravar oshirish yordamida hisoblanadi. Bu erda, [Mg - H ning qattiqligining mag'lubiyatini hisobga olish kerak. ya'ni, asl suv magniy qattiqligi minus maqsadli ruxsat etilgan qoldiq magniy qattiqligi.
4. Haddan tashqari ohak dozasi (L₄):
To'liq reaktsiyani ta'minlash uchun, ayniqsa magniy yog'inlari, odatda, ortiqcha ohak qo'shilishi kerak bo'lgan pH 10-11 ni saqlab turish kerak. Ortiqcha qiymat odatda empirik ravishda taxminan 25 ~ 50 mg / L (CaCO₃ sifatida) deb baholanadi. Kengaytirilgan yumshatish uchun ortiqcha qiymat kattaroq bo'lishi mumkin.
5. Ohakning nazariy dozasi (100% ga asoslangan) (CaO asosida):
L_nazariy=L₁ + L₂ + L₃ + L₄=[CO₂] + [TA] + 2 × [Mg-H olib tashlanadi] + Ortiqcha qiymat
Tijorat ohak (tez ohak yoki o'chirilgan ohak) 100% toza emas. Haqiqiy doza (kg/m³ yoki g/L)=L_nazariy / Tijorat ohakning tozaligi (%)
Misol uchun, agar L_teorik 200 mg/L CaO bo'lsa va 85% tozalikdagi so'nmagan ohak ishlatilsa, u holda haqiqiy doza=200/0,85 ≈ 235 mg/L ni tashkil qiladi.