[자연과학] 환경화학 - 물의 경도 실험

1. 서론(목적)
가) 정의
경도란(hardness) 물속에 용해되어 있는 2가 금속이온에 대응하는 CaCO3의 양으로서 mg/l 단위로 표시하며, 물의 세기를 나타낸다. 원래 물의 경도란 비누를 침전시키는 물의 능력을 측정하는 방법을 이해하는 데서 출발한 것이다. 비누는 주로 칼슘과 마그네슘 이온이 존재할 때 침전된다. 다른 다극성 양이온도 비누를 침전시키지만 이들의 역할을 정확하게 정의하기가 어렵다.
경수란 일반적으로 거품을 만드는데 다량의 비누가 소비되든가 또는 온수관, 난방장치, 보일러, 기타 수온이 크게 올라가는 설비에 Scaling(물때)을 만드는 물을 말한다. 일반인에게는 경제적인 관점에서 비누 소비력이 가장 중요하며, Engineer에게는 Scaling문제가 관심거리가 된다.
경도는 다음과 같이 분류할 수 있다.1)
총경도(Total hardness) 〓 Ca 경도 + Mg 경도
〓 영구경도(permanent hardness) + 일시경도(temporary hardness)
즉, 경수 중의 Ca, Mg가 중탄산염의 형태로 함유되었을 때에는 끓이면 탄산을 방출하고, Ca는 CaCO3를 석출하고, Mg는 일단 MgCO3로 변화하고 난용성인 Mg(OH)2를 석출, 침전한다.
…(생략)