પાણીની કાયમી કઠિનતા દૂર કરવાની પદ્ધતિઓનું વર્ણન કરો.

(N/A) કાયમી કઠિનતા પાણીમાં મેગ્નેશિયમ અને કેલ્શિયમના ક્લોરાઈડ અને સલ્ફેટ ક્ષારોની હાજરીને કારણે હોય છે.
કાયમી કઠિનતા ઉકાળવાથી દૂર થતી નથી. તેને નીચેની પદ્ધતિઓ દ્વારા દૂર કરી શકાય છે:
$(i)$ વોશિંગ સોડા (સોડિયમ કાર્બોનેટ) સાથે પ્રક્રિયા: વોશિંગ સોડા કઠિન પાણીમાં રહેલા દ્રાવ્ય કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમ ક્લોરાઈડ અને સલ્ફેટ સાથે પ્રક્રિયા કરીને અદ્રાવ્ય કાર્બોનેટ બનાવે છે.
$MCl_{2} + Na_{2}CO_{3} \longrightarrow MCO_{3} \downarrow + 2NaCl$ $(M = Mg, Ca)$
$MSO_{4} + Na_{2}CO_{3} \longrightarrow MCO_{3} \downarrow + Na_{2}SO_{4}$
$(ii)$ કેલ્ગોન પદ્ધતિ: સોડિયમ હેક્સામેટાફોસ્ફેટ $(Na_{6}P_{6}O_{18})$,જેને વ્યાપારી રીતે 'કેલ્ગોન' કહેવામાં આવે છે,જ્યારે તેને કઠિન પાણીમાં ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે નીચેની પ્રક્રિયાઓ થાય છે:
$Na_{6}P_{6}O_{18} \longrightarrow 2Na^{+} + Na_{4}P_{6}O_{18}^{2-}$
$M^{2+} + [Na_{4}P_{6}O_{18}]^{2-} \longrightarrow [Na_{2}MP_{6}O_{18}]^{2-} + 2Na^{+}$ $(M = Mg, Ca)$
આ સંકીર્ણ આયન $Mg^{2+}$ અને $Ca^{2+}$ આયનોને દ્રાવણમાં જાળવી રાખે છે.
$(iii)$ આયન-વિનિમય પદ્ધતિ: આ પદ્ધતિને ઝિઓલાઇટ/પરમ્યુટિટ પ્રક્રિયા પણ કહેવામાં આવે છે. હાઇડ્રેટેડ સોડિયમ એલ્યુમિનિયમ સિલિકેટ એ ઝિઓલાઇટ/પરમ્યુટિટ છે.
સરળતા માટે,સોડિયમ એલ્યુમિનિયમ સિલિકેટ $(NaAlSiO_{4})$ ને $NaZ$ તરીકે લખી શકાય છે. જ્યારે આને કઠિન પાણીમાં ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે વિનિમય પ્રક્રિયાઓ થાય છે:
$2NaZ_{(s)} + M^{2+}_{(aq)} \longrightarrow MZ_{2(s)} + 2Na^{+}_{(aq)}$ $(M = Mg, Ca)$