Новости Словари Конкурсы Бесплатные SMS Знакомства Подари звезду
В нашей
базе уже
59876
рефератов!
Логин

Пароль

41317Методы умягчения воды

41317Методы умягчения воды.
Методы умягчения воды Х И М И Я



Реферат


на тему:


«Методы умягчения воды»



Ученика 10а класса
Марковской гимназии

Скибы Андрея



2004 г.
I. Вступление. Вода в природе.
Передвигаясь по земле и под землей и соприкасаясь с горными
породами, вода обогащается различными солями и металлами. О масштабах
разрушительной работы рек по тому, что каждый год реки приносят в
моря и океаны 3265 млн. т различных растворенных веществ. Во всех океанах
и морях растворено до 20 млн. кмі разных минеральных солей. Если бы эти
соединения извлечь, то они покрыли бы всю сушу земного шара слоем
толщиною в 130 м. Только в одном озере Эльтон запасы превышают 3 млрд.
т.
Природная вода содержит различные примеси минеральных и органических
веществ, а также газы и микроорганизмы. Но, кроме растворенных веществ
(соли кальция, алюминия, магния, хлорид натрия, органические соединения и
газы), в воде содержатся во взвешенном состоянии и механические примеси, от
которых необходимо освободится (мельчайшие частицы глины, песка, остатки
растений и животных).
Вода, в которой имеется большое количество растворенных солей кальция и
магния, называется жесткой.

II. Единицы измерения и виды жесткой воды.
Жесткость воды является одним из основных показателей ее качества и
определения пригодности к использованию. Жесткость воды измеряется в
специальных единицах – миллиграмм-эквивалент на литр (мг-экв/л); 1 мг-экв
жесткости обозначает, что в 1 л воды содержится 20,04 мг кальция или
12,16 мг магния.
Различают жесткость карбонатную («временную»), некарбонатную
(«постоянную») и общую. Некарбонатная жесткость обусловливается наличием
растворенных в воде хлоридов, сульфатов и других солей кальция и магния,
которые при кипячении выпадают в осадок (осадок наблюдается только при
упаривании воды, когда водный раствор окажется пересыщенный этими солями).
Карбонатная жесткость характеризуется содержанием в воде бикарбонатов
кальция и магния, способных при кипячении воды разлагаться и выпадать в
осадок:
Ca (HCO3) 2 = CaCO3 + H2O + CO2
Такая жесткость может быть устранена предварительным подогревом воды и
последующим отфильтрованием выпавшего осадка.
Общая жесткость воды выражает содержание в ней всех солей кальция и
магния. Если их количество в воде в целом не превышает 3 мг-экв/л, то такая
вода считается мягкой, при наличии 3-6 мг-экв/л – средней и свыше 6 мг-
экв/л – жесткой. Для сравнения отметим, что жесткость воды ладожском озере
составляет 0,6 мг-экв/л воды, в Неве – 0,7 мг-экв/л, в Амуре – 2,9 мг-
экв/л, Днестре – 5,7 мг-экв/л, Доне – 7,0 мг-экв/л, Балтийском море – 13,9
мг-экв/л, Черном – 46 мг-экв/л, Каспийском – 74,0 мг-экв/л
При исследовании жесткой воды, кроме жесткости и сухого остатка после
испарения, учитывают также ее температуру, цвет, запах, вкус, прозрачность,
наличие мути, изменения при хранении, содержание двуокиси углерода, а также
определяют кислую и щелочную реакцию.

III. Очистка и подготовка воды к потреблению (умягчение).
Очистке и подготовке воды уделяют огромное внимание. Мировая статистика
показывает, что ежегодно примерно 500 млн. человек становятся жертвами
болезней из-за того, что не имеют в достаточном количестве чистой воды.
Чтобы получить нужное количество питьевой волы, удовлетворяющей санитарным
требованиям, необходимо ее долго и тщательно обрабатывать. Каждая
водопроводная станция представляет собой сложное сооружение. При отборе
воды из реки или озера она проходит через металлические сетки, оставляя на
них водоросли, щепки и другие крупные загрязнения. Дальнейшее оседание
механических примесей происходит в отстойниках. Затем в воду добавляют
специальные вещества (коагулянты), которые помогают мельчайшим частичкам
мути собраться в более крупные сгустки, оседающие на фильтре, состоящем из
песка и гравия. Затем воду обеззараживают хлором, поскольку в каждом ее
кубическом сантиметре содержатся тысячи микробов.
Карбонатную жесткость устраняют, прибавляя к воде Ca(OH) 2 в количестве,
строго отвечающим найденному анализу содержанию бикарбонатов. При этом по
реакции весь карбонат переходит в нормальный карбонат и осаждается:
Ca (HCO3) 2 + Ca (OH) 2 = 2CaCO3v+ 2H2O
От некарбонатной жесткости освобождаются добавлением к воде соды, которая
вызывает образование осадка по реакции:
CaSO4 + Na2CO3 = CaCO3v + Na2SO4
Воде дают затем отстояться и лишь после этого пользуются ею в производстве.
Воду для питания котельных, электростанций и технологических процессов
умягчают термохимическим методом. Во время нагрева добавляют такие
химические соединения как известь, соду, щелочи, фосфаты натрия с
последующим отфильтрованием выпавшего осадка:
CaSO4 + Na2CO3 = CaCO3 + Na2SO4
MgCl2 + 2NaOH = Mg (OH) 2 + 2NaCl
3CaSO4 + 2Na3PO4 = Ca3 (PO4) + 3Na2SO4
Все более широкое применение для умягчения воды получают ионообменные
материалы (ионитами). Это твердые, нерастворимые в воде и других
растворителях вещества (чаще всего в виде зерен), обладающие способностью
обменивать содержащиеся в них катионы и анионы на другие катионы или
анионы, находящиеся в растворе, пропускаемом через ионит. Применяемые в
настоящее время иониты – это синтетические смолы, но есть и природные
иониты: пермутиты, глауконит и другие минералы. Выпускаемые промышленностью
иониты делятся на два основных класса: катиониты и аниониты. Именно иониты
помогли успешно решить вопрос. Который волновал человечество: как морскую
воду сделать пресной? Как же умягчается вода ионитами? Для этого
устанавливают обычно две колонны: с катионитом и анионитом, через которые
последовательно пропускается жесткая вода. В катионите обмениваются катионы
солей, растворенных в воде, а в анионите – анионы. Для большей надежности
можно пропустит воду через буферный фильтр. В результате обмена ионов в
ионитах в воде остаются только хорошо растворимые соли, неспособные к
образованию накипи. После насыщения ионита поглощенные им ионы легко
удаляются; одновременно с этим ионообменные свойства смолы полностью
восстанавливаются (иониты заряжаются). С этой целью кати
Умар.Ш. был тут !!!!!
 
давайте изгоним мат !!!
 
ДОБРОЙ НОЧИ ОТ Ъ
ЛОКИ ИНО
 
ДМК МЭ
 
где инфааа?