Физико-химические методы подготовки воды

Солесодержание как суммарная концентрация растворенных в воде солей. Знакомство с уравнениями диссоциации соли бикарбоната кальция. Особенности умягчения воды методом осаждения. Способы определения массы использованных реагентов по закону эквивалентов.

Рубрика Физика и энергетика
Вид задача
Язык русский
Дата добавления 19.11.2014
Размер файла 76,9 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Решите задачу: считая, что в воде содержится только соли (CaHCO3) и (CaCl2) рассчитайте:

а) солесодержание и рН исходной воды;

б) массу осадка после термического умягчения воды;

в) количество реагентов, необходимых для умягчения воды методом осаждения (расчет вести на 100%-ные растворы умягчающих реагентов);

г) солесодержание и рН воды после Na-катионирования;

д) солесодержание и рН воды после Н-катионирования;

е) солесодержание и рН воды после Н-катионирования и ОН-анионирования.

Дано: V = 100 м3 = 10000 л, Жк = 3ммоль-экв/л = 3*10-3 моль-экв/л, Ж0 =4,5 ммоль-экв/л = 4,5*10-3 моль-экв/л

а) Солесодержания - суммарная концентрация растворенных в воде солей.

; = 81 г/моль

; = 55 г/моль

Соль образована сильным основанием и сильной кислотой. Её раствор в воде имеет нейтральную реакцию среды рН=7.

Соль образованная сильным основанием и слабой кислотой при растворении в воде подвергается гидролизу:

.

Константа равновесия этого процесса, помноженная на молярную концентрацию воды, называется константой гидролиза соли. Её можно вычислить по формуле:

где Кв=10-14 - ионное произведение воды; - константа диссоциации по 1-ой ступени.

Уравнения диссоциации соли бикарбоната кальция:

Исходная концентрация ионов :

2m/(MV)=2*1620/(162*10000)= 0,002=2*10-3моль/л

Определим степень гидролиза соли

основная реакция среды

б) При термическом умягчении воды происходит снижение карбонатной жесткости в соответствии с реакцией

Массу образовавшегося карбоната кальция можно определить по закону эквивалентов:

Молярная масса

Тогда

Определим, сколько растворяется в 10000 л воды

предельная растворимость.

моль/л

Предельная масса растворенного в 10000 л воды :

г

Таким образом, в осадок при термическом умягчении воды выпадает:

г

Остаточная жесткость воды равна некарбонатной жесткости т.е.

моль-экв/л

в) Умягчения воды методом осаждения - это обработка воды химическими реагентами содой и известью. В результате образуются трудно растворимые вещества и выводимые в дальнейшем фильтром.

1) При добавления в воду извести снижается карбонатная жесткость воды.

2) При добавления в воду соды снижается некобанатная жесткость воды

Массу использованных реагентов можно определить по закону эквивалентов:

бикарбонат кальций солесодержание

Молярные массы эквивалентов реагентов

Определим массы реагентов для умягчения воды.

г) При Na - катионировании исходная вода пропускается через слой Na - катионита. При этом ионы Са+ из природной воды обмениваются на ионы Na+ из катионита:

Обмен происходит по закону эквивалентов т.е.

или

Молярные массы эквивалентов солей жесткости и солей натрия:

Тогда солесодержание Na - катионированной воды будет определяться содержанием в воде солей Na+

д) При Н - катионировании природная вода пропускается через слой Н - катионита. При этом katn+ из обрабатываемой воды обмениваются на ионы Н+ из катионита.

После полного Н - катионирования в обработанной воде практически не остается растворенных солей, т.е. солесодержание и жесткость становится близко к нулю: и . Однако обработанная вода в результате образовавшегося избытка ионов Н+ становиться более коррезионно-агресивной, так как уменьшается рН - среды

Обмен катионов происходит по закону эквивалентов:

концентрация ионов Н+ в обработанной воде

Определим рН обработанной воды:

среда кислая

е) При Н - катионировании и ОН - анионирования рН=7 т.к. остаются только Н+ и ОН-, они дают чистую воду .

Солесодержание будет:

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Технологические показатели качества воды. Расчет солесодержания и рН исходной среды. Масса осадка после термического умягчения воды. Количество реагентов, необходимых для умягчения методом осаждения. Солесодержание после катионирования и анионирования.

    контрольная работа [71,6 K], добавлен 05.08.2013

  • Исторические сведения о воде. Круговорот воды в природе. Виды образования от разных изменений. Скорость обновления воды, ее типы и свойства. Вода как диполь и растворитель. Вязкость, теплоемкость, электропроводность воды. Влияние музыки на кристаллы воды.

    реферат [4,6 M], добавлен 13.11.2014

  • Водородная связь в воде. Абсолютно чистой воды на Земле нет как следствие и проблема. Плотность воды и льда. Грубодисперсные, коллоидные, молекулярные, ионные примеси в воде, их опасность и последствия отложений. Вода как сильный полярный растворитель.

    лекция [5,9 M], добавлен 10.12.2013

  • Физические и химические свойства воды. Распространенность воды на Земле. Вода и живые организмы. Экспериментальное исследование зависимости времени закипания воды от ее качества. Определение наиболее экономически выгодного способа нагревания воды.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 18.01.2011

  • Определение массы и объёма воды, вытекающей из крана за разные промежутки времени. Расчет количества теплоты, необходимого для нагрева воды с использованием различных энергоресурсов. Оценка материальных потерь частного потребителя воды и электроэнергии.

    научная работа [130,8 K], добавлен 01.12.2015

  • Вычисление равновесной относительной влажности над поверхностями дистиллированной воды и капель насыщенного раствора поваренной соли. Факторы, определяющие фазовые переходы в атмосфере. Условия образования и роста облачной капли. Основные формулы расчета.

    курсовая работа [125,3 K], добавлен 10.01.2013

  • Водородная связь в воде, ее основные критерии. Аномальные свойства воды. Понятие о электролизе и электролитах. Электрокристаллизация и ее закономерности. Динамика сетки водородных связей при электрокристаллизации воды. Кристаллические и аморфные льды.

    дипломная работа [1,7 M], добавлен 15.12.2013

  • Рассмотрение значения качественных характеристик воды для обеспечения безаварийной и экономичной работы котельных установок. Принципы выбора эффективных схем, необходимого оборудования и реагентов для грязеотделения, фильтрации и химического смягчения.

    курсовая работа [79,0 K], добавлен 16.05.2011

  • Обработка воды, поступающей из природного водоисточника на питание паровых и водогрейных котлов или для различных технологических целей. Термические методы обработки воды. Опреснение вымораживанием, химическое осаждение, ионный обмен, электроосмос.

    реферат [250,0 K], добавлен 09.04.2012

  • Принцип работы тахометрического счетчика воды. Коллективный, общий и индивидуальный прибор учета. Счетчики воды мокрого типа. Как остановить, отмотать и обмануть счетчик воды. Тарифы на холодную и горячую воду для населения. Нормативы потребления воды.

    контрольная работа [22,0 K], добавлен 17.03.2017

  • Распространенность, физическая характеристика и свойства воды, ее агрегатные состояния, поверхностное натяжение. Схема образования молекулы воды. Теплоёмкость водоёмов и их роль в природе. Фотографии замороженной воды. Преломление изображения в ней.

    презентация [2,7 M], добавлен 28.02.2011

  • Проверка эффекта Мпембы. Исследование температуры замерзания воды в зависимости от концентрации соли в ней. Зависимость температуры кипения от ее продолжительности, концентрации соляного раствора, атмосферного давления, высоты столба жидкости в сосуде.

    творческая работа [80,5 K], добавлен 24.03.2015

  • Образование торфа, температурно-осмотические, структурно-образовательные, электрокинетические и другие явления, возникающие при его фильтрации. Водные свойства, состав и строение его твердых и жидких компонентов. Методы определения связанной воды в торфе.

    курсовая работа [71,0 K], добавлен 29.05.2014

  • Исследование структурных свойств воды при быстром переохлаждении. Разработка алгоритмов моделирования молекулярной динамики воды на основе модельного mW-потенциала. Расчет температурной зависимости поверхностного натяжения капель воды водяного пара.

    дипломная работа [1,8 M], добавлен 09.06.2013

  • Физические свойства воды, температура ее кипения, таяние льда. Занимательные опыты с водой, познавательные и интересные факты. Измерение коэффициента поверхностного натяжения воды, удельной теплоты плавления льда, температуры воды при наличии примесей.

    творческая работа [466,5 K], добавлен 12.11.2013

  • Обоснование выбора способов обработки добавочной воды котлов ТЭЦ в зависимости от качества исходной воды и типа установленного оборудования. Методы коррекции котловой и питательной воды. Система технического водоснабжения, проведение основных расчетов.

    курсовая работа [489,6 K], добавлен 11.04.2012

  • Выбор источника водоснабжения, анализ показателей качества исходной воды. Расчет предочистки и декарбонизатора. Анализ расхода воды на собственные нужды. Методы коррекции котловой и питательной воды. Характеристика потоков конденсатов и схемы их очистки.

    курсовая работа [447,6 K], добавлен 27.10.2011

  • Структурное строение молекул воды в трех ее агрегатных состояниях. Разновидности воды, её аномалии, фазовые превращения и диаграмма состояния. Модели структуры воды и льда а также агрегатные виды льда. Терпературные модификации льда и его молекул.

    курсовая работа [276,5 K], добавлен 12.12.2009

  • Принцип работы и конструкция лопастного ротационного счетчика количества воды. Определение по счетчику объема воды, поступившей в емкость за время между включением и выключением секундомера. Расчет относительной погрешности измерений счетчика СГВ-20.

    лабораторная работа [496,8 K], добавлен 26.09.2013

  • Электролиты и неэлектролиты. Способность проводить электрический ток в растворах или расплавах. Гипотеза Сванте Аррениуса. Современная теория электролитической диссоциации. Диссоциация веществ с ионной и полярной связью. Диссоциация кислот, солей.

    презентация [2,0 M], добавлен 20.10.2019

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.