Реагентный метод
Содержание и принципы реагентного метода как перевода растворимых веществ в нерастворимые при добавлении различных реагентов с последующим отделением их в виде осадков. Основные этапы реализации и анализ полученных результатов, химическое обоснование.
| Рубрика | Химия |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.11.2015 |
| Размер файла | 43,9 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/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Реагентный метод
Сущность метода: заключается в переводе растворимых веществ в нерастворимые при добавлении различных реагентов с последующим отделением их в виде осадков. В ряде случаев реагентная обработка требуется в качестве предварительной перед последующей очисткой сточных вод.
Метод включает в себя процессы нейтрализации, коагуляции, окислительно-восстановительные реакции, осаждение и обезвоживание образующегося осадка, и позволяет довольно полно удалять из стоков ИТМ (ионы тяжелых металлов).
Нормализация рН может быть достигнута за счет введения в нее подкисляющих реагентов (кислот) или подщелачивающих веществ (щелочей). Этот процесс называется коррекция кислотно-щелочного баланса воды.
Несмотря на то, что реагентный способ используется повсеместно, достичь требуемого качества очистки он не позволяет. Дело осложняется тем, что каждый металл имеет свой интервал рН при котором происходит реакция обмена с образованием нерастворимого гидроксида. При дальнейшем повышении рН осадок опять начинает растворяться.
В качестве реагентов используют флокулянты и коагулянты, вещества, нормализующие кислотно-щелочной состав:
- окислители -- хлор, перманганат калия, озон;
- подщелачивающие вещества -- известь, гидроксид кальция и натрия, сода;
- подкисляющие вещества -- серная и соляная кислоты.
До недавнего времени на очистных сооружениях промышленных сточных вод в качестве реагента использовалось известковое молоко (водный раствор гидратной извести), но такой метод обладает рядом недостатков, которых можно избежать при использовании щелочи (NaOH). Замена известкового молока на щелочь позволяет:
1. Избежать использования дорогостоящего известкового хозяйства;
2. Сократить количество используемых реагентов на станции нейтрализации;
3. Отказаться от транспортирования извести;
4. Повысить безопасность рабочего места оператора за счет сокращения выбросов известковой пыли в воздух рабочей зоны;
5. Уменьшить потребность в производственных площадях.
Рис.1. Схема реагентной очистки производственных сточных вод:
1 -- подача сточных вод, 2 -- сооружения механической очистки, 3 -- смеситель, 4 -- дозирующее устройство, 5 -- реагентное хозяйство (склады реагентов, растворные баки), 6 -- нейтрализатор, 7 -- отстойник, 8 -- выпуск сточных вод, 9 -- выпуск осадка, 10 -- сооружения по обработке осадка
реагент химический осадок
Достоинства метода:
1) широкий интервал начальных концентраций ионов тяжелых металлов;
2) универсальность;
3) простота эксплуатации;
4) отсутствует необходимость в разделении промывных вод и концентратов.
Недостатки метода:
1) не обеспечивается ПДК для рыбохозяйственных водоемов;
2) громоздкость оборудования;
3) значительный расход реагентов;
4) дополнительное загрязнение сточных вод;
5) невозможность возврата в оборотный цикл очищенной воды из-за повышенного солесодержания.
6) затрудненность извлечения из шлама тяжелых металлов для утилизации;
7) потребность в значительных площадях для шламоотвалов.
Эффективность очистки реагентным методом 60%.
|
Кислота |
Расход реагента в граммах на 1г кислоты |
||||
|
CaO |
Ca(OH)2 |
NaOH |
Na2CO3 |
||
|
H2SO4 |
0,57 |
0,75 |
0,82 |
1,09 |
|
|
HCl |
0,77 |
1,01 |
1,09 |
1,45 |
500 мг/л = 0,5 г/л
H2SO4:
NaOH = 0,5·0,82 = 0,41г на 1 литр
HCl:
NaOH = 0,5·1,09 = 0,545 г на 1 литр
NaOH+ H2SO4=Na2SO4 + H2O
NaOH + HCl = NaCl + H2O
Значения рН осаждения гидроксидов металлов
|
Металл |
Гидроксид |
рН |
||||
|
начала осаждения при исходной концентрации осаждаемого иона |
практически полного осаждения |
начала растворения осадка |
||||
|
1 М |
0,01 М |
|||||
|
Олово |
Sn(OH)4 |
0 |
0,5 |
1 |
13 |
|
|
Титан |
NiO(OH)2 |
0 |
0,5 |
2 |
- |
|
|
Сурьма |
Sb(OH)2 |
0,2 |
0,9 |
1,9 |
6,9 |
|
|
Олово |
Sn(OH)2 |
0,9 |
2,1 |
4,7 |
10 |
|
|
Ртуть |
HgO |
1,3 |
2,4 |
5 |
11,5 |
|
|
Железо |
Fe(OH)3 |
1,5 |
2,3 |
4,1 |
14 |
|
|
Цирконий |
ZrO(OH)2 |
1,7 |
2,7 |
4,2 |
- |
|
|
Галлий |
Ga(OH)3 |
1,7 |
2,4 |
3,6 |
5,6 |
|
|
Индий |
In(OH)3 |
2,9 |
3,6 |
4,6 |
11 |
|
|
Алюминий |
Fl(OH)3 |
3,3 |
4 |
5,2 |
7,8 |
|
|
Хром |
Cr(OH)3 |
4 |
4,7 |
6,8 |
9,4 |
|
|
Медь |
Cu(OH)2 |
4,2 |
5,2 |
7,1 |
14 |
|
|
Бериллий |
Be(OH)2 |
5,2 |
6,2 |
8,8 |
13,5 |
|
|
Цинк |
Zn(OH)2 |
5,4 |
6,4 |
8 |
10,5 |
|
|
Серебро |
Ag2O |
6,2 |
8,2 |
11,2 |
12,7 |
|
|
Свинец |
Pl(OH)2 |
6,4 |
7,4 |
9 |
10,5 |
|
|
Железо |
Fe(OH)2 |
6,5 |
7,5 |
9,7 |
13,5 |
|
|
Кобальт |
Co(OH)2 |
6,6 |
7,6 |
9,2 |
14,1 |
|
|
Никель |
Ni(OH)2 |
6,7 |
7,7 |
9,5 |
13,2 |
|
|
Кадмий |
Cd(OH)2 |
7,2 |
8,2 |
9,7 |
13,7 |
|
|
Марганец |
Mn(OH)2 |
7,8 |
8,8 |
10,4 |
14 |
|
|
Магний |
Mg(OH)2 |
9,4 |
10,4 |
12,4 |
- |
Таблица растворимости гидроксидов
|
Катион |
K+ |
Na+ |
Ag+ |
Al3+ |
Ba2+ |
Be2+ |
Ca2+ |
Cd2+ |
Co2+ |
Cr3+ |
Cs+ |
Mg2+ |
Mn2+ |
|
|
анион |
||||||||||||||
|
OH- |
P |
P |
- |
Н |
P |
Н |
M |
Н |
Н |
Н |
Р |
M |
Н |
|
|
Катион |
Ni2+ |
Pb2+ |
Sn2+ |
Sr2+ |
Tl+ |
Zn2+ |
Cu2+ |
Hg2+ |
Pb2+ |
Fe2+ |
Fe3+ |
Al3+ |
||
|
анион |
||||||||||||||
|
OH- |
Н |
Н |
Н |
М |
Р |
H |
H |
- |
H |
H |
H |
H |
||
|
P - растворимое (>1 г в 100 г воды); |
||||||||||||||
|
M - малорастворимое (0,001 г - 1г в 100 г воды); |
||||||||||||||
|
H - нерастворимое (< 0,001 г в 100 г воды); |
||||||||||||||
|
- - разлагается водой или не существует. |
Гидроксид железа (III) Fe(OH)3 - вещество красно-бурого цвета, нерастворимое в воде и избытке щелочи.
Гидроксид железа (III) получают из солей железа (III) при взаимодействии их со щелочами:
FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3 + 3NaCl,
Fe2(SO4)3 + 6NaOH = 2Fe(OH)3 + 3Na2SO4
Гидроксид цинка Zn (OH)2 - белое аморфное вещество малорастворимо в воде.
Гидроксид цинка Zn (OH)2 получают, действуя щелочами на растворы солей цинка:
реагент химический осадок
ZnCl2+2NaOH = Zn(OH)2+2NaCl,
ZnSO4 + 2NaOH = Zn(OH)2 + Na2SO4
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Флотационные свойства сульфидных и несульфидных минералов. Характеристика основных реагентов-собирателей и флотационных реагентов-модификаторов. Разработка реагентного режима флотации, системы автоматического контроля и дозирования флотационных реагентов.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 30.06.2012Метод кислотно-основного титрования: понятие и содержание, основные этапы и принципы реализации, предъявляемые требования, главные условия и возможности применения. Расчет рН растворов. Построение кривых титрования. Выбор индикатора и его обоснование.
презентация [1,4 M], добавлен 16.05.2014Ознакомление с основными теоретическими аспектами понятия "рефрактометрия". Исследование принципов работы рефрактометров. Описание метода определения содержания растворимых сухих веществ рефрактометром в фруктовых и овощных соках (ГОСТ Р 51433-99).
курсовая работа [385,5 K], добавлен 07.09.2015Зависимость химической реакции от концентрации реагирующих веществ при постоянной температуре. Скорость химических реакций в гетерогенных системах. Влияние концентрации исходных веществ и продуктов реакции на химическое равновесие в гомогенной системе.
контрольная работа [43,3 K], добавлен 04.04.2009Характеристика, этапы и необходимые условия для образования сетки при трехмерной гомо- или сополимеризации бифункциональных мономеров. Химическое строение растворимого сополимера и содержание в нем микрогеля. Сущность метода Ланге и его применение.
статья [116,4 K], добавлен 22.02.2010Классификация методов умягчения воды. Термический метод умягчения воды. Технологические схемы, конструктивные элементы установок реагентного умягчения воды. Термохимический метод умягчения воды. Особенности умягчения воды диализом, ее магнитная обработка.
реферат [2,3 M], добавлен 09.03.2011Обезвоживание окалиномаслосодержащих осадков прокатного производства с применением фильтровальных вспомогательных веществ. Методы определения компонентов сточных вод - фотометрия, атомно-абсорбционная спектрометрия и пламенно-эмиссионная спектрометрия.
дипломная работа [709,4 K], добавлен 10.07.2012Свойства палладия, его поведение в хлоридных средах. Разработка оптимального метода анализа металла, с учетом доступности реагентов, селективности и высокой воспроизводимости результатов. Гравиметрические и фотометрические методы определения палладия.
дипломная работа [166,0 K], добавлен 24.02.2012Основные способы предварительной обработки воды при ее деминерализации: фосфатирование, аминирование и нитратирование. Схема дозировки реагентов. Методы определения содержания нитратов и аммиака в котловой воде. Предупреждение в котле кальциевой накипи.
презентация [140,5 K], добавлен 15.03.2013Основные факторы выбора конкретных условий проведения хроматографического анализа. Применение газовой хроматографии для исследования газов и других неорганических веществ. Легкие газы, водород, его изотопы и изомеры, углеводороды, смеси типа бензинов.
реферат [25,1 K], добавлен 27.03.2010Характеристика химического равновесия. Зависимость скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ, температуры, величины поверхности реагирующих веществ. Влияние концентрации реагирующих веществ и температуры на состояние равновесия.
лабораторная работа [282,5 K], добавлен 08.10.2013Катализ как химическое явление, суть которого заключается в изменении скоростей химических реакций при действии некоторых веществ – катализаторов. Факторы, влияющие на скорость протекания каталитических реакций, их физическое обоснование и значение.
презентация [5,3 M], добавлен 27.03.2015Понятие математической обработки результатов анализа и оценка качества. Правильность, точность, надежность результатов анализа. Регистрация и измерение величины аналитического сигнала. Описание и сущность полученных результатов после проведения анализа.
реферат [33,0 K], добавлен 23.01.2009Титриметрические методы, основанные на реакциях образования растворимых комплексных соединений или комплексометрия. Методы с получением растворимых хелатов - хелатометрия. Определение ионов-комплексообразователей и ионов или молекул, служащих лигандами.
реферат [31,0 K], добавлен 23.01.2009Химические свойства простых веществ. Общие сведения об углероде и кремнии. Химические соединения углерода, его кислородные и азотсодержащие производные. Карбиды, растворимые и нерастворимые в воде и разбавленных кислотах. Кислородные соединения кремния.
реферат [801,5 K], добавлен 07.10.2010Метод синтеза углеродных нанотрубок - catalytic chemical vapor deposition (CCVD). Способы приготовления катализатора для CCVD метода с помощью пропитки и золь-гель метода. Синтез пористого носителя MgO. Молекулярные нанокластеры в виде катализатора.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 11.06.2012Основные условия процесса превращения одного или нескольких исходных веществ в отличающиеся от них по химическому составу или строению вещества. Протекание химических реакций при смешении или физическом контакте реагентов и участии катализаторов.
презентация [693,8 K], добавлен 08.08.2015Основы метода обращенной газовой хроматографии. Газовая хроматография - универсальный метод качественного и количественного анализа сложных смесей и способ получения отдельных компонентов в чистом виде. Применение обращенной газовой хроматографии.
курсовая работа [28,9 K], добавлен 09.01.2010Знакомство с особенностями разработки озонохемилюминесцентного метода контроля органических соединений. Химическое потребление кислорода как общая концентрация кислорода, соответствующая количеству бихромата. Анализ критериев оценки качества воды.
дипломная работа [723,1 K], добавлен 04.01.2015Газовая хроматография как наиболее теоретически разработанный метод анализа, достоинства, область применения. Газохроматографический анализ неорганических веществ, требования к анализируемым веществам. Анализ металлов и их соединений, определение воды.
реферат [67,4 K], добавлен 24.09.2009
