Очистка воды от ионов свинца (II) и фосфора цеолитами
Профессиональные и экологические источники воздействия свинца. Применение модельных растворов нитрата свинца и фосфорной кислоты с различными концентрациями для очистки воды. Содержание ионов свинца и фосфора в водных растворах после обработки цеолитом.
| Рубрика | Химия |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.05.2019 |
| Размер файла | 54,7 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/
Международный казахско-турецкий университет им. Х.А.Ясави
ОЧИСТКА ВОДЫ ОТ ИОНОВ СВИНЦА (ІІ) И ФОСФОРА ЦЕОЛИТАМИ
Жылкайдарова Ж.Б, Нурдиллаева Р.Н., Мирзаев А.А.
Свинец является природным токсичным металлом, который встречается в земной коре. Широкое применение его вызвало масштабное экологическое загрязнение, воздействие на людей и существенные проблемы общественного здравоохранения во многих частях мира.
Источники и пути воздействия. Люди могут подвергаться воздействию свинца через профессиональные и экологические источники. Воздействие свинца главным образом обусловлено:
• вдыханием частиц свинца при сжигании материалов с содержанием свинца в ходе выплавки, ненормативной переработки вторсырья, снятия свинцовосодержащей краски и использования этилированного бензина; и
• попадания в организм загрязненной свинцом пыли, воды (из труб со свинцом), пищи (из контейнеров, изготовленных с использованием свинцовой глазури или свинцового припоя) [1].
Предельно допустимая концентрация свинца в питьевой воде по данным ВОЗ - 0.1 мг/л. Фосфаты - это соединения металлов и фосфорной кислоты. Основная задача фосфатных соединений сделать воду мягче для улучшения моющих свойств воды. Основная опасность в том, что эти средства при использовании попадают в водоемы. А это, в свою очередь, очень вредит как человеку так и окружающей среде. Есть определенные нормы содержания фосфатов в питьевой воде и в воде. Для питьевой воды норма содержания фосфатов составляет 3,5 мг/л [2].
Для очистки воды применяли модельные растворы нитрата свинца и фосфорной кислоты с различными концентрациями. Эксперименты проводились с определенной навеской сорбента, объемом очищаемого раствора. Для очистки воды использовались синтетический цеолит типа СаА и цеолит Чанканайского месторождения (РК).
Характеристика цеолита приведена в таблице №1.
Таблица 1
Природный цеолит Чанканайского месторождения РК (АО «Рыстас»)
|
№ |
Основные показатели (*) |
Характеристика |
|
|
1 |
Внешний вид и минеральная форма |
Красно-коричневый, Клиноптилотит |
|
|
2 |
Массовая доля цеолита, % |
70 |
|
|
3 |
Сопутствующие минералы (%) |
24 |
|
|
4 |
Химический состав (%): SiO2 Al2O3 Fe2O3 K2O Na2O MnO2 CaO TiO2 MgO |
60 14,5 1.40 0.66 0.61 0.199 0.13 0.07 0.0 |
|
|
5 |
Кислотоустойчивость, % |
80 - 87 |
|
|
6 |
Насыпная плотность, г/см3 |
1.17 - 1.32 |
|
|
7 |
Механическая прочность на раздавливание, кг/см3 |
150 - 220 |
|
|
8 |
Водостойкость, % |
99 |
|
|
9 |
Истираемость, % |
0.07 - 2.50 |
|
|
10 |
Общая пористость по воде, % |
25 - 28 |
|
|
11 |
Вредные примеси (As, Pb, Cl, F, Hg) в сумме, % |
0.02 - 0.03 |
(*) Результаты ЦНИИ ГЕОЛНЕРУД ЦХЛ ПГО «ЮжКазгеология»
Построение градуировочных графиков и дальнейшее содержание свинца и пятиокиси фосфора проводились в фотометре КФК-2.Метод основан на образовании (при рН 7,0--7,3) соединения свинца с сульфарсазеном (плюмбоном), окрашенного в желто-оранжевый цвет. Свинец предварительно экстрагируется дитизоном в четыреххлористом углероде (при рН 9,2--9,6). Образовавшийся дитизонат свинца разрушается соляной кислотой. При этом ионы свинца переходят в водный раствор, в котором определяется свинец.
Рисунок 1 Градуировочные графики для определения иона свинца (1) и фосфора (2)
Концентрация использованных модельных растворов нитрата свинца и фосфорной кислоты, а также содержание ионов свинца и фосфора представлены в таблице 2 соответственно.
Таблица 2
Концентрация использованных модельных растворов нитрата свинца и фосфорной кислоты
|
Концентрация раствора |
0.2н |
0.1н |
0.01н |
0.001н |
0.0001н |
|
|
Содержание свинца в водном растворе Pb(NO3)2 |
3.52 |
1.76 |
0.176 |
0.0176 |
0.0017 |
|
|
Содержание ионов фосфора в водном растворе H3PO4 (%): |
1.02 |
0.5 |
0.05 |
0.005 |
0.0005 |
свинец цеолит очистка фосфорный
Содержание ионов свинца и фосфора в водных растворах после его обработки природным цеолитом из Чанканайского месторождения представлены в таблице 3 и 4:
Таблица 3
Содержание ионов свинца в водном растворе Pb(NO3)2 (%)
|
Время обработки, мин. |
0.2н |
0.1н |
0.01н |
0.001н |
0.0001н |
|
|
5 |
2.83 |
1.44 |
0.16 |
0.014 |
- |
|
|
10 |
2.21 |
1.01 |
0.12 |
- |
- |
|
|
15 |
1.54 |
0.56 |
- |
- |
- |
|
|
20 |
0.9 |
- |
- |
- |
- |
|
|
25 |
- |
- |
- |
- |
- |
Таблица 4
Содержание ионов фосфора в водном растворе H3PO4 (%)
|
Время обработки, мин. |
0.2н |
0.1н |
0.01н |
0.001н |
0.0001н |
|
|
5 |
0.85 |
0.42 |
0.03 |
0.004 |
- |
|
|
10 |
0.6 |
0.25 |
0.024 |
0.002 |
- |
|
|
15 |
0.47 |
0.12 |
0.01 |
- |
- |
|
|
20 |
0.28 |
0.9 |
- |
- |
- |
|
|
25 |
0.11 |
0.5 |
- |
- |
- |
Содержание ионов свинца и фосфора в водных растворах после его обработки синтетическим цеолитом типа СаА представлены в таблице 5 и 6:
Таблица 5
Содержание ионов свинца в водном растворе Pb(NO3)2 (%)
|
Время обработки, мин. |
0.2н |
0.1н |
0.01н |
0.001н |
0.0001н |
|
|
5 |
3.0 |
1.57 |
0.164 |
0.02 |
- |
|
|
10 |
2.75 |
1.43 |
0.15 |
0.01 |
- |
|
|
15 |
2.46 |
1.29 |
0.13 |
0.009 |
- |
|
|
20 |
2.25 |
1.17 |
0.12 |
- |
- |
|
|
25 |
1.9 |
1 |
0.1 |
- |
- |
Таблица 6
Содержание ионов фосфора в водном растворе H3PO4 (%)
|
Время обработки, мин. |
0.2н |
0.1н |
0.01н |
0.001н |
0.0001н |
|
|
5 |
0.85 |
0.42 |
0.03 |
0.002 |
- |
|
|
10 |
0.6 |
0.25 |
0.01 |
- |
- |
|
|
15 |
0.47 |
0.12 |
- |
- |
- |
|
|
20 |
0.2 |
- |
- |
- |
- |
|
|
25 |
- |
- |
- |
- |
- |
По приведенным результатам исследовании сорбции ионов свинца (II) и фосфора в статических условиях в зависимости от концентрации веществ свидетельствую о том, что высокая степень сорбции для природного цеолита Чанканайского месторождения достигает: по свинцу-80.39%, по фосфору-83.3%; и при использовании синтетического цеолита СаА: по свинцу-85.22%, по фосфору-83.3%. Проведенные эксперименты позволяют сделать вывод, что данные цеолиты можно использовать в очистке загрязненных вод, но в связи с не достаточно хорошо сорбцией ионов свинца (II) и фосфора, данные цеолиты следует необходимо модифицировать.
Литература
1. Отравление свинцом и здоровье Информационный бюллетень N°379 Октябрь 2014 г.
2. http://ipax.com.ua/articles/16-bytovaya-khimiya-vred-fosfatov-dlya-cheloveka-iokruzhayushchej-sredy/.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Условные показатели качества питьевой воды. Определение органических веществ в воде, ионов меди и свинца. Методы устранения жёсткости воды. Способы очистки воды. Приготовление рабочего раствора сернокислого калия. Очистка воды частичным замораживанием.
практическая работа [36,6 K], добавлен 03.12.2010Основные свойства свинца и бензойной кислоты. Бензоаты - соли и эфиры бензойной кислоты. Первичные сведения о растворимости бензоата свинца в стационарных условиях. Характеристика кинетики растворения. Температурный ход растворимости бензоата свинца.
курсовая работа [541,3 K], добавлен 18.02.2011Контроль качества пищевых продуктов как основная задача аналитической химии. Особенности применения атомно-абсорбционного метода определения свинца в кофе. Химические свойства свинца, его физиологическая роль. Пробоподготовка, методики определения свинца.
курсовая работа [195,2 K], добавлен 25.11.2014Изучение химических и физических свойств оксидов свинца, их применение, способы синтеза. Нахождение самого рационального способа получения оксида свинца, являющегося одним из наиболее востребованных соединений, используемых в повседневной жизни.
реферат [27,5 K], добавлен 30.05.2016Физико-химические оценки механизмов поглощения свинца. Почва как полифункциональный сорбент. Методы обнаружения и количественного определения соединений свинца в природных объектах. Пути поступления тяжелых металлов в почву. Реакции с компонентами почвы.
курсовая работа [484,5 K], добавлен 30.03.2015Области применения свинца. Его вред как экотоксиканта, который способен в различных формах загрязнять все три области биосферы. Источники свинцового загрязнения. Свойство свинца задерживать губительных для человека излучений. Свинцовые аккумуляторы.
презентация [833,3 K], добавлен 03.03.2016Содержание свинца в природных объектах, источники загрязнения, оценка токсичности соединений. Количественное определение металла, осадительные и титриметрические методы. Используемые инструменты и реактивы, проведение эксперимента и анализ результатов.
курсовая работа [86,4 K], добавлен 24.06.2015Методы отбора проб, область действия стандарта. Общие требования к подготовке реактивов и посуды к колориметрическим методам определения цинка, свинца и серебра. Суть плюмбонового метода определения свинца, дитизоновый метод определения цинка и серебра.
методичка [29,9 K], добавлен 12.10.2009Химический элемент IV группы. Химические свойства. Диоксид свинца - сильный окислитель. Органические производные свинца - бесцветные очень ядовитые жидкости. Компонент типографских и антифрикционных сплавов, полупроводниковых материалов.
реферат [10,5 K], добавлен 24.03.2007Сущность метода измерений при определении содержания свинца, требования к средствам измерения и оборудованию, реактивам, подготовка лабораторной посуды. Методика расчета неопределенностей измерений, источники неопределенности и анализ корреляции.
курсовая работа [250,9 K], добавлен 28.12.2011Аллотропичные формы фосфора. Применение красного фосфора в изготовлении спичек, взрывчатых веществ. Фосфаты и их применение в сельском хозяйстве и продукции бытовой химии. Главные особенности применения ортофосфорной кислоты в пищевой промышленности.
презентация [8,2 M], добавлен 11.12.2011Нахождение фосфора в природе. Процесс полимеризации белого фосфора. Свойства и химическая активность красного фосфора. Метод, основанный на термическом переделе в массе белого фосфора в красный. Очистка от не вступившего в реакцию белого фосфора.
презентация [1,2 M], добавлен 27.04.2016Физико-химические основы получения, свойства и сферы применение фосфорной кислоты. Специфика производства фосфорной кислоты экстракционным методом. Очистка сточных вод производства данного продукта. Схема переработки карбонатного щелока из нефелина.
реферат [1,5 M], добавлен 09.01.2013Строение атома фосфора, его электронная конфигурация, типичные степени окисления. Физические свойства ортофосфорной кислоты и история ее открытия. Соли ортофосфорной кислоты. Применение в стоматологии, авиационной промышленности, а также фармацевтике.
презентация [1,7 M], добавлен 18.12.2013Исследование зависимости выхода по току от потенциала для бромид-ионов, их концентраций в растворах при совместном присутствии. Анализ методики электрохимического окисления иодид-ионов при градуировке. Описания реактивов, растворов и средств измерения.
дипломная работа [213,7 K], добавлен 25.06.2011Особенности получения наночастиц серебра методом химического восстановления в растворах. Принцип радиационно-химического восстановления ионов металлов в водных растворах. Образование золей металла. Изучение влияния рН на величину плазмонного пика.
курсовая работа [270,7 K], добавлен 11.12.2008Общие сведения о фосфорной кислоте. Схема производства фосфора. Получение экстракционной фосфорной кислоты. Экстракторы для разложения фосфатного сырья. Сернокислотное разложение фосфатного сырья. Аппараты для разложения и кристаллизации сульфата кальция.
курсовая работа [648,0 K], добавлен 24.12.2009Строение молекулы воды. Водородные связи между молекулами воды. Физические свойства воды. Жесткость как одно из свойств воды. Процесс очистки воды. Использованием воды, способы ее восстановления. Значимость воды для человека на сегодняшний день.
презентация [672,3 K], добавлен 24.04.2012Свойство водных растворов солей, кислот и оснований в свете теории электролитической диссоциации. Слабые и сильные электролиты. Константа и степень диссоциации, активность ионов. Диссоциация воды, водородный показатель. Смещение ионных равновесий.
курсовая работа [157,0 K], добавлен 23.11.2009Электрохимическое получение соединений внедрения графита, основанное на анодном окислении графита в кислотах. Адсорбционные и ионообменные свойства полученных пеноструктур графита, создание фильтрующих элементов для очистки воды от ионов Ni, Сr.
автореферат [783,0 K], добавлен 14.10.2009
