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 05.08.2013Исторические 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 13.11.2014Водородная 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 10.12.2013Физические 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 18.01.2011Определение 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 01.12.2015Вычисление 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 10.01.2013Водородная 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 15.12.2013Рассмотрение 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 16.05.2011Обработка 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 09.04.2012Принцип 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 17.03.2017Распространенность, 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 28.02.2011Проверка 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 24.03.2015Образование 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 29.05.2014Исследование 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 09.06.2013Физические 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 12.11.2013Обоснование 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 11.04.2012Выбор 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 27.10.2011Структурное 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 12.12.2009Принцип 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 26.09.2013Электролиты 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
