 ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение Как определить диапазон голоса - ваш вокал Игровые автоматы с быстрым выводом Как самому избавиться от обидчивости Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком" Натюрморт и его изобразительные возможности Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д. Как научиться брать на себя ответственность Зачем нужны границы в отношениях с детьми? Световозвращающие элементы на детской одежде Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ) Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
| Обессоливание воды ионообменным способом 12
Теоретическая часть. 1.1 Вода имеет большое значение в химической промышленности и применяется в качестве реакционной среды, растворителя, реагента, теплоносителя, хладогента и др. целей. Природные воды всегда содержат различные количества растворенных веществ и взвешенных примесей. Растворенные в воде минеральные соли кальция, магния и железа придают ей жесткость. Жесткость воды отрицательно влияет на технологические процессы и при определенных условиях вызывает образование нерастворимых солей Са2+ , Мg2+ и Fе2+ - накипи, которая отлагается на стенках аппаратов и трубопроводов, снижает теплопроводность стенок аппаратов, приводит к преждевременному износу оборудования, вызывает эрозию аппаратуры и т.д Жесткость воды выражается в мг-эквивалентах катионов Са2+ , Мg2+ и Fе2+ содержащихся в одном литре воды. Ж, мг-экв/л. В зависимости от жесткости, мг-экв/л, воду различают: а) мягкую: Ж<4; б) средней жесткости: Ж = 4...8; в) жесткую: Ж = 8...12; г) очень жесткую: Ж>12.
1.2 Умягчения воды Умягчение воды - это удаление из нее катионов Са2+ , Мg2+ и Fе2+. Для этого используют физические, химические и физико-химические методы. К физико-химическим методам умягчения воды относится метод ионного обмена. Это один из наиболее распространенных методов умягчения воды. Он основан на применении ионитов. Иониты - твердые, практически нерастворимые в воде и других растворителях материалы, способные обменивать свои ионы на ионы, содержащиеся в воде. Различают следующие виды ионитов: а) катиониты - обменивают с водой катионы; б) аниониты - обменивают с водой анионы. Для умягчения воды используют следующие катиониты: 1) Na2[кат] - натрий-катионит, обменивает с водой ион Na+; 2) Н2[кат] - аш-катионит, обменивает с водой ион Н+; 3) К2[кат] - калий-катионит, обменивает с водой ион К+, где [кат]- сложный остаток катионита, который по составу может быть органическим или неорганическим Процесс умягчения воды на катионитах проводят путем пропускания через них жесткой воды. При этом могут протекать следующие реакции: Н2[кат] + Мg(НСО3)2 → Мg[кат]+2Н2С03 (I) Nа2[кат] + СаСl → Са[кат]+2NaСl (2) Как видно из приведенных реакций, с помощью катионитов из воды можно удалить и временную (реакция 1), и постоянную (реакция 2) жесткости. Реакции ионообмена являются обратимыми Ионообменная способность катионитов по мере пропускания жесткой воды уменьшается, наступает равновесие катионов в воде и катионите, катионит «истощается», наступает проскок катионов. Для восстановления ионообменной способности катионита проводят процесс регенерации истощенного катионита путем пропускания через него растворов солей, кислот, щелочей, содержащих ионы, которые первоначально были в катионите. 1) Na-катионит регенерируют пропусканием через него раствора NaС1 с массовой долей 5-10% Са [кат] +2NaС1 → Na2 [кат] – СаСl2. 2) Н-катионит - пропусканием через него растворов кислот НС1. Н2SО4 и др. с массовой долей 1 -2%. Мg[кат] + 2НС1 → Н2 [кат] + МgС12. Выделяющиеся при регенерации катионитов соли и остатки регенерирующих растворов вымывают умягченной или обессоленной водой. Эффективность катионита оценивают его обменной емкостью Е, мг-экв/л. Е - количество мг-эквивалентов катионов жесткости, поглощаемое единицей объема катионита до момента проскока их в воде. Е = (Ж1-Ж2)-Q/V, где Е - обменная жесткость катионита, мг-экв/л; Ж1 - жесткость исходной воды, мг-экв/л; Ж2 - предельно допустимая жесткость, при достижении которой катионит считается истощенным; мг-экв/л; Q - количество воды, пропущенной через катионит до истощения, т.е. до достижения жесткости Ж2; V- объем катионита.
Обессоливание воды ионообменным способом Под обессиливанием волы понимают удаление всех содержащихся в ней солей. Ионообменный метод обессоливания заключается в последовательном пропускании воды через Н-катионит и ОН-анионит Аниониты - ионообменники, обменивающие свои подвижные анионы на анионы, содержащиеся в воде. Аниониты имеют следующую структуру: [Ан] (ОН)2, где [Ан] - остаток анионита сложного строения, ОН- - подвижный анион анионита. При обессоливании воды могут протекать следующие реакции: Н2 [кат] +Мg2Сl2→Мg [кат] + 2НС1 (1) [Ан](ОН)2 + 2НС1 → [Ан]С12 + 2Н20 (2) Так как и катионит и анионит по мере пропускания через них жесткой воды «истощаются», их необходимо регенерировать (восстановить). Регенерацию истощенного катионита проводят пропусканием через него раствора НС1. Мg [кат] + 2НС1 → Н2 [кат] + МgС12 Регенерацию анионита осуществляют путем пропускания через «истощенный» анионит раствора щелочи (или соды). [Ан]С12 + 2NaОН → [Ан](ОН)2 + 2NaС1 После регенерации ионообменники промывают обессоленной водой. Экспериментальная часть. Цель работы а) Практически изучить процессы умягчения и обессоливания воды методом ионообмена. б) Определить техническую характеристику катионита в процессе его работы по величине обменной емкости.
12 |
