ВУЗ:
Составители:
5 6
Лабораторная работа № 1. Подготовка воды
Поскольку вода является хорошим растворителем, то
природные воды обычно содержат разнообразные примеси.
К воде, применяемой для технологических и для теплотех-
нических целей, предъявляют жесткие требования в отно-
шении содержания в ней растворенных веществ, механиче-
ских примесей, микроорганизмов и т.п.
В зависимости от целевого назначения воды ее физиче-
ские, химические и бактериологические показатели должны
отвечать определенным требованиям: хозяйственно-
питьевая вода и вода, применяемая в пищевой и бродильной
промышленности, должна быть безвредна для организма и
иметь соответствующие показатели по запаху, вкусу, цвету,
прозрачности, жесткости, содержанию свинца, мышьяка,
железа и т.п. (ГОСТ 2919-45,4152-72).
Использованию воды в производстве предшествует со-
ответствующая подготовка, зависящая от наличия в ней
примесей и требований производства. Применяемая в про-
изводственных процессах вода не должна содержать вред-
ных для реакции веществ, корродировать аппаратуру и об-
разовывать в аппаратах и трубах накипь и шлам. Примеси
обычно содержатся в воде в виде растворов, коллоидных
или механических взвесей. К основным операциям водо-
подготовки относятся очистка от взвешенных примесей и
умягчение, а в некоторых случаях – нейтрализация, обессо-
ливание, дегазация, обеззараживание. От механических
примесей вода освобождается отстаиванием или фильтро-
ванием через слой песка или гравия.
Осветление воды, или коагуляцию коллоидных приме-
сей, производят добавкой коагулянтов Al
2
(SO
4
)
3
, FeSO
4
,
NaAlO
2
или флокулянтов (ускорители образования хлопьев)
– коллоидной кремниевой кислоты, природных и синтети-
ческих полимеров. Коагулирующее действие одного из рас-
пространенных коагулянтов Al
2
(SO
4
)
3
основано на образо-
вании гидроокиси алюминия при взаимодействии с бикар-
бонатами, находящимися в очищаемой воде:
Al
2
(SO
4
)
3
+ 3Ca(HCO
3
)
2
→ 3CaSO
4
+ 2Al(OH)
3
+ 6CO
2
При отсутствии растворенных бикарбонатов в воде спе-
циально добавляют известь для смещения равновесия реак-
ции гидролиза Al
2
(SO
4
)
3
в сторону образования молекул
Al(OH)
3
, обладающих большим положительным зарядом,
что способствует коагуляции частиц. При этом частицы
коллоидных примесей укрупняются вследствие агрегации
(слипания) гидроокиси алюминия и увлекаются хлопьями
вместе с органическими примесями и бактериями в осадок.
Осадок после отстаивания отфильтровывают.
Одним из основных факторов, определяющих качество
воды, является ее жесткость, обуславливаемая содержанием
растворенных в ней солей магния и кальция. Жесткость во-
ды подразделяется на временную, постоянную и общую.
Временная (карбонатная) жесткость характеризуется
содержанием в воде растворенных бикарбонатов Ca(HCO
3
)
2
и Mg(HCO
3
)
2
которые при кипячении переходят в средние
или основные соли и выпадают в осадок:
Ca(HCO
3
)
2
Æ CaCO
3
+ H
2
O + CO
2
2Mg(HCO
3
)
2
Æ MgCO
3
⋅ Mg(OH)
2
+ 3CO
2
+ H
2
O
Постоянная жесткость создается нитратами, хлорида-
ми, сульфатами магния и кальция, не выпадающими в оса-
док при кипячении.
Общая жесткость – сумма временной и постоянной же-
сткостей. Природная вода классифицируется по жесткости,
5 6
Лабораторная работа № 1. Подготовка воды пространенных коагулянтов Al2(SO4)3 основано на образо-
вании гидроокиси алюминия при взаимодействии с бикар-
Поскольку вода является хорошим растворителем, то бонатами, находящимися в очищаемой воде:
природные воды обычно содержат разнообразные примеси.
К воде, применяемой для технологических и для теплотех- Al2(SO4)3 + 3Ca(HCO3)2 → 3CaSO4 + 2Al(OH)3 + 6CO2
нических целей, предъявляют жесткие требования в отно-
шении содержания в ней растворенных веществ, механиче- При отсутствии растворенных бикарбонатов в воде спе-
ских примесей, микроорганизмов и т.п. циально добавляют известь для смещения равновесия реак-
В зависимости от целевого назначения воды ее физиче- ции гидролиза Al2(SO4)3 в сторону образования молекул
ские, химические и бактериологические показатели должны Al(OH)3 , обладающих большим положительным зарядом,
отвечать определенным требованиям: хозяйственно- что способствует коагуляции частиц. При этом частицы
питьевая вода и вода, применяемая в пищевой и бродильной коллоидных примесей укрупняются вследствие агрегации
промышленности, должна быть безвредна для организма и (слипания) гидроокиси алюминия и увлекаются хлопьями
иметь соответствующие показатели по запаху, вкусу, цвету, вместе с органическими примесями и бактериями в осадок.
прозрачности, жесткости, содержанию свинца, мышьяка, Осадок после отстаивания отфильтровывают.
железа и т.п. (ГОСТ 2919-45,4152-72). Одним из основных факторов, определяющих качество
Использованию воды в производстве предшествует со- воды, является ее жесткость, обуславливаемая содержанием
ответствующая подготовка, зависящая от наличия в ней растворенных в ней солей магния и кальция. Жесткость во-
примесей и требований производства. Применяемая в про- ды подразделяется на временную, постоянную и общую.
изводственных процессах вода не должна содержать вред- Временная (карбонатная) жесткость характеризуется
ных для реакции веществ, корродировать аппаратуру и об- содержанием в воде растворенных бикарбонатов Ca(HCO3)2
разовывать в аппаратах и трубах накипь и шлам. Примеси и Mg(HCO3)2 которые при кипячении переходят в средние
обычно содержатся в воде в виде растворов, коллоидных или основные соли и выпадают в осадок:
или механических взвесей. К основным операциям водо-
подготовки относятся очистка от взвешенных примесей и Ca(HCO3)2 Æ CaCO3 + H2O + CO2
умягчение, а в некоторых случаях – нейтрализация, обессо- 2Mg(HCO3)2 Æ MgCO3 ⋅ Mg(OH)2 + 3CO2 + H2O
ливание, дегазация, обеззараживание. От механических
примесей вода освобождается отстаиванием или фильтро- Постоянная жесткость создается нитратами, хлорида-
ванием через слой песка или гравия. ми, сульфатами магния и кальция, не выпадающими в оса-
Осветление воды, или коагуляцию коллоидных приме- док при кипячении.
сей, производят добавкой коагулянтов Al2 (SO4)3 , FeSO4 , Общая жесткость – сумма временной и постоянной же-
NaAlO2 или флокулянтов (ускорители образования хлопьев) сткостей. Природная вода классифицируется по жесткости,
– коллоидной кремниевой кислоты, природных и синтети-
ческих полимеров. Коагулирующее действие одного из рас-
