Техническая химия. Методические указания. Чернов Б.Б - 31 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ им. Невельского | Владивосток

Составители: 

Рубрика: 

3
1
основное количество кислорода удаляется в главных конденсаторах, а на вто-
рой ступени дегазации используют термические деаэраторы, в которых конден-
сат и добавочную воду доводят до кипения при избыточном давлении 2–4
кгс/см
2
.
Однако методом деаэрации не удается обеспечить глубокое удаление ки-
слорода. Последнее достигается с помощью химических методов. В стационар-
ной энергетике для связывания остаточного кислорода в питательной воде ис-
пользуют сульфит натрия:
2Na
2
SO
3
+ O
2
= 2Na
2
SO
4
.
При этом методе повышается общее солесодержание, что не всегда жела-
тельно. Наиболее распространенными реагентами являются гидразин-гидрат
(N
2
H
4
⋅H
2
O) и гидразин-сульфат (N
2
H
4
⋅H
2
SO
4
), являющиеся сильными восстано-
вителями: N
2
H
4
+ O
2
= N
2
+ 2H
2
O.
При этом процессе солесодержание не меняется. К недостатку гидразина
следует отнести его токсичность, поэтому при работе с ним должны соблю-
даться соответствующие правила техники безопасности. Другие вещества-
восстановители распространения на морских судах не получили.
В настоящей работе рассматривается объемный иодометрический метод оп-
ределения концентрации O
2
, основанный на способности соединений марганца
(MnCl
2
, MnSO
4
) количественно связывать кислород в щелочной среде:
MnCl
2
+ 2NaOH = Mn(OH)
2
+ 2NаС1; (1)
Mn(OH)
2
+ 1/2 O
2
+ H
2
O = MnO
2
⋅2H
2
O. (2)
Дигидрат диоксида марганца – MnO
2
⋅2H
2
O (малорастворимое соединение
коричневого цвета) является сильным окислителем. Он образуется в количестве,
строго эквивалентном количеству содержащегося растворенного кислорода. Поэто-
му, определив количество образовавшегося гидрата, можно рассчитать содер-
жание в воде O
2
.
Определение MnO
2
⋅2H
2
O основано на взаимодействии его с иодидом калия
в кислой среде:
MnO
2
⋅2H
2
O + 2KI + 2H
2
SO
4
= MnSO
4
+ I
2
+ K
2
SO
4
+ 4H
2
O. (3)
Количество образующегося иода эквивалентно количеству реагирующего
MnO
2
⋅2H
2
O. Иодометрическое определение О
2
в воде заканчивают титрованием
свободного иода раствором тиосульфата натрия в присутствии крахмала до ис-
чезновения синей окраски:
2Na
2
S
2
O
3
+ I
2
= Na
2
S
4
O
6
+ 2NaI. (4)
Расчет концентрации растворенного кислорода выполняют, исходя из соот-
ношения
V
1
C
H1
= V
2
C
H2
, (5)
где V
1
– объем анализируемой пробы воды, мл;
V
2
– объем Na
2
S
2
O
3
израсходованного на титрование, мл;
C
H1
– нормальная концентрация кислорода, растворенного в воде, моль/л
(нормальная концентрация выражается числом молей эквивалента растворен-
ного вещества в 1л раствора); 
основное количество кислорода удаляется в главных конденсаторах, а на вто-
рой ступени дегазации используют термические деаэраторы, в которых конден-
сат и добавочную воду доводят до кипения при избыточном давлении 2–4
кгс/см2.
    Однако методом деаэрации не удается обеспечить глубокое удаление ки-
слорода. Последнее достигается с помощью химических методов. В стационар-
ной энергетике для связывания остаточного кислорода в питательной воде ис-
пользуют сульфит натрия:
                           2Na2SO3 + O2 = 2Na2SO4.
    При этом методе повышается общее солесодержание, что не всегда жела-
тельно. Наиболее распространенными реагентами являются гидразин-гидрат
(N2H4⋅H2O) и гидразин-сульфат (N2H4⋅H2SO4), являющиеся сильными восстано-
вителями: N2H4 + O2 = N2 + 2H2O.
    При этом процессе солесодержание не меняется. К недостатку гидразина
следует отнести его токсичность, поэтому при работе с ним должны соблю-
даться соответствующие правила техники безопасности. Другие вещества-
восстановители распространения на морских судах не получили.
    В настоящей работе рассматривается объемный иодометрический метод оп-
ределения концентрации O2, основанный на способности соединений марганца
(MnCl2, MnSO4) количественно связывать кислород в щелочной среде:
                     MnCl2 + 2NaOH = Mn(OH)2 + 2NаС1;                    (1)
                   Mn(OH)2 + 1/2 O2 + H2O = MnO2⋅2H2O.                   (2)
    Дигидрат диоксида марганца – MnO2⋅2H2O (малорастворимое соединение
коричневого цвета) является сильным окислителем. Он образуется в количестве,
строго эквивалентном количеству содержащегося растворенного кислорода. Поэто-
му, определив количество образовавшегося гидрата, можно рассчитать содер-
жание в воде O2.
    Определение MnO2⋅2H2O основано на взаимодействии его с иодидом калия
в кислой среде:
              MnO2⋅2H2O + 2KI + 2H2SO4 = MnSO4 + I2 + K2SO4 + 4H2O.      (3)
    Количество образующегося иода эквивалентно количеству реагирующего
MnO2⋅2H2O. Иодометрическое определение О2 в воде заканчивают титрованием
свободного иода раствором тиосульфата натрия в присутствии крахмала до ис-
чезновения синей окраски:
                        2Na2S2O3 + I2 = Na2S4O6 + 2NaI.                  (4)
    Расчет концентрации растворенного кислорода выполняют, исходя из соот-
ношения
                                V1CH1 = V2CH2,                          (5)
где V1 – объем анализируемой пробы воды, мл;
     V2 – объем Na2S2O3 израсходованного на титрование, мл;
     CH1 – нормальная концентрация кислорода, растворенного в воде, моль/л
(нормальная концентрация выражается числом молей эквивалента растворен-
ного вещества в 1л раствора);
                                                                         31

Страницы