Техническая химия. Методические указания. Чернов Б.Б - 6 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ им. Невельского | Владивосток

Составители: 

Рубрика: 

6
Ж = m/(M⋅V),
где m – масса вещества, обусловливающего жесткость воды или применяемого
для устранения жесткости воды, мг;
М
э
– молярная масса эквивалента этого вещества, мг/ммоль;
V – объем воды, л.
Методы умягчения (устранения жесткости) воды
Под умягчением воды понимают полное или частичное устранение из воды
катионов Са
2+
и Мg
2+
. Необходимая степень умягчения воды всегда зависит от
предъявляемых к ней требований. Методов умягчения несколько. Самый ста-
рый метод – физический, или термический, заключается в том, что при нагре-
вании воды до 120–150
°С из нее интенсивно удаляются соли карбонатной же-
сткости:
Са(НСО
3
)
2
= СаСО
3
↓ + СО
2
↑ + Н
2
О;
Мg(НСО
3
)
2
= МgСО
3
↓ + СО
2
↑ + Н
2
О;
Мg(НСО
3
)
2
= Мg(ОH)
2
↓ + 2СО
2
↑.
К химическим методам умягчения можно отнести следующие:
— известковый удаляет только соли временной жесткости в пределах
0,55–0,8 ммоль⋅экв/л:
Са(НСО
3
)
2
+ Са(ОН)
2
= 2СаСО
3
↓ + 2H
2
O;
— содово-известковый используют для удаления солей постоянной жесткости
до 0,2–0,4 ммоль⋅экв/л:
МgСl
2
+ Са(ОН)
2
= Мg(ОН)
2
↓ + СаСl
2
;
СаСl
2
+ Na
2
СО
3
= СаСО
3
↓ + 2NaС1;
— едко-натровый обладает более глубокой способностью умягчать воду до
0,02—0,04 ммоль⋅экв/л. Этот метод позволяет удалять соли временной и посто-
янной жесткости:
Са(НСО
3
)
2
+ 2NаОН = СаСО
3
↓ + Nа
2
СО
3
+ 2H
2
O;
СаSO
4
+ Na
2
СО
3
= СаСО
3
↓ + Nа
2
SО
4
;
— бариевый аналогичен содово-известковому методу;
— фосфатный – метод глубокого умягчения; его применяют для умягчения во-
ды, когда большая часть жесткости устранена. Применяют тринатрийфосфат
Na
3
PO
4
, который реагирует с солями кальция и магния с образованием нерас-
творимых фосфатов. Соли фосфорной кислоты применяются для внутрикотло-
вой обработки воды в составе антинакипинов.
Окончательное, более глубокое умягчение воды выполняют методом ион-
ного обмена с помощью ионитов (различные ионообменные смолы, сульфо-
уголь). Иониты подразделяются на катиониты и аниониты. На практике
часто
используют процессы с обменом катионами, Н-катионирование и Nа-
катионирование. Катиониты – это твердые материалы, содержащие плохо свя-
занные с основной структурой материала подвижные, способные к ионному
обмену катионы (Н
+
или Nа
+
) и прочно связанные между собой высокомолеку-
лярные анионы R. В процессе ионообменного умягчения воды происходит за-
                                  Ж = m/(M⋅V),
где m – масса вещества, обусловливающего жесткость воды или применяемого
        для устранения жесткости воды, мг;
    Мэ – молярная масса эквивалента этого вещества, мг/ммоль;
    V – объем воды, л.

            Методы умягчения (устранения жесткости) воды
    Под умягчением воды понимают полное или частичное устранение из воды
катионов Са2+ и Мg2+. Необходимая степень умягчения воды всегда зависит от
предъявляемых к ней требований. Методов умягчения несколько. Самый ста-
рый метод – физический, или термический, заключается в том, что при нагре-
вании воды до 120–150 °С из нее интенсивно удаляются соли карбонатной же-
сткости:
                       Са(НСО3)2 = СаСО3↓ + СО2↑ + Н2О;
                     Мg(НСО3)2 = МgСО3↓ + СО2↑ + Н2О;
                        Мg(НСО3)2 = Мg(ОH)2↓ + 2СО2↑.
    К химическим методам умягчения можно отнести следующие:
— известковый удаляет только соли временной жесткости в пределах
 0,55–0,8 ммоль⋅экв/л:
                      Са(НСО3)2 + Са(ОН)2 = 2СаСО3↓ + 2H2O;
— содово-известковый используют для удаления солей постоянной жесткости
до 0,2–0,4 ммоль⋅экв/л:
                     МgСl2 + Са(ОН)2 = Мg(ОН)2↓ + СаСl2;
                       СаСl2 + Na2СО3 = СаСО3↓ + 2NaС1;
— едко-натровый обладает более глубокой способностью умягчать воду до
0,02—0,04 ммоль⋅экв/л. Этот метод позволяет удалять соли временной и посто-
янной жесткости:
               Са(НСО3)2 + 2NаОН = СаСО3↓ + Nа2СО3 + 2H2O;
                     СаSO4 + Na2СО3 = СаСО3↓ + Nа2SО4;
— бариевый аналогичен содово-известковому методу;
— фосфатный – метод глубокого умягчения; его применяют для умягчения во-
ды, когда большая часть жесткости устранена. Применяют тринатрийфосфат
Na3PO4, который реагирует с солями кальция и магния с образованием нерас-
творимых фосфатов. Соли фосфорной кислоты применяются для внутрикотло-
вой обработки воды в составе антинакипинов.
    Окончательное, более глубокое умягчение воды выполняют методом ион-
ного обмена с помощью ионитов (различные ионообменные смолы, сульфо-
уголь). Иониты подразделяются на катиониты и аниониты. На практике часто
используют процессы с обменом катионами, Н-катионирование и Nа-
катионирование. Катиониты – это твердые материалы, содержащие плохо свя-
занные с основной структурой материала подвижные, способные к ионному
обмену катионы (Н+ или Nа+) и прочно связанные между собой высокомолеку-
лярные анионы R. В процессе ионообменного умягчения воды происходит за-
 6

Страницы