Химия. Лобачева Г.К. - 106 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВолГУ | Волгоград

Составители: 

Рубрика: 

— 106 —
Ñà
+2
+ ÑÎ
3
2−
→ ÑàÑÎ
3
↓
Åñòü ðåàãåíòíûé ìåòîä, êîòîðûé çàêëþ÷àåòñÿ â îáðàáîòêå
âîäû ãèäðîîêèñüþ êàëüöèÿ (èçâåñòêîâàíèå):
Са(ОН)
2
↔
Са
+2
+ 2ОН
НСО
3
−
↔
Н
+
+ СО
3
2
−
Н
2
О
СО
3
2
−
→
СаСО
3
↓
Í
+
ñâÿçûâàåò ÎÍ
–
è ðàâíîâåñèå óðàâíåíèÿ ñìåùàåòñÿ âïðàâî.
Òàêèì îáðàçîì, ïðè ââåäåíèè Ñà(ÎÍ)
2
ïðîèñõîäèò ñâÿçûâàíèå
èîíîâ ÑÎ
3
2−
è Mg
+2
:
2ÎÍ
–
+ Mg
+2
→ Mg(OH)
2
↓ òðóäíîðàñòâîðèìûé îñàäîê
 ìîëåêóëÿðíîé ôîðìå:
Ñà(ÍÑÎ
3
)
2
+ Ñà(ÎÍ)
2
= 2ÑàÑÎ
3
↓ + 2Í
2
Î
Mg(HCO
3
)
2
+ 2Ca(OH)
2
= 2CaCO
3
+ Mg(OH)
2
↓ + 2H
2
O
Îäíîâðåìåííî èäåò óäàëåíèå ðàñòâîðåííîé ÑÎ
2
:
ÑÎ
2
+ Ñà(ÎÍ)
2
→ ÑàÑÎ
3
↓ + Í
2
Î
Ñîäîâî-èçâåñòêîâûé ìåòîä:
ÑàSO
4
+ Na
2
CO
3
= CaCO
3
+ Na
2
SO
4
CaCl
2
+ Na
2
CO
3
= CaCO
3
+ 2NaCl
MgCO
3
+ Ca(OH)
2
→ Mg(OH)
2
+ CaCO
3
Ëó÷øèå ðåçóëüòàòû äàåò ñî÷åòàíèå ñîäîâî-èçâåñòíÿêîâîãî
ìåòîäà ñ òåðìîõèìè÷åñêèì. Âîäó, îáðàáîòàííóþ òàêèì ìåòîäîì,
èñïîëüçóþò äëÿ ïèòàíèÿ êîòëîâ íèçêîãî äàâëåíèÿ. Ãðîìîçäêèå
ñîîðóæåíèÿ, çíà÷èòåëüíûé ðàñõîä ðåàãåíòîâ, îäíàêî íå óäàåòñÿ
ïîëó÷èòü âîäó ñ òðåáóåìîé ñòåïåíüþ ÷èñòîòû.
Ìåòîäû èîííîãî îáìåíà. Òâåðäûå ìàòåðèàëû, ñïîñîáíûå ê
èîííîìó îáìåíó ñ îêðóæàþùåé ñðåäîé, ïîëó÷èëè íàçâàíèå èîíè-
òîâ (àíèîíèòû è êàòèîíèòû). Ýòî îðãàíè÷åñêèå è íåîðãàíè÷åñ-
êèå ïðèðîäíûå è ñèíòåòè÷åñêèå èîííî-îáìåííûå ñìîëû. Ýòî òâåð-
äûå ýëåêòðîëèòû, ó êîòîðûõ îäèí ïîëèâàëåíòíûé èîí ÿâëÿåòñÿ
íåðàñòâîðèìûì â îêðóæàþùåì ðàñòâîðå. Ôóíêöèîíàëüíîé ãðóï-
ïîé ó êàòèîíà ÿâëÿþòñÿ -SO
3
H, COOH
–
, OH
–
, à Í
+
ñïîñîáåí
îáìåíèâàòüñÿ íà èîíû, ñîäåðæàùèåñÿ â Í
2
Î, òî åñòü óêàçàííûå
ãðóïïû îáëàäàþò êèñëîòíûìè ñâîéñòâàìè. ÊÁ-4 — ñîïîëèìåð
                   Ñà+2 + ÑÎ −32 → ÑàÑÎ3↓
    Åñòü ðåàãåíòíûé ìåòîä, êîòîðûé çàêëþ÷àåòñÿ â îáðàáîòêå
âîäû ãèäðîîêèñüþ êàëüöèÿ (èçâåñòêîâàíèå):
   Са(ОН)2 ↔ Са+2 + 2ОН                НСО −3 ↔ Н+ + СО −32

                               Н2О

           СО −32 → СаСО3↓
    Í+ ñâÿçûâàåò ÎÍ– è ðàâíîâåñèå óðàâíåíèÿ ñìåùàåòñÿ âïðàâî.
Òàêèì îáðàçîì, ïðè ââåäåíèè Ñà(ÎÍ)2 ïðîèñõîäèò ñâÿçûâàíèå
èîíîâ ÑÎ −32 è Mg+2:
     2ÎÍ– + Mg+2 → Mg(OH)2↓ òðóäíîðàñòâîðèìûé îñàäîê
     Â ìîëåêóëÿðíîé ôîðìå:
     Ñà(ÍÑÎ3)2 + Ñà(ÎÍ)2 = 2ÑàÑÎ3↓ + 2Í2Î
     Mg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2 = 2CaCO3 + Mg(OH)2↓ + 2H2O
     Îäíîâðåìåííî èäåò óäàëåíèå ðàñòâîðåííîé ÑÎ2:
     ÑÎ2 + Ñà(ÎÍ)2 → ÑàÑÎ3↓ + Í2Î
     Ñîäîâî-èçâåñòêîâûé ìåòîä:
     ÑàSO4 + Na2CO3 = CaCO3 + Na2SO4
     CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3 + 2NaCl
     MgCO3 + Ca(OH)2 → Mg(OH)2 + CaCO3
     Ëó÷øèå ðåçóëüòàòû äàåò ñî÷åòàíèå ñîäîâî-èçâåñòíÿêîâîãî
ìåòîäà ñ òåðìîõèìè÷åñêèì. Âîäó, îáðàáîòàííóþ òàêèì ìåòîäîì,
èñïîëüçóþò äëÿ ïèòàíèÿ êîòëîâ íèçêîãî äàâëåíèÿ. Ãðîìîçäêèå
ñîîðóæåíèÿ, çíà÷èòåëüíûé ðàñõîä ðåàãåíòîâ, îäíàêî íå óäàåòñÿ
ïîëó÷èòü âîäó ñ òðåáóåìîé ñòåïåíüþ ÷èñòîòû.
     Ìåòîäû èîííîãî îáìåíà. Òâåðäûå ìàòåðèàëû, ñïîñîáíûå ê
èîííîìó îáìåíó ñ îêðóæàþùåé ñðåäîé, ïîëó÷èëè íàçâàíèå èîíè-
òîâ (àíèîíèòû è êàòèîíèòû). Ýòî îðãàíè÷åñêèå è íåîðãàíè÷åñ-
êèå ïðèðîäíûå è ñèíòåòè÷åñêèå èîííî-îáìåííûå ñìîëû. Ýòî òâåð-
äûå ýëåêòðîëèòû, ó êîòîðûõ îäèí ïîëèâàëåíòíûé èîí ÿâëÿåòñÿ
íåðàñòâîðèìûì â îêðóæàþùåì ðàñòâîðå. Ôóíêöèîíàëüíîé ãðóï-
ïîé ó êàòèîíà ÿâëÿþòñÿ -SO3H, COOH–, OH–, à Í+ ñïîñîáåí
îáìåíèâàòüñÿ íà èîíû, ñîäåðæàùèåñÿ â Í2Î, òî åñòü óêàçàííûå
ãðóïïû îáëàäàþò êèñëîòíûìè ñâîéñòâàìè. ÊÁ-4 — ñîïîëèìåð

                             — 106 —

Страницы