20.Вода в технологических пр-х.Хар-ка воды.

Бол. место в технолог пр-ах занимает вода, кот. испол-ся как компонент сырья, а так же для обеспечения условий прохождения технол. процессов,т. е. исп-ся как теплоноситель, реакционная среда или др.

Источники воды подразделяются на: поверхностные(реки, озёра, водо­ёмы), атмосферные (содержащие воду в виде осадков),подземные( образуемые на водо­носных пластах, имеющих различную глубину залегания). В прир условиях в воде всегда сод-ся растворённые соли, газы, орг. вещ-а, состав и кол-во кот-х от происхождения воды и окруж-их условий. Наименее минерализованной является вода из атм. осадков. Вода, содержащая менее 1 г солей на 1 кг воды- пресная, более 1 г солей — соленая. В пресной воде преобладают ионы каль­ция, магния, по мере увеличения общей минерализации растёт концентрация ионов на­трия, калия, поступающих в воду из выветривающихся изверженных пород и веществ, выделяющихся из земных недр. Из растворённых газов в прир. воде находятся азот, кислород, двуокись углерода, реже сероводород и углеводороды.

Вода является слабым электролитом- растворяет многие ки­слоты, основания, минеральные соли. Эти растворы проводят эл. ток благода­ря диссоциации растворённых веществ с образованием гидратированных ионов. Из орг вещ-в растворяются в воде немногие и с весьма малой концентрацией. Из-за высокой растворяющей способности получить воду без обычно содержащихся в ней при­месей достаточно трудно. Мерой чистой воды является её электропроводность. Дистил­лированная вода, полученная даже двойной перегонкой обычной воды, имеет электропро­водность в 100 раз большую, чем абсолютно чистая вода.

В зав-ти от назначения вода условно подразделяется на промышленную и питьевую. Требования к составу воды зависят от назначе­ния. Для оценки пит воды большое зн-е имеют токсичность примесей, кол-во содержащихся в ней микро­бов, запах, цвет и вкус. Для промышл вод важными показ-ми явл-ся жест­кость, солесодержание, кол-тво растворенных газов и мех-ие примеси.

Кач-во воды оценивается по ряду показателей, одним из которых явл-ся жёст­кость-это совокупность свойств, обусловленных содержанием в воде ионов кальция и магния. Различают 3 вида жесткости воды: временную, постоянную и общую. Временная (устранимая жес-ть) обусловлена наличием в воде гидрокарбона­тов кальция и магния. (легко удаляются при кипячении). Постоян­ная жес-ть обусловлена присутствием в воде сульфатов, хлоридов и нитратов кальция и магния, которые при кипячении не удаляются. Врем-я и пост-я жесткость в сумме дают общую жест-ть.

По классификации в зав-ти от сод-ия ионов кальция и магния природ­ные воды подразделяются на 5 классов: очень мягкая, мягкая, умеренно жесткая, жест­кая, очень жесткая.

Кол-во растворенных в воде газов также сказывается на кач-ве воды, т. к. угл. газ, кислород, сернистый газ вызывают значительную коррозию труб. Окисляемость воды обусловлена наличием в воде органических примесей и опре­д-ся кол-ом перманганата калия (мг), израсходованного при кипячении 1 л воды в течение 10 мин.

Реакция воды (кислотность и щелочность) хар-ся показателем концен­трации водородных ионов рН. Реакция природных вод близка к нейтральной (рН 6,8 - 7,3). Допустимое количество примесей также регламентируется соответствующими стандарта­ми.

Прозрачность воды изм-ся толщиной слоя воды, через кот можно разли­чить визуально или с помощью фотоэлемента изображение креста или опред-го шрифта..

Подготовка и очистка воды

К воде, исп-ой в технологических процессах, предъявляются спец треб-я. Они зависят от хар-ра технологии и включают ограничения по содержа­нию в воде минеральных и органических примесей. Для того чтобы обеспечить соответст­вие кач-а воды установленным треб-м, её подвергают предвар. обработ­ке - водоочистке и водоподготовке, кот включают ряд технолог операций.

Целесообразность водоочистки и некот её способы челам известны достаточ­но давно. В медкниге, написанной в Индии около 4000 лет назад, рекомендуется «держать воду в медных сосудах, выставлять её на солнечный свет и фильтровать через древесный уголь». Эти же принципы - фильтрации, обработки ультра­фиол лучами исп-ся и в соврем технологиях.

Если вода содержит грубодисперсные и коллоидные примеси, её осветляют, т.е. удаляют эти частицы отстаиванием или фильтрованием воды. Прозрачность воды являет­ся показателем не столько наличия механических примесей, сколько наличия микроорга­низмов.

По применяемым реагентам различают следующие химспособы: а) извест­ковый (воздействие гашеной известью); б) содовый (кальцинированной содой); в) натрон­ный (едким натром); г) фосфатный (тринатрий-фосфатом). Наиболее экономично приме­нение комбинированных методов, обеспечивающих устранение временной и постоянной жесткости, удаление С0₂, ионов железа, коагулирование органических и других примесей. Комбин-ым методом является известково-содовый в сочетании с

фосфатным или комбин-ый хим метод умягчения с физико-хим-им (н-р, ионо­обменным- состоит в удалении из воды ионов кальция и магния с помощью ионитов (ионообменных смол), способных обменивать свои ионы на ионы, содержащиеся в воде).

К физспособам умягчения воды относятся кипячение, дистилляция и вы­мораживание. Дистиллированную воду получают перегонкой на специальных дистилля- ционных установках. Дистиллированная вода широко применяется в производстве особо чистых реактивов и в лабораторной практике.

Совр. методом физико-хим-го умягчения воды является электрохи­м-ий, основанный на испол-ии электродиализа и электроосмоса. Дегазация, т.е. удаление из воды растворенных газов, производится хим-м и физ-м способа­ми. Нейтрализация применяется для оборотной воды, кот. загрязня­ется кислотами или щелочами в производст. пр-х. Для нейтрализации исп-т известь, соду и др.

Избытки железа из воды удаляют аэрацией, то есть обогащением воды кислородом воздуха, или фильтрованием.

Для удаления из воды болезнетворных микроорганизмов проводят её обеззаражи­вание, для чего в воду вводят жидкий хлор, хлорную известь или озон, обрабатывают ультрафиолетовыми лучами. Одним из наиболее эффективных способов является биоло­гическая очистка воды, которая производится с помощью микроорганизмов.

Важным мероприятием подготовки воды для питьевых нужд следует считать уст­ранение запахов. Вещества, придающие воде вкусы и запахи, удаляются сорбентами (ак­тивированным углем) или окислением озоном, двуокисью хрома, перманганатом калия.