3 Техническая керамика
В основу классификации технической керамики положен признак наличия в изготовленном керамическом изделии определенного химического состава кристаллической фазы, преобладающей в этом виде керамики. Такой признак классификации позволяет объединить все существующие виды технической керамики в несколько основных классов.
Оксидная керамика.
К этому классу относится керамика из высокоогнеупорных оксидов – огеупорные изделия, конструкционные детали, химически стойкие и электроизоляционные изделия, атомная энергетика, авиация. Оксидную керамику изготавливают на основе оксидов А12О3, ZrO2, BeO, MgO, CaO, SiO2, ThO2,UO2.
Керамика на основе силикатов и алюмосиликатов.
Муллитовая, муллитокорундовая, клиноэнстатитовая, форстеритовая, кордиеритовая, цельзиановая, цирконовая, литийсодержащая, волластонитовая керамика на основе силикатов и алюмосиликатов применяется в электронике, радио- и электротехнике, вакуумной технике.
Керамика на основе диоксида титана, титанатов, цирконатов, ниобатов и их соединений с пьезоэлектрическими свойствами применяется в радио- и электронике, конденсаторной технике для пьезоэлементов, в радиоэлектронике.
Керамика на основе шпинелей (магнезиальная шпинель) находит применение в качестве огнеупоров, в электровакуумной и радиоэлектронике.
Керамика на основе хромитов редкоземельных элементов следующих видов: феррошпинель, хромитов лантана и иттрия используется в качестве высокотемпературных нагревателей, электропроводящих элементов, электронике и радиотехнике.
Керамика на основе тугоплавких бескислородных соединений (карбиды, нитриды, бориды, силициды) применяются как огнеупорные изделия, конструкционные детали, электронагреватели.
Композиционные материалы применяются в качестве огнеупорных и конструкционных материалов, электронагревателей.
Исходными компонентами для производства технической керамики являются чистые оксиды, которые подвергают, как правило, прокаливанию с целью стабилизации фазового состава, улетучивания влаги и легкоплавких примесей.
4 Огнеупоры
К огнеупорам относятся материалы и изделия, способные выдерживать механические и физико-химические воздействия при высоких температурах и применяемые для кладки различных теплотехнических агрегатах. Различают изделия огнеупорные (1580–1750°С), высокоогнеупорные (1770–2000°С) и высшей огнеупорности (>2000°С). По химическому составу огнеупоры делят на 11 типов – кремнеземистые, алюмосиликатные, магнезиальные, магнезиально-известковые, магнезиально-шпинелидные, магнезиально-силикатные, углеродистые, карбид-кремниевые, цирконистые, оксидные, бескислородные.
К кремнеземистым огнеупорам относятся динас и кварцевая керамика, изготавливаемые на основе кремнезема.
Динас обладает большой огнеупорностью (1710–1730°С), очень высокой температурой деформации под нагрузкой (1670°С), хорошей устойчивостью к кислым расплавам, поэтому используется для кладки сводов печей, влетов горелок, насадок регенераторов.
Кварцевая керамика – высокотемпературный материал с низким температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР 5×10-7 К-1), обладающий высокой механической прочностью и химической стойкостью. Применяется в атомной, ракетной и других областях новой техники
Алюмосиликатные огнеупоры получены на основе двухкомпонентной системы Al2O3–SiO2. По содержанию Al2O3 они подразделяются на полукислые (10–28%), шамотные (28–45%) и высокоглиноземистые (>45%). Сырьем служат природные гидраты алюминия, технический глинозем, огнеупорные глины. Применяются для кладки большинства теплотехнических агрегатов.
Название магнезиальные огнеупоры определяет несколько типов и разновидностей огнеупоров, общий признак которых – наличие оксида магния. применяются для кладки печей и других агрегатов.
К углеродсодержащим огнеупорам относятся изделия, изготовленные из углерода и его соединений. Они подразделяются на графитовые, углеродистые и карборундовые. Изделия отличаются сверхвысокой огнеупорностью, высокими тепло- и электропроводностью, а также температурой деформации под нагрузкой, постоянством размеров и несмачиваемостью шлаками. Недостатками этих огнеупоров является сильная окисляемость при эксплуатации. Изделия применяются в ракетостроении, ядерной технике, черной и цветной металлургии, химической, газовой и других отраслях промышленности.
Полупроводни́к — материал, который по своей удельной проводимости занимает промежуточное место между проводниками и диэлектриками и отличается от проводников сильной зависимостью удельной проводимости от концентрации примесей, температуры и воздействия различных видов излучения. Основным свойством полупроводника является увеличение электрической проводимости с ростом температуры.[1]
Полупроводниками являются вещества, ширина запрещённой зоны которых составляет порядка нескольких электрон-вольт (эВ). Например, алмаз можно отнести к широкозонным полупроводникам, а арсенид индия — к узкозонным. К числу полупроводников относятся многие химические элементы (германий, кремний, селен, теллур, мышьяк и другие), огромное количество сплавов и химических соединений (арсенид галлия и др.). Почти все неорганические вещества окружающего нас мира — полупроводники. Самым распространённым в природе полупроводником является кремний, составляющий почти 30 % земной коры
В зависимости от того, отдаёт ли примесной атом электрон или захватывает его, примесные атомы называют донорными или акцепторными. Характер примеси может меняться в зависимости от того, какой атом кристаллической решётки она замещает, в какую кристаллографическую плоскость встраивается.
Проводимость полупроводников сильно зависит от температуры. Вблизи температуры абсолютного нуля полупроводники имеют свойства диэлектриков.
78. азот -3ст. аммиак Нитриды — соединения азота с менее электроотрицательными элементами, например, с металлами (AlN;TiNx;Na3N;Ca3N2;Zn3N2; и т. д.) и с рядом неметаллов (NH3, BN, Si3N4).
Соединения азота с металлами чаще всего являются тугоплавкими и устойчивыми при высоких температурах веществами, например, эльбор. Нитридные покрытия придают изделиям твёрдость, коррозионную стойкость; находят применение в энергетике, космической технике.
Строение
В зависимости от типа химической связи между атомами нитриды подразделяются на ионные, ковалентные и металлоподобные (ионно-ковалентно-металлические). Атомы азота в нитридах могут принимать электроны менее электроотрицательного элемента, при этом образуя стабильную электронную конфигурацию s2p6)или отдавать электрон партнеру с образованием устойчивой конфигурации sp3). В первом случае нитриды характеризуются наличием ионной связи, во втором химическая связь является типично металлической. В обоих случаях присутствует также некоторая доля ковалентной составляющей. В соединениях азота с бором и кремнием преобладает ковалентный характер химической связи.
Ионная связь наблюдается а нитридах металлов I и II групп Периодической системы. Состав этих нитридов отвечает обычным валентным соотношениям. Эти нитриды подвергаются гидролизу с выделением аммиака, обладают высоким электрическим сопротивлением, у них наблюдаются полупроводниковые свойства).
Ковалентными нитридами являются нитриды бора, кремния, алюминия, галлия, индия. Ковалентные нитриды являются диэлектриками и полупроводниками с широкой запрещенной зоной.
Переходные металлы образуют нитриды с преимущественной металлической связью. Эти вещества обладают значительной твёрдостью и хрупкостью, высокой электропроводностью, высокими температурами плавления, большой энтальпией образования.
Азот в аммиаке имеет наименьшую степень окисления и поэтому проявляет только восстановительные свойства. Так, например, при горении аммиака образуются азот и вода:
Азот +3 Оксид азота(III) (азотистый ангидрид, сесквиоксид азота) N2O3 — жидкость синего цвета (при н. у.), бесцветный газ (при стандартных условиях), в твёрдом виде — синеватого цвета. Устойчив только при температурах ниже −4 °C. Без примесей NO2 и NO существует только в твёрдом виде.
Азотистая кислота и нитрит-ион проявляют окислительные (переход в NO) и восстановительные (переход в ) свойства в зависимости от природы реагента. При составлении уравнений реакций, проходящих в нейтральных и щелочных растворах, используется формула нитрит-иона , а в кислотных растворах – формула азотистой кислоты НNO2.
Азот+5. Азотная кислота Специфическим свойством азотной кислоты является ее ярко выраженная окислительная способность. Сущность окисления различных веществ азотной кислотой заключается в том, что ион NO3- , имеющий в своем составе азот в степени окисления 5+, в зависимости от условий (концентрации кислоты, природы восстановителя, температуры) может принимать от одного до восьми электронов. Восстановление аниона NO3- в связи с этим может протекать до различных веществ:
Какое из этих веществ образуется, т. е. насколько глубоко произошло восстановление азотной кислоты, в каждом конкретном случае зависит от природы восстановителя, от условий протекания реакции и от концентрации самой кислоты.
При прочих равных условиях образование тех или иных продуктов восстановления азотной кислоты зависит от концентрации. Азотная кислота обладает окислительной способностью при любой концентрации, при этом, однако, чем концентрированнее HNO3, тем менее глубоко она восстанавливается.
С одним и тем же восстановителем, например цинком, кислота, если она концентрированная, будет обязательно реагировать по схеме (1) с выделением NO2; если HNO3 разбавленная, то она может взаимодействовать с Zn по любой схеме (2—5), в зависимости от степени разбавления.
Чтобы восстановление HNO3 провести наиболее глубоко, необходимо использовать максимально разбавленную кислоту, применять сильный восстановитель и реакцию вести на холоде. При использовании более концентрированной кислоты низшие оксиды азота (образованные в ходе реакции) окисляются концентрированной кислотой до высших.
79.
80.
Так как все галогены имеют на внешнем электронном слое семь электронов, то они являются сильными окислителями. Но в группе сверху вниз с увеличением радиуса атома уменьшаются окислительные свойства и увеличиваются восстановительные свойства. Поэтому более сильным восстановителем будет атом с пятью электронными слоями, а более сильным окислителем является фтор. Так, в отличие от всех галогенов, иод реагирует с азотной кислотой, проявляя восстановительные свойства:
Самый сильный галоген — фтор вытесняет все ниже стоящие галогены из растворов их кислот и солей:
Иод не вытесняет ни один из галогенов из растворов кислот и солей.
81. К d-элементам относятся 32 элемента периодической системы IV–VII больших периодов. В IIIБ-группе у атомов появляется первый электрон на d-орбитали, в последующих Б-группах d-подуровень заполняется до 10 электронов. Общая формула внешней электронной оболочки (n-1)dansb, где a=1?10, b=1?2. С увеличением порядкового номера свойства d-элементов изменяются незначительно. У d-эле-ментов медленно происходит возрастание атомного радиуса, также они имеют переменную валентность, связанную с незавершенностью предвнешнего d-электронного подуровня. В низших степенях окисления d-элементы обнаруживают металлические свойства, при увеличении порядкового номера в группах Б они уменьшаются. В растворах d-элементы с высшей степенью окисления обнаруживают кислотные и окислительные свойства, при низших степенях окисления – наоборот. Элементы с промежуточной степенью окисления проявляют амфотерные свойства.
Семейство железа входит в состав побочной подгруппы восьмой группы и является в ней первой триадой, включающей в себя железо, кобальт и никель. Эти элементы имеют два электрона на наружном слое атома, все они являются металлами. По свойствам все три элемента похожи между собой. Для них характерна степень окисления 2, 3, 4. Реже проявляются более высокие степени окисления. Ни один элемент из семейства железа не проявляет максимальной степени окисления +8. Все металлы триады образуют разнообразные соединения, проявляя степени окисления +2 и +3. Проявление высокой степени окисления и амфотерных свойств характерно для железа.
Температуры плавления элементов триады железа высокие, тем не менее, ниже, чем у элементов, находящихся в серединах серий переходных металлов.
Железо – первый элемент в переходных рядах, имеющий спаренный электрон на внутренней d-орбитали. Спаренные электроны с такой орбитали труднее участвуют в образовании химической связи, чем неспаренные. У триады железа существуют особенности орбитального строения, проявляющиеся в виде магнитных и ферромагнитных свойств. В результате ориентированности атомов металлы образуют постоянные магниты. Все металлы семейства железа проявляют электроположительное поведение. Инертны в среде окислителя, даже кислорода, так как образуют оксидные пленки.
Химические свойства железа:
1) взаимодействует с кислородом при высоких температурах;
2) оксиды в низшей степени окисления MO;
3) при взаимодействии с галогенами образует галогениды, дигалогениды;
4) образует комплексные соединения;
5) образует карбонилы – соединения, в которых переходный металл образует связь с ионом металла или водорода и координированными карбониловыми группами (пентакарбонил кобальта [Co(CO)5]);
6) взаимодействуют с серой и сероводородом при нагревании, образуя сульфиды.
Железо – второй (после алюминия) по распространенности металл, встречается в виде различных руд, пригодных для переработки. Из них получают почти чистый Fe3O4, который вместе с известняком и коксом используется для выплавки чугуна в доменной печи.
Кобальт выделяют из руд, содержащих много мышьяка и некоторой доли серебра, достаточной для промышленной переработки.
Никель – в руде много примесей: сульфиды никеля, меди и железа. Половина получаемого никеля расходуется в производстве стали для повышения ее коррозионной стойкости и твердости. Он используется также для создания прочных покрытий на стальных изделиях.
Соединения железа (II)
Оксид железа(II) FeO обладает основными свойствами, ему отвечает основание Fe(OH)2. Соли железа (II) обладают светло-зелёным цветом. При их хранении, особенно во влажном воздухе, они коричневеют за счёт окисления до железа (III). Такой же процесс протекает при хранении водных растворов солей железа(II):
Из солей железа(II) в водных растворах устойчива соль Мора — двойной сульфат аммония и железа(II) (NH4)2Fe(SO4)2·6Н2O.
Реактивом на ионы Fe2+ в растворе может служить гексацианоферрат(III) калия K3[Fe(CN)6] (красная кровяная соль). При взаимодействии ионов Fe2+ и [Fe(CN)6]3− выпадает осадок турнбулевой сини:
Для количественного определения железа (II) в растворе используют фенантролин Phen, образующий с железом (II) красный комплекс FePhen3 (максимум светопоглощения — 520 нм) в широком диапазоне рН (4-9)[17].
Соединения железа (III)
Оксид железа(III) Fe2O3 слабо амфотерен, ему отвечает ещё более слабое, чем Fe(OH)2, основание Fe(OH)3, которое реагирует с кислотами:
Соли Fe3+ склонны к образованию кристаллогидратов. В них ион Fe3+ как правило окружен шестью молекулами воды. Такие соли имеют розовый или фиолетовый цвет.
Ион Fe3+ полностью гидролизуется даже в кислой среде. При рН>4 этот ион практчиески полностью осаждается[18] в виде Fe(OH)3:
При частичном гидролизе иона Fe3+ образуются многоядерные оксо- и гидроксокатионы, из-за чего растворы приобретают коричневый цвет.
Основные свойства гидроксида железа(III) Fe(OH)3 выражены очень слабо. Он способен реагировать только с концентрированными растворами щелочей:
Образующиеся при этом гидроксокомплексы железа(III) устойчивы только в сильно щелочных растворах. При разбавлении растворов водой они разрушаются, причём в осадок выпадает Fe(OH)3.
При сплавлении со щелочами и оксидами других металлов Fe2O3 образует разнообразные ферриты:
Соединения железа(III) в растворах восстанавливаются металлическим железом:
Железо(III) способно образовывать двойные сульфаты с однозарядными катионами типа квасцов, например, KFe(SO4)2 — железокалиевые квасцы, (NH4)Fe(SO4)2 — железоаммонийные квасцы и т. д.
Для качественного обнаружения в растворе соединений железа(III) используют качественную реакцию ионов Fe3+ с тиоцианат-ионами SCN−. При взаимодействии ионов Fe3+ с анионами SCN− образуется смесь ярко-красных роданидных комплексов железа [Fe(SCN)]2+, [Fe(SCN)2]+, Fe(SCN)3, [Fe(SCN)4]-.[19] Состав смеси (а значит, и интенсивность её окраски) зависит от различных факторов, поэтому для точного качественного определения железа этот метод неприменим.
Другим качественным реактивом на ионы Fe3+ служит гексацианоферрат(II) калия K4[Fe(CN)6] (жёлтая кровяная соль). При взаимодействии ионов Fe3+ и [Fe(CN)6]4− выпадает ярко-синий осадок берлинской лазури:
Соединения железа (VI)
Ферраты — соли не существующей в свободном виде железной кислоты H2FeO4. Это соединения фиолетового цвета, по окислительным свойствам напоминающие перманганаты, а по растворимости — сульфаты. Получают ферраты при действии газообразного хлора или озона на взвесь Fe(OH)3 в щелочи[20], например, феррат(VI) калия K2FeO4. Ферраты окрашены в фиолетовый цвет.
Ферраты также можно получить электролизом 30%-ного раствора щелочи на железном аноде:
Ферраты — сильные окислители. В кислой среде разлагаются с выделением кислорода:[21]:
Окислительные свойства ферратов используют для обеззараживания воды.
Соединения железа VII и VIII
Имеются сообщения об электрохимическом получении соединений железа(VIII).[22],[23],[24], однако независимых работ, подтверждающих эти результаты, нет.
82. Подгру́ппа ме́ди — химические элементы 11-й группы периодической таблицы химических элементов (по устаревшей классификации — элементы побочной подгруппы I группы)[1]. В группу входят переходные металлы, из которых традиционно изготавливают монеты: медь Cu, серебро Ag и золото Au. На основании строения электронной конфигурации, к этой же группе относится и рентгений Rg, но в «монетную группу» он не попадает (это недолго живущий трансактинид с периодом полураспада 3.6 сек). Название монетные металлы официально не применяется к 11 группе элементов, поскольку для изготовления монет используются и другие металлы, такие как алюминий, свинец, никель, нержавеющая сталь и цинк.
Свойства
Все элементы подгруппы являются относительно химически инертными металлами. Характерны также высокие значения плотности, но оносительно небольшие температур плавления и кипения, высокая тепло- и электропроводность.
Свойства металлов подгруппы меди [2]
Атомный номер |
Название, символ |
Электронная конфигурация |
Степени окисления |
P г/см³ |
tпл, °C |
tкип, °C |
29 47 79 |
Медь Cu Серебро Ag Золото Au |
[Ar] 3d104s1 [Kr] 4d105s1 [Xe] 4f145d106s1 |
0, +1, +2 0, +1, +3 0, +1, +3 |
8,96 10,5 19,3 |
1083 960,8 1063,4 |
2543 2167 2880 |
Особенностью элементов подгруппы является наличие заполненного предвнешнего -подуровня, достигаемое за счёт перескока электрона с ns-подуровня. Причина такого явления заключается в высокой устойчивости полностью заполненного d-подуровня. Эта особенность обусловливает химическую инертность простых веществ, их химическую неактивность, поэтому золото и серебро называют благородными металлами.[7]
Взаимодействует с неметаллами при высоких температурах:
2Cu + O2 2CuO
Cu + Cl2 CuCl2
Медь стоит в ряду напряжений правее водорода, поэтому не реагирует с разбавленными соляной и серной кислотами, но растворяется в кислотах – окислителях:
3Cu + 8HNO3(разб.) 3Cu(NO3)2 + 2NO + 2H2O
Cu + 4HNO3(конц.) Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Cu + 2H2SO4(конц.) CuSO4 + SO2+2H2O
Сплавы меди с оловом - бронзы, с цинком - латуни.
Соединения одновалентной меди
Встречаются либо в нерастворимых соединениях (Cu2O, Cu2S, CuCl), либо в виде растворимых комплексов (координационное число меди – 2):
CuCl + 2NH3 [Cu(NH3)2]Cl
Оксид меди (I) - красного цвета, получают восстановлением соединений меди (II), например, глюкозой в щелочной среде:
2CuSO4 + C6H12O6 + 5NaOH Cu2O + 2Na2SO4 + C6H11O7Na + 3H2O
Соединения двухвалентной меди
Оксид меди (II) - чёрного цвета. Восстанавливается под действием сильных восстановителей (например, CO) до меди. Обладает основным характером, при нагревании растворяется в кислотах:
CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O
CuO + 2HNO3 Cu(NO3)2 + H2O
Гидроксид меди (II) Cu(OH)2 - нерастворимое в воде вещество светло-голубого цвета. Образуется при действии щелочей на соли меди (II):
CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4
При нагревании чернеет, разлагаясь до оксида:
Cu(OH)2 CuO + H2O
Типичное основание. Растворяется в кислотах.
Cu(OH)2 + 2HCl CuCl2 + 2H2O
Cu(OH)2 + 2H+ Cu2+ + 2H2O
Растворяется в растворе аммиака с образованием комплексного соединения (координационное число меди – 4) василькового цвета (реактив Швейцера, растворяет целлюлозу):
Cu(OH)2 + 4NH3[Cu(NH3)4](OH)2
Малахит Cu2(OH)2CO3. Искусственно можно получить по реакции:
2CuSO4 + 2Na2CO3 + H2O Cu2(OH)2CO3 + 2Na2SO4 + CO2
Разложение малахита:
Cu2(OH)2CO3 2CuO + CO2 + H2O
Дополнительную информацию о меди , её свойствах и применении можно получить здесь
Серебро и его соединения
Благородный металл, устойчивый на воздухе. При потускнении серебра происходит реакция Гепара:
4Ag + 2H2S + O2 2Ag2S + 2H2O
В ряду напряжений находится правее водорода, поэтому растворяется только в кислотах - окислителях:
3Ag + 4HNO3(разб.)3AgNO3 + NO + 2H2O
Ag + 2HNO3(конц.) AgNO3 + NO2+ H2O
2Ag + 2H2SO4(конц.) Ag2SO4 + SO2 + 2H2O
В соединениях серебро обычно проявляет степень окисления +1.
Растворимый нитрат серебра AgNO3 используется как реактив для качественного определения Cl-, Br-, I-:
Ag+ + Cl- AgClбелый
Ag+ + Br- AgBr светло-жёлтый
Ag+ + I- AgI тёмно-жёлтый
(Способность этих осадков образовывать растворимые комплексные соединения уменьшаются в ряду AgCl – AgBr – AgI). На свету галогениды серебра постепенно разлагаются с выделением серебра.
При добавлении растворов щелочей к раствору AgNO3 образуется тёмно-коричневый осадок оксида серебра Ag2O:
2AgNO3 + 2NaOH Ag2O + 2NaNO3 + H2O
Осадки AgCl и Ag2O растворяются в растворах аммиака с образованием комплексных соединений (координационное число серебра – 2):
AgCl + 2NH3 [Ag(NH3)2]Cl
Ag2O + 4NH3 + H2O 2[Ag(NH3)2]OH
Золото и его соединения
Золото - мягче Cu и Ag, ковкий металл; легко образует тончайшую фольгу; благородный металл, устойчив как в сухом, так и во влажном воздухе. Растворим только в смеси концентрированных соляной и азотной кислот ("царской водке"):
Au + HNO3 + 4HCl H[AuCl4] + NO + 2H2O
Реагирует с галогенами при нагревании:
2Au + 3Cl2 2AuCl3
Соединения термически не очень устойчивы и разлагаются при нагревании с выделением металла. Комплексообразователь (комплексы золота (III) обладают координационными числами 4, 5 и 6).
Химические свойства
-Химическая активность уменьшается с увеличением атомной массы (в главной подгруппе –наоборот).
-Хорошие комплексообразователи (в отличие от элементов главной подгруппы).
Цинк и его соединения
Цинк - металл серебристо-белого цвета. В соединениях проявляет только одну степень окисления +2; соединения цинка неокрашены.
Нормальный окислительно-восстановительный потенциал в кислой среде системы Zn2+ / Zn равен -0,76 в, а в щелочной среде системы ZnO22- / Zn равен -1,22 в. Поэтому цинк растворяется в разбавленных кислотах и щелочах
Zn + 2НCl ZnCl2 + H2
Zn + H2SO4(разб) ZnSO4 + H2
Zn + 2NaOH + 2H2O Na2[Zn(OH)4] + H2
Цинк не разлагает воду, т.к. в водном растворе он быстро покрывается защитной пленкой оксида, которая предохраняет его от коррозии.
Цинк - сильный восстановитель и вытесняет менее активные металлы (стоящие справа в ряду напряжений) из растворов их солей Zn + CuSO4 ZnSO4 + Cu Оксид цинка проявляет амфотерный характер, растворяясь как в кислотах, так и в растворах щелочей: ZnO + H2SO4 ZnSO4 + H2O ZnO + 2NaOH + H2O Na2[Zn(OH)4] При нагревании комплексный тетрагидроксицинкат-анион дегидратируется: [Zn(OH)4]2- ZnO22- + 2H2O Гидроксид цинка также проявляет амфотерные свойства. Он нерастворим в воде, но растворяется в кислотах и щелочах Zn(OH)2 + 2HCl ZnCl2 + 2H2O Zn(OH)2 + 2NaOH Na2[Zn(OH)4] Ион Zn2+ является энергичным комплексообразователем с координационным числом 4. В отличие от гидроксида алюминия гидроксид цинка растворяется в водном растворе аммиака: Zn(OH)2 + 2NH3 [Zn(NH3)4](OH)2 Кадмий и его соединения Кадмий - белый, блестящий, мягкий, ковкий металл; очень мало растворяется в неокисляющих кислотах, хорошо растворяется в разбавленной HNO3 (нормальный потенциал Cd / Cd 2+ = -0,40 в). Кадмий образует только один ряд соединений, где он двухвалентен. Ион Сd 2+ - бесцветен. Оксид кадмия СdО (коричневого цвета) и гидроксид кадмия Сd(ОН)2 (белого цвета) проявляют основной характер, растворяясь только в кислотах.
CdO + 2HCl CdCl2 + H2O
Cd(OH)2 + 2HCl CdCl2 + 2H2O
Кадмий является хорошим комплексообразователем (координационное число 4). Гидроксид кадмия растворяется в водном растворе аммиака:
Cd(OH)2 + 4NH3 [Cd(NH3)4](OH)2
Ртуть и ее соединения
Ртуть - серебристо-белый, блестящий, единственный жидкий при комнатной температуре металл; обладает низкой электропроводностью (она составляет 1,7% от электропроводности серебра) и большим коэффициентом термического расширения. На воздухе проявляет устойчивость. Реагирует с серой и галогенами:
Hg + S HgS
Hg + Br2 HgBr2
Со многими металлами дает сплавы (амальгамы) (экзотермическое образование). Пары и соединения чрезвычайно ядовиты (накапливаются в организме).
Ртуть не растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах (в ряду напряжений металлов ртуть находится после водорода; нормальный потенциал Hg / Hg 2+ = +0,85 в). Ртуть легко растворяется в концентрированной азотной кислоте – образуется нитрат ртути (II):
Hg + 4HNO3 Hg(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
При растворении ртути в разбавленной азотной кислоте образуется нитрат ртути (I),
6Hg + 8HNO33Hg2(NO3)2 + 2NO + 4H2O
При растворении ртути в горячей концентрированной серной кислоте в зависимости от избытка ртути или кислоты образуются соли одновалентной или двухвалентной ртути:
Hg + 2H2SO4HgSO4 + SO2+ 2H2O
2Hg + 2H2SO4 Hg2SO4 + SO2 + 2H2O
Ртуть растворяется в царской водке:
3Hg + 2HNO3 + 6HCl3HgCl2 + 2NO+ 4H2O
Оксид ртути (II) HgO; красный кристаллический или желтый аморфный порошок; плохо растворим в воде; раствор имеет слабо щелочную реакцию.<
Получение
3000 C
2Hg + O2
2HgO
4000 C
Hg2(NO3)2 2HgO + 2NO2
2Hg(NO3)2 2HgO + 4NO2 + O2
Химические свойства.
Легко восстанавливается; при нагревании разлагается на ртуть и кислород. Реагирует с кислотами с кислотами с образованием солей и воды.
Сульфид ртути (II) HgS (киноварь) – ярко-красный нерастворимый в воде порошок.
Hg + S HgS
Hg2+ + S2- HgS
Галогениды.
Получение
Hg + Br2 HgBr2
HgO + 2HCl(сулема) HgCl2 + H2O
Сулему также получают растворением ртути в царской водке.
Химические свойства:
HgI2 + 2KI K2[HgI4](реактив Несслера)
Реактив Несслера используется в качестве очень чувствительного аналитического реагента для обнаружения иона NH4+:
Сульфат ртути (II) и нитрат ртути (II). Получают растворением ртути или оксида ртути (II) в концентрированных серной или азотной кислотах соответственно.
Hg + 2H2SO4(горячая,конц.) HgSO4 + SO2 + 2H2O
HgO + H2SO4 HgSO4 + H2O
3Hg + 8HNO3(конц.) 3Hg(NO3)2 + 2NO + 4H2O
HgO + 2HNO3 Hg(NO3)2 + H2O
Более активные металлы легко вытесняют ртуть из ее солей:
Cu + Hg(NO3)2 Cu(NO3)2 + Hg
83. В органических топливах теплота выделяется в результате химической реакции окисления его горючих частей при участии кислорода, а в ядерных топливах – в результате распада деления ядер тяжелых элементов (урана, плутония и т.д.).
Таблица 13.2
Топливо |
Твердое |
Жидкое |
Газообразное |
Природное |
Дрова, торф, бурые и каменные угли, антрацит, горючие сланцы |
Нефть |
Природный газ |
Искусственное |
Древесный уголь, полукокс, кокс, угольные и торфяные брикеты |
Мазут, керосин, бензин, соляровое масло, газойль, печное топливо |
Газы нефтяной, коксовый, генераторный, доменный, газ подземной газофикации |
Твердые и жидкие топлива состоят из горючих (углерода - С, водорода - Н, летучей серы - Sл == Sор + Sк) и негорючих (азота - N и кислорода - О) элементов и балласта (золы - А, влаги - W).
Элементарный состав твердого и жидкого топлива дается в процентах к массе 1 кг топлива. При этом различают рабочую, сухую, горючую и органическую массу топлива.
Рабочая масса – это масса и состав топливо, в котором поступает к потребителю и подвергается сжиганию.
Состав рабочей, горючей, сухой и органической массы обозначается соответственно индексами "р", "с", "г" и "о" и выражаются следующими равенствами:
Ср + Нр + Sрл + Nр + Oр + Aр + Wр = 100 % ; (13.1)
Сс + Нс + Sсл + Nс + Oс + Aс = 100 % . (13.2)
Сг + Нг + Sгл + Nг + Oг = 100 % ; (13.3)
Со + Но + Sоорг + Nо + Oо = 100 % . (13.4)
Органическая масса топлива в отличии от горючей массы содержит только органическую серу и не включает колчеданную:
Sоорг = Sол - Sок . (13.5)
Коэффициенты пересчета состава топлива из одной массы в другую приведены в табл. 13.3.
Т а б л и ц а 13.3
Заданная масса топлива |
Коэффициенты пересчета на массу |
|
|
|
рабочую |
горючую |
сухую |
Рабочая |
1 |
100/[100 - (Aр + Wр)] |
100/(100 - Wр) |
Горючая |
[100 - (Aр + Wр)]/100 |
1 |
(100 - Aс)/100 |
Сухая |
(100 - Wр) / 100 |
100 / (100 - Aс) |
1 |
Для сланцев состава (Ср, Нр, Sрл, Nр, Oр, Aр, Wр) пересчет с рабочей
массы на горючую осуществляется с помощью коэффициента:
К = 100 / [100 - Aри - Wр - (СО2)рк] , (13.6)
где Aри - истинная зольность рабочей массы, %·, Wр - влажность рабочей массы, %, (СО2)рк - содержание углекислоты карбонатов, %. Истинная зольность рабочей массы определяется по формуле
Aри = Aр - [2,5(Sра - Sрс ) +0,375Sрк] [(100 - Wр) / 100], (13.7)
где Sра - содержание серы в лабораторной золе в процентах к массе топлива; Sрс - содержание сульфатной серы в топливе, %.
Величина [2,5(Sра - Sрс) +0,375Sрк] для ленинградских и эстонских сланцев может быть принята равной 2,0, для кашпирских - 4,1.
Пересчет состава (%) рабочей массы топлива при изменении влажности производится по формулам :
Ср2 = Ср1(100 - Wр2) / (100 - Wр1) ö
Hр2 = Hр1(100 - Wр2) / (100 - Wр1) ý , (13.8)
................................................. . ø
где Wр1 - начальная влажность топлива, %, Wр2 - конечная влажность топлива, %.
Средний состав (%) смеси двух твердых или жидких топлив, заданных массовыми долями, - первого (Ср2, Hр2 ....)и второго (Ср1, Hр ...) - определяется по уравнениям:
Срсм = b1 Cр1 + (1 - b1) Cр2 , ö
Hрсм = b1 Hр1 + (1 - b1) Hр2 , ý , (13.9)
......................................... . ø
где массовая доля b1 одного из топлив в смеси находится по формуле:
b1 = В1 /(В1 + В2) . (13.10)
Здесь В1 и В2 - массы топлив, входящих в смесь, кг.
Газообразное топливо представляет собой смесь горючих и негорючих газов. Горючая часть состоит из предельных (?СnH2n+2) и непредельных (?СnH2n) углеводородов, водорода Н2, окиси углерода СО, и сернистого водорода (Н2S). В состав негорючих элементов входит азот ( N2), углекислый газ (СO2)и кислород (О2). Составы природного и искусственного газообразных топлив различны. Природный газ характеризуется высоким содержанием метана (СH4), а также небольшого количества других углеводородов: этана (С2H6), пропана (С3H8), бутана (С4H10), этилена (С2H4), и пропилена (С3H6). В искусственных газах содержание горючих составляющих (водорода и окиси углерода) достигает 25-45%, в балласте преобладают азот и углекислота – 55-75%.
Состав газообразного топлива задается в объемных долях и в общем виде можно записать следующим образом:
SСnH2n+2 + SСnH2n + Н2 + СО + Н2S + О2 + N2 + CО2 = 100% , (13.11)
где SСnH2n+2 – предельные углеводороды;
SСnH2n – непредельные угловодороды;
Н2S – сернистый водород.
СО – окись углерода;
CО2 - углекислый газ.
84. Полиме́ры (греч. πολύ- — много; μέρος — часть) — неорганические и органические, аморфные и кристаллические вещества, состоящие из «мономерных звеньев», соединённых в длинные макромолекулы химическими или координационными связями. Полимер — это высокомолекулярное соединение: количество мономерных звеньев в полимере (степень полимеризации) должно быть достаточно велико. Во многих случаях количество звеньев может считаться достаточным, чтобы отнести молекулу к полимерам, если при добавлении очередного мономерного звена молекулярные свойства не изменяются.[1] Как правило, полимеры — вещества с молекулярной массой от нескольких тысяч до нескольких миллионов.[2]
Если связь между макромолекулами осуществляется с помощью слабых сил Ван-Дер-Ваальса, они называются термопласты, если с помощью химических связей — реактопласты. К линейным полимерам относится, например, целлюлоза, к разветвлённым, например, амилопектин, есть полимеры со сложными пространственными трёхмерными структурами.
В строении полимера можно выделить мономерное звено — повторяющийся структурный фрагмент, включающий несколько атомов. Полимеры состоят из большого числа повторяющихся группировок (звеньев) одинакового строения, например поливинилхлорид (—СН2—CHCl—)n, каучук натуральный и др. Высокомолекулярные соединения, молекулы которых содержат несколько типов повторяющихся группировок, называют сополимерами или гетерополимерами.
Полимер образуется из мономеров в результате реакций полимеризации или поликонденсации. К полимерам относятся многочисленные природные соединения: белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, каучук и другие органические вещества. В большинстве случаев понятие относят к органическим соединениям, однако существует и множество неорганических полимеров. Большое число полимеров получают синтетическим путём на основе простейших соединений элементов природного происхождения путём реакций полимеризации, поликонденсации и химических превращений. Названия полимеров образуются из названия мономера с приставкой поли-: полиэтилен, полипропилен, поливинилацетат и т. п.
Классификация
По химическому составу все полимеры подразделяются на органические, элементоорганические, неорганические.
Органические полимеры.
Элементоорганические полимеры. Они содержат в основной цепи органических радикалов неорганические атомы (Si, Ti, Al), сочетающиеся с органическими радикалами. В природе их нет. Искусственно полученный представитель — кремнийорганические соединения.
Следует отметить, что в технических материалах часто используют сочетания разных групп полимеров. Это композиционные материалы (например, стеклопластики).
По форме макромолекул полимеры делят на линейные, разветвлённые (частный случай — звездообразные), ленточные, плоские, гребнеобразные, полимерные сетки и так далее.
Полимеры подразделяют по полярности (влияющей на растворимость в различных жидкостях). Полярность звеньев полимера определяется наличием в их составе диполей — молекул с разобщённым распределением положительных и отрицательных зарядов. В неполярных звеньях дипольные моменты связей атомов взаимно компенсируются. Полимеры, звенья которых обладают значительной полярностью, называют гидрофильными или полярными. Полимеры с неполярными звеньями — неполярными, гидрофобными. Полимеры, содержащие как полярные, так и неполярные звенья, называются амфифильными. Гомополимеры, каждое звено которых содержит как полярные, так и неполярные крупные группы, предложено называть амфифильными гомополимерами.
По отношению к нагреву полимеры подразделяют на термопластичные и термореактивные. Термопластичные полимеры (полиэтилен, полипропилен, полистирол) при нагреве размягчаются, даже плавятся, а при охлаждении затвердевают. Этот процесс обратим. Термореактивные полимеры при нагреве подвергаются необратимому химическому разрушению без плавления. Молекулы термореактивных полимеров имеют нелинейную структуру, полученную путём сшивки (например, вулканизация) цепных полимерных молекул. Упругие свойства термореактивных полимеров выше, чем у термопластов, однако, термореактивные полимеры практически не обладают текучестью, вследствие чего имеют более низкое напряжение разрушения.
Благодаря реакциям двух типов поликонденсации и полимеризации, получают синтетические полимеры.
Реакции полимеризации происходят за счет кратных связей (С = С, С = О и др.), и проходят, как процесс соединения друг с другом большого числа молекул мономера. Так же реакция происходит за счет раскрытия циклов гетероатомов,- всех атомов, кроме атома углерода.
Это один из методов синтеза полимеров, при котором взаимодействие мономеров не сопровождается выделением побочным низкомолекулярных соединений. В результате этого, мономеры и полимеры имеют одинаковый состав элементов.
Поликонденсация - метод синтеза полимеров, при котором взаимодействие молекул мономеров обычно сопровождается выделением побочных низкомолекулярных соединений - воды, спирта и т.д. Это взаимосвязь мономеров, содержащих две и более функциональные группы (ОН, СО, СОС, NHS и др.). Полимеры же, получаемые с помощью этой реакции по элементному составу совершенно не совпадают с исходными мономерами.
Полимеризационная реакция мономеров с кратными связями происходит с помощью разрыва непредельных связей, по законам цепных реакций.
При цепной полимеризации, макромолекула имеет способность быстро образовываться и приобретать сразу окончательный размер, то есть не увеличиваться при возрастании длительности самого процесса.
Реакция полимеризации мономеров циклического строения происходит в результате раскрытия цикла, и, зачастую проходит не по цепному механизму, а по ступенчатому.
В случае ступенчатой полимеризации, макромолекула образовывается поэтапно. Вначале образуется димер, со временем - тример и так далее. В этом случае, молекулярная масса полимера увеличивается по прошествии определенного времени.
Цепная же полимеризация принципиально отличается от ступенчатой полимеризации и поликонденсации. Ее отличия состоят в том, что на любой стадии процесса, активная смесь всегда состоит из полимера и мономера. Она не вмещает в себе ди-, три-, тетрамеров. При увеличении длительности реакции, мономер используется постепенно, а число макромолекул полимера постоянно растет. Переработка мономера определяет только выход полимера. От степени завершенности реакции молекулярная масса полимера совершенно не зависит.
Природные органические полимеры образуются в растительных и животных организмах. Важнейшими из них являются полисахариды, белки и нуклеиновые кислоты, из которых в значительной степени состоят тела растений и животных и которые обеспечивают само функционирование жизни на Земле. Считается,[кем?] что решающим этапом в возникновении жизни на Земле явилось образование из простых органических молекул более сложных — высокомолекулярных (см. Химическая эволюция).
85. В процессе своего естественного круговорота вода соприкасается с большим числом различных минералов, органических веществ и газов. В силу этого природные воды представляют собой сложные растворы различных веществ. Для характеристики природных вод обычно используют несколько показателей.
Макрокомпонентный состав воды — это ионы, присутствующие в воде в количестве более 1 мг/л (катионы К+, Na+, Са2+, Mg2+ и анионы НС03, СГ, S042 ).
Микрокомпонентный состав воды — это элементы, присутствующие в воде в концентрациях менее 1 мг/л, кроме главных ионов и железа. Содержание железа в силу его специфической особенности нахождения в воде рассматривают отдельно.Наличие растворенных газов (02, N2, H2S, СН4).
Наличие биогенных веществ (соединений азота и фосфора), концентрации которых в пресных водоемах изменяются в широких пределах — от следовых количеств до 10 мг/л. Наиболее важными источниками биогенных элементов являются внутриводоемные процессы и поступления соединений азота и фосфора с водами антропогенного происхождения. К биогенным элементам относят также соединения кремния, находящегося в воде в виде коллоидных или растворимых форм и железа в форме коллоидного гидроксида или фульватных комплексов.Наличие примесей. Вещества, которые находятся в воде во взвешенном или коллоидном состоянии (взвеси), а также растворенные органические соединения придают воде мутность и окраску.
Растворенные органические вещества имеют как природное, так и антропогенное происхождение. В группу природных органических веществ входят гуминовые кислоты (водорастворимые соединения) и фульвокислоты (вещества, растворимые в щелочи), а также спирты, кислоты, эфиры и ароматические соединения. Органические вещества антропогенного происхождения попадают в воду со сточными водами промышленных предприятий. Среди них могут быть и токсичные продукты.
Микробиологический состав воды содержит данные о наличии в воде микроорганизмов.
При использовании воды для потребительских или промышленных целей обязательно проводят анализы в целях определения качественных показателей.
Показатели качества воды должны характеризовать:
• физико-химические свойства, такие как жесткость, щелочность, рН;
• солевой состав, который выражается содержанием основных ионов (в мг/л или мкг/л), для очищенной воды — величиной электрической проводимости;
• органолептические свойства — мутность, цвет, наличие запахов;
• наличие органических веществ — окисляемость, химическое потребление кислорода (ХПК), биологическое потребление кислорода за 5 сут (БПК5);
• микробиологический состав.
Жесткость воды (ЖВ) является одним из основных показателей, характеризующих ее качество, и определяется суммой концентраций катионов Са2+ и Mg2+ независимо от содержания других ионов, присутствующих в воде. Жесткость может быть кальциевой (ЖВСа), характеризующей содержание катиона кальция в воде и магниевой (>KBMg) — содержание катиона магния.
Различают постоянную и временную жесткость. Концентрация бикарбонат-ионов, эквивалентная содержанию ионов кальция и магния, определяет временную жесткость, которая может быть устранена при нагревании (в этом случае бикарбонат-ион переходит в карбонат-ион и СаС03 выпадает в осадок).
Избыточная концентрация катионов кальция и магния, которые связаны с анионами сильных кислот, характеризует постоянную жесткость. Она не устраняется при нагревании. Общая жесткость воды равна сумме временной и постоянной жесткости
Умягчение воды - это процесс, приводящий к понижению ее жесткости (уменьшение концентрации ионов кальция Са+2 и магния Mg+2 в воде).
Такая всем известная проблема как накипь образуется из солей кальция и магния под воздействием высоких температур. По статистике, 90% всех аварий с электронагревателями, чайниками, кипятильниками происходит именно из-за накипи. Она существенно сокращает срок службы бытового оборудования.
Умягчают воду специальные фильтры.
Методы умягчения воды
Существует несколько методов умягчения воды.
Tермическое умягчение, основанное на нагревании воды, ее дистилляции или вымораживании.
Реагентное умягчение, при котором находящиеся в воде ионы Са+2 и Mg+2 связываются различными реагентами в практически нерастворимые соединения.
Ионный обмен, основанный на фильтровании умягчаемой воды через специальные материалы, обменивающие входящие в их состав ионы Na+ и Н+ на ионы Са+2 или Mg+2, содержащиеся в воде.
Комбинированный метод умягчения, представляющий собой различные сочетания перечисленных способов.
Выбор того или иного метода умягчения воды главным образом определяется следующими факторами:
глубиной умягчения (предельной величиной остаточной жесткости);
качеством исходной воды;
экономическими соображениями.
Термическое умягчение воды
Кипячением воды можно полностью удалить оксид углерода и, следовательно, намного снизить карбонатную и кальциевую жесткость. Однако полностью устранить указанную жесткость не удается, так как СаСО3 хотя незначительно (13 мг/л при температуре 13°С), но все же растворим в воде. Кипячением устраняется также частично жесткость, обусловленная наличием сульфата кальция СаSO4, растворимость которого падает до 0,65 г/л при температуре 100°C. В основе реагентного умягчения воды лежит обработка ее веществами, которые связывают находящиеся в воде ионы Са+2 и Mg+2 в практически нерастворимые соединения. В качестве реагентов для умягчения воды применяют известь Са(ОН)2, кальцинированную соду Na2CO3, едкий натр NaOH и др.
Реагентное умягчение воды
Существует также несколько способов реагентного умягчения воды.
Известковый способ умягчения воды. Целесообразен для умягчения воды с высокой карбонатной жесткостью и невысокой некарбонатной жесткостью. При этом способе кроме извести в воду добавляют коагулянты.
Известково-содовый способ умягчения воды. Применяется лишь для относительно неглубокого умягчения до 1,4-1,8 мг-экв/л.
Содо-натриевый способ умягчения воды. Применяется для умягчения вод, в которых карбонатная жесткость немного больше некарбонатной.
Умягчение воды методом ионного обмена
Умягчение воды методом ионного обмена основано на фильтровании умягчаемой воды через специальные материалы, обменивающие входящие в их состав ионы Na+ и H+ на ионы Са+2 или Mg+2, которые определяют ее жесткость. Для этого применяются специально разработанные мелкозернистые ионообменные смолы, не подверженные залипанию оксидированным железом, типа AMBERLITE SR 1L, AMBERJET 1200 Na.
Основным технологическим показателем качества смол является обменная емкость. В процессе работы ионообменная загрузка (катиониты) умягчителей воды истощается. Для восстановления способности отработанного катионита к обмену проводят регенерацию. Регенерацию выполняют путем пропуска регенерационного раствора через слой отработанного и взрыхленного катионита.
Фильтры умягчения воды
Конструктивно фильтр умягчения воды (серия RFS) состоит из фильтрующей колонны, автоматического или ручного управляющего механизма и регенерационного бака для соли. Фильтрующие колонны выполнены из стекловолокна, без швов и обеспечивают максимальную коррозийную стойкость. Они более удобны при монтаже и установке, так как значительно легче металлических баков. Выполненный из высокопрочного пластика и бронзы управляющий механизм с регулируемыми рабочими циклами уменьшает проблемы, связанные с изменением давления воды, и обеспечивает возможность простой регулировки. Узел обратной промывки не требует дополнительной регулировки при значительных перепадах давления воды.Такие фильтры способны умягчать воду и одновременно эффективно удалять соединения железа (содержание в исходной воде до 4 мг/л).Стоит отметить, что ионообменные установки серии RFS могут умягчить воду до 0,03 мг-экв/л при обычной скорости фильтрования.В случаях, когда требуется непрерывная обработка воды, не зависящая от ресурса колонны (промышленность, большие объекты, розлив воды и т. п.), технически и экономически целесообразнее применять установки серии DUPLEX, серии ТА или TRIPLEX.В системе DUPLEX во время регенерации одного умягчителя воды другой умягчитель воды работает, что обеспечивает непрерывное производство умягченной воды, но общая производительность системы в это время падает.В системе серии ТА один умягчитель воды работает, а другой находится в состоянии регенерации или резерве. Как только ресурс ионообменной смолы работающего умягчителя воды заканчивается (что определяется счетчиком по заранее установленному лимиту), то сразу резервный умягчитель берет на себя обработку воды, а умягчитель воды с истощенным катионитом переходит сначала в режим регенерации, а затем в резерв.
Системы ТА и TRIPLEX позволяют постоянно обеспечивать потребителя качественной умягченной водой и избегать "проскока" жесткой воды.
86. Защита водных бассейнов от недопустимых сбросов загрязняющих веществ и необходимость их очистки перед сбросами в водоемы регламентированы: основами водного законодательства Союза ССР и союзных республик, правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами. [1]
Для защиты водных бассейнов от загрязнений сточными водами ВПУ должны быть предусмотрены соответствующие очистные сооружения или разработаны такие мероприятия, которые обеспечивали бы для этих вод соблюдение санитарных норм Минздрава СССР. [2]
Для защиты водных бассейнов наиболее эффективно создание способов производ-ства с замкнутым ( бессточ-ным) водооборотом. [3]
В разработку современных технологий и техники защиты водного бассейна внесли значительный вклад следующие специалисты: Аракчеев Е.П., Бернадинер М.Н., Ветошкин А.Г., Волков Э.П., Воробьев О.Г., Воронов Ю.В., Голо-ванчиков А.Б., Гордеев Л.С., Гордин И.В., Гребенюк В.Д., Губанов Л.П., Дытнерский Ю.И., Иоакимис Э.Г., Калицун В.И., Карелин Я.А., Кишневский В.А., Кога-новский A.M., Ксенофонтов Б.С., Ковалева Н.Г., Ковалев В.Г., Кожи-нов В.Ф., Ласков Ю.М., Мазо А.А., Монгайт И.Л., Найденко В.В., Покровский В.П., Пономарев ВТ. Следует отметить особую роль Беличенко Ю.П., Гладкова В.А., Гордеева Л.С., Комиссарова Ю.А. и Кучеренко Д.И. в разработке теории и практики замкнутых и оборотных систем водообеспечения. [4] Схема очистки конденсаторов резиновыми шариками.
Как соотносится обработка охлаждающей воды с защитой водных бассейнов от вредных примесей. [5]
Чисто гидротехнические или гидрогеологические мероприятия не обеспечивают защиты водных бассейнов страны, поскольку носят ограниченный или временный характер. Для надежной охраны водоемов и сохранения их в качестве ресурсов централизованного хозяйственно-питьевого и технического водоснабжения, промыслового рыборазведения и орошаемого земледелия необходимо применять методы физико-химической или биохимической очистки промышленных сточных вод, а также использовать инженерные гидротехнические или гидрогеологические сооружения, обеспечивающие регулированный сброс максимально очищенных сточных вод в водоемы или в глубокие подземные горизонты, когда невозможно повторное использование их для промышленного водоснабжения предприятий. [6]
В плане по охране окружающей среды намечают мероприятия по защите воздушного и водного бассейна в районах добычи и транспорта газа, решают широкий круг вопросов охраны недр при сооружении и эксплуатации газопроводов, газоперерабатывающих заводов и других объектов, при разработке и эксплуатации газовых месторождений. [7]
Использование сточных вод для производства технической воды позволяет значительно сократить потребность предприятия в свежей пресной воде и наиболее надежно и экономично решить задачу защиты водного бассейна от загрязнения. Поэтому в последнее время особенно интенсивно разрабатываются технологические схемы очистки сточных вод, обеспечивающие необходимое качество получаемой воды в соответствии с нормами, принятыми в данном производстве. [8]
Использование сточных вод для производства технической воды позволяет значительно сократить потребность предприятия в свежей пресной воде и наиболее надежно и экономично решить задачу защиты водного бассейна от загрязнения. [9]
В проекте нефтепричала также решаются вопросы выбора шлангующих устройств, подготовки резервуаров, трубопроводов и нефтеналивных судов к сливо-наливным операциям, определяются методы борьбы с потерями нефтепродуктов при наливе и защиты водных бассейнов от загрязнения нефтепродуктами. [10]
Ионный обмен - незаменимый способ получения глубоко обессоленной воды, наиболее распространенный способ умягчения при водоподготовке, при извлечении ценных металлов в гидрометаллургии [120, 121] и др. В черной металлургии при защите водного бассейна ионитный метод применяется при регенерации технологических растворов, очистке сточных вод, извлечении ценных компонентов. [11]
Одним из следствий такого пластмассового взрыва является появление новых проблем, связанных с отрицательным воздействием промышленности пластмасс, как и других видов хозяйственной деятельности общества, на окружающую среду. Большой объем водопотребления и водоотведения, наличие вредных газообразных веществ, жидкие и твердые отходы, образующиеся в процессе синтеза и переработки, - все это делает промышленность пластмасс экологически опасной и настоятельно требует параллельно с развитием основной технологии разработки технических решений по защите водного бассейна, атмосферы и почвы. Наиболее прогрессивными становятся технологические процессы, в которых максимально исключено образование сточных вод, газовых выбросов и твердых отходов. [12]
Во втором томе содержатся сведения о предельно допустимых концентрациях вредных веществ в сточных водах предприятий и производств, определены основные источники загрязнения водного бассейна, проанализированы многочисленные технологические решения по очистке сточных вод предприятий различных отраслей. Приведены обширные сведения о типовом и оригинальном оборудовании по очистке сточных вод физико-механическими, физико-химическими, электрохимическими, биохимическими, химическими и термическими методами. В материалах тома содержатся конкретные рекомендации по методам расчета и выбора оборудования защиты водного бассейна. Даны сведения об организации систем замкнутого водоснабжения промышленных предприятий. [13]