2.2.2 Вспомогательное сырье

Вода. Химическая промышленность использует воду в огромных количествах и для самых ранообразных целей. Это объясняется комплексом ценных свойств воды, ее доступностью и удобствами применения. На заводах воду используют в основном для охлаждения жидкостей и газов. Сравнительно меньше ее расходуют на чисто технологические нужды, например ,для приготовления пушонки. Воду используют также для питания паровых котлов, производящих пар для отгонки газов в отделении дистилляции, для паровых машин, если они имеются на заводе, и отопления помещений. Расход воды на 1 т соды в летнее время достигает 150 м3.

Качество воды характеризуется содержанием растворенных в ней солей и газов. Особое внимание уделяется так называемым солям жесткости, т.е. солям кальция и магния, которые всегда содержатся в природных наземных и подземных источниках воды.

Различают временную и постоянную жесткость воды. Первая обусловливается растворенными в воде бикарбонатами Са(НСОэ)2 и Mg(HC03)2, которые при нагревании воды до температуры кипения разлагаются с выделением в осадок карбонатных солей, например:

Са(НСО3) 2 -* СаСОз + СO2 + Н2O

Соли постоянной жесткости — СаС12, CaS04 и др. — при нагревании из воды не удаляются. Они выделяются в осадок при испарении воды, образуя на стенках аппаратов трудно удаляемую плотную накипь. Жесткую воду можно использовать только в тех случаях, когда условия ее применения не вызывают выделения твердых осадков, например в холодильниках, где охлаждающая вода не нагревается до температуры, способствующей устранению временной жесткости. В котельных установках, где вода не только нагревается, но и испаряется, недопустима не только временная, но и постоянная жесткость. Поэтому воду для них предварительно очищают от солей кальция и магния химическим способом на специальных установках. На заводах, расходующих большие количества воды, используют "оборотную воду", получаемую охлаждением уже использованной нагретой воды в специальных установках — градирнях, брызгальных бассейнах и т.п.

Метан— простейший углеводород, бесцветный газ (в нормальных условиях) без запаха, химическая формула — CH4. Малорастворим в воде, легче воздуха. При использовании в быту, промышленности в метан обычно добавляют одоранты (обычно меркаптаны) со специфическим «запахом газа». Метан нетоксичен и неопасен для здоровья человека. Однако имеются данные, что метан относится к токсическим веществам, действующим на центральную нервную систему. Накапливаясь в закрытом помещении, метан взрывоопасен. Обогащение одорантами делается для того, чтобы человек вовремя заметил утечку газа. На промышленных производствах эту роль выполняют датчики и во многих случаях метан для лабораторий и промышленных производств остается без запаха.

Метан — первый член гомологического ряда насыщенных углеводородов (алканов), наиболее устойчив к химическим воздействиям. Подобно другим алканам вступает в реакции радикального замещения (галогенирования, сульфохлорирования, сульфоокисления, нитрования и др.), но обладает меньшей реакционной способностью. Специфична для метана реакция с парами воды, которая протекает на Ni/Al2O3 при 800—900 °C или без катализатора при 1400—1600 °C; образующийся синтез-газ может быть использован для синтеза метанола, углеводородов, уксусной кислоты, ацетальдегида и других продуктов.

Взрывоопасен при концентрации в воздухе от 4,4 % до 17 %. Наиболее взрывоопасная концентрация 9,5 %. Является наркотиком; действие ослабляется ничтожной растворимостью в воде и крови. Класс опасности — четвёртый.