Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Gotovye_shpory.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
2.01 Mб
Скачать

Умягчение

Растворённые в воде минеральные соли кальция и магния образуют при нагревании:

- накипь на стенках аппаратов

- вызывают коррозию на стенках.

Коррозия обусловлена наличием в воде растворенного кислорода.

!!! Для того чтобы предотвратить образование накипи и коррозии, воду подвергают таким методам обработки, как умягчение и деаэрация.

Умягчением называют процесс обработки воды с целью понижения её жёсткости, т.е. уменьшения концентрации ионов Ca2+ и магния Mg2+ различными физическими, химическими и физико-химическими методами.

Физические методы умягчения воды

Воду нагревают до кипения, в результате чего растворимые гидрокарбонаты кальция и магния превращаются в карбонаты и выпадают в осадок:

100ºC

Ca(HCO3)2 == CaCO3↓ + H2O + CO2

Этим методом удаляется только временная жёсткость воды.

Химические методы умягчения воды

В промышленности применяют следующие способы умягчения воды: известковый, натронный, содовый, фосфатный.

1. Известковый способ. Обрабатывая воду гашёной известью Ca(OH)2, устраняют временную жёсткость воды и связывают оксид углерода (IV):

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 = 2CaCO3↓ + 2H2O:

Mg(HCO3)2 + Ca(OH)2 = 2CaCO3↓ + Mg(OH)2 + H2O +C3O2

CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O

2. Натронный способ. При действии на воду едким натром достигают устранения временной и постоянной жёсткости:

Mg(HCO3)2 + 4NaOH = Mg(OH)2 + Na2CO3 + 2H2O

CaCl2+2NaOH = Ca(OH)2 + 2NaCl

3. Содовый способ. При действии на воду кальцинированной содой Na2CO3 достигают устранения временной и постоянной жёсткости:

Ca(HCO3)2+ Na2CO3 = 2NaHCO3 + CaCO3

CaSO4 + Na2CO3 = CaCO3↓ +Na2SO4

4. Фосфатный способ. Обработка воды фосфатом натрия тоже ведёт к связыванию ионов, образующих накипь в виде нерастворимых солей:

3Ca(HCO3)2 + 2Na3PO4 = Ca3(PO4)2↓ +6NaHCO3

3CaSO4 + 2Na3PO4 = Ca3(PO4)2↓ + 3Na2SO4

MgCl2 + 2Na3PO4 = Ca3(PO4)2↓ + 6NaCl

Эффективность умягчения воды возрастает от известкового к фосфатному способу при одновременном существенном увеличении стоимости этого процесса.

Поэтому на практике применяют и комбинированные способы, в которых основная часть ионов жёсткости связывается дешёвыми реагентами - известковым молоком и содой, а доумягчение осуществляется фосфатом натрия.

Известково-содовый метод даёт возможность снизить жёсткость до 0,3 мг-экв/л, а фосфатный - до 0,03 мг-экв/л.

Физико-химические методы умягчения воды

Наиболее широкое распространение получил метод ионного обмена благодаря своей эффективности, простоте и экономичности.

!!! Метод основан на способности некоторых нерастворимых синтетических материалов обменивать свои ионы на эквивалентное количество ионов, присутствующих в воде.

Такие вещества называются ионитами.

Иониты подразделяются на аниониты и катиониты.

Иониты, обменивающие свои катионы на катионы, находящиеся в воде, называют катионитами.

Катиониты обычно содержат подвижные, т. е. способные обмениваться, ионы натрия Na+ (Na+-катиониты) и водорода H+ (H+-катиониты).

Иониты, обменивающие свои анионы на анионы, находящиеся в воде, называются анионитами. Аниониты содержат подвижные гидроксильные группы.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]