Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
KhOS.doc
Скачиваний:
55
Добавлен:
17.04.2015
Размер:
333.31 Кб
Скачать

22. Кислотно-основное равновесие в природных водах.РН атм. Осадков.

Кислотно-осн. равновесие в природных водах определяется присутствием ионов карбонатна НСО3 и СО3.

При рН =7: [H+]=[ НСО3-]+2[CO32-]+[OH-]

Карбонатную систему образуют неорг. соединения углерода присутствующие в природных водах в виде производных уголной к-ты.

СО2газ→СО2(р-р)2О→ Н2 СО3

Диссоциация Н2 СО3:

1 стадия: Н2 СО3→ НСО3-+ k1Н+ НСО3-Н2 СО3

2 стадия: Н2 СО3→ Н+ + СО32- k2СО32-* аН+ НСО3-

k2< k1, примерно на 4 порядка, поэтому вклад во 2 ступени диссоциации величину рН можно не учитывать.

Выпадение кислотных дождей.

Кислотными дождями наз-ся осадки с рН<5,5. г Питлокри (Шотландия) рН=2,4.

Основной вклад в кислотность носит соединение S (до 80%) и азота (до 15%)

В 1872 году Роберт Смит ввел термин в своей книге «Воздух и дождь, начало химической климатологии ».

Последствия выпадения кислотных дождей:

1)закисление почвенных водоемов;

2)в почве уменьшается продуктивность, сокращается поступление питательных веществ, падает урожайность с/х культур.

3) страдают леса (высыхают,особенно хвойные)

4) разрушаются памятники архитектуры.

5) ухудшается состояние техногенных объектов следствии коррозии.

6)люди вынуждены употреблять загрязненную воду и т. Д. в климатической среде увеличивается подвижность тяжелых металлов. Для уменьшения кислотности осадков необходимо снижать выбросы в атм-ру осадков серы и азота.

23. Растворимость карбонатов и рН природных вод.

Среди карбонатов самыми распространенными яв-ся СаСО3

Кальцит преобладает в умеренной климатической зоне, а арагонит в теплых тропических морях.

Арагонит не стабильная форма постепенно переходит в кальцит. Растворение карбонатов в природных водоемах чаще протекает в присутствии СО2

СаСО3+ Н2О + СО2→Са2++2НСО3-

НСО3- - включается в общую систему карбонатных равновесий и влияет на рН природных вод.

[H+]= (pCO22 k2k1k г(СО2)γНСО3/k нсо3 γСО32+)1/3

k нсо3са2+*асо3-

для большинства поверхностных вод при наличии контакта с карбонатными породами рН =8,3-8,4. в литосфере помимо СаСО3 встречается еще Са Mg(СО3)2

растворение в природных водах:

Са Mg(СО3)2→Ca2+Mg 2+ +СO32-

в природных водах возможны взаимные преобразования кальцита и доломита:

Са Mg(СО3)2+ Ca2→Ca СO3+Mg 2+

K= а Mg 2+Ca2

Карбонатное равновесие в океане .

В морской воде помимо СО2 ,СО3 , НСО2 присутствуют другие ионы, кот нужно учитывать при расчетах.

В океанах по глубине выделяют 4 зоны с разной степенью насыщения воды карбонатами.

1 зона – до глубины 800м (пересыщен карбонатами)

2 зона – до 2000 м (недосыщена карбонатами)

3 зона – до 4000 м (равновесное состояние)

4 зона – до дна (недонасыщенное состояние связана с ростом гидростатического давления).

24.Жесткость природных вод.Классификация природных вод по величине жесткости. Способы уменьшения жесткости воды.

Жесткостью называют свойство воды, обусловленное наличием в ней растворимых солей кальция и магния. Различают следующие виды жесткости.

Общая жесткость. Определяется суммарной концентрацией ионов кальция и магния. Представляет собой сумму карбонатной (временной) и некарбонатной (постоянной) жесткости.

Карбонатная жесткость. Обусловлена наличием в воде гидрокарбонатов и карбонатов (при рН>8.3) кальция и магния. Данный тип жесткости почти полностью устраняется при кипячении воды и поэтому называется временной жесткостью. При нагреве воды гидрокарбонаты распадаются с образованием угольной кислоты и выпадением в осадок карбоната кальция и гидроксида магния.

Некарбонатная жесткость. Обусловлена присутствием кальциевых и магниевых солей сильных кислот (серной, азотной, соляной) и при кипячении не устраняется (постоянная жесткость).

Реагентное умягчение. Метод основан на добавлении в воду соды или гашенной извести. При этом соли кальция и магния переходят в нерастворимые соединения и, как следствие, выпадают в осадок. Этот метод оправдан при относительно больших расходах воды, поскольку связан с решением ряда специфических проблем: фильтрации осадка, точной дозировки реагента.Катионирование. Метод основан на использовании ионообменной гранулированной загрузки (чаще всего ионообменные смолы). Такая загрузка при контакте с водой поглощает катионы солей жёсткости (кальций и магний). Взамен, в зависимости от ионной формы, отдавая ионы натрия иливодорода. Эти методы соответственно называются Na-катионирование и Н-катионирование. Как правило, жёсткость воды снижается при одноступенчатом натрий-катионировании до 0,05-0,1 мг-экв/л, при двухступенчатом — до 0,01 мг-экв/л.Лучшим реагентом для устранения общей жесткости воды является ортофосфат натрия Na3PO4: 3Ca(HCO3)2 + 2Na3PO4 → Ca3(PO4)2↓+ 6NaHCO3 3MgSO4 + 2Na3PO4 → Mg3(PO4)2↓ + 3Na2SO4 Ортофосфаты кальция и магния очень плохо растворимы в воде, поэтому достигается лучшее умягчение воды. В промышленности с помощью ионообменных фильтров заменяют ионы кальция и магния на ионы натрия и калия, получая мягкую воду. Определенное умягчение воды происходит и в бытовых фильтрах для питьевой воды. Отфильтрованная вода дает меньше накипи. Полностью очистить воду можно методом перегонки(дистилляцией)

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]