Обессолевание

Под обессоливанием в водоподготовке понимается уменьшение концентрации в воде растворенных солей. В специальной литературе так же можно встретить термины деминерализация или деионизация. Вообще, по нормам допускается содержание солей в питьевой воде до одного грамма на литр (в морской их, к примеру – от десяти до сорока грамм на литр). В отдельных местах наземные и подземные воды не вписываются в эти ограничения. А в случаях с промышленным оборудованием вообще действует принцип – чем меньше таких примесей – тем лучше. Соли – это именно то, что образует накипь на трубах и нагревательных элементах и снижает производительность. Обессоливание воды может осуществляться различными способами: Обратный осмос, Мембранный, Ионообменный, Электродиализ, Термический. Первые три вида: обратный осмос воды, мембранный, ионообменный метод наиболее часто применяются в настоящее время. Критерии выбора есть, но ими должны руководствоваться специалисты в зависимости от объемов жидкости, её солености и прочих условий. Рассмотрим для примера термическое обессоливание воды: Избавляемся от примесей с помощью нагрева. Это самый старый метод. Он так же известен, как дистилляция, выпарка или перегонка. Принцип работы, очевидно, знаком всем. Сам термический процесс состоит из нескольких стадий: Подготовка к термической обработке. Выпаривание воды. Для этого её нужно нагреть (до мгновенного вскипания, например) – отсюда и такое название. При испарении в пар переходит и часть растворенных в воде веществ, но большинство остается. Конденсация паров. Для этого применяется охлаждение. Передача на дальнейшую обработку. Утилизация отходов. Все это происходит достаточно быстро. Преимуществами термического обессоливания воды можно считать: Простоту технологии и отсутствие особо сложного и дорогого оборудования. Качественное обессоливание воды с любой концентрацией солей (в этом и основное преимущество и область применения). Отсутствие как таковых отходов. На выходе мы имеет осадок солей, и сложностей с его утилизацией не возникнет. Отсутствие химических реагентов, которые доставляют много проблем с хранением и применением. Оборудование для термического обессоливания воды принято разделять на: Одноступенчатое, Многоступенчатое, Термокомпрессионное. Можно отметить так же очень высокую эффективность способа в сочетании с другими методами обессоливания (что чаще всего и реализуется на практике). Применение такого вида водоподготовки будет видно сразу же. Это скажется на дальнейших операциях. Со временем можно даже определить экономический эффект, разницу в коэффициенте теплоотдачи и дальнейшие расходы на электроэнергию.

Коллоидные системы

Коллоидные системы, коллоиды— дисперсные системы, промежуточные между истинными растворами и грубодисперсными системами — взвесями, в которых дискретные частицы, капли или пузырьки дисперсной фазы, имеющие размер хотя бы в одном из измерений от 1 до 100 нм, распределены в дисперсионной среде, обычно непрерывной, отличающейся от первой по составу или агрегатному состоянию. В свободнодисперсных коллоидных системах (дымы, золи) частицы не выпадают в осадок.

Основные свойства

• Коллоидные частицы не препятствуют прохождению света.

• В прозрачных коллоидах наблюдается рассеивание светового луча (эффект Тиндаля).

• Дисперсные частицы не выпадают в осадок — Броуновское движениеподдерживает их во взвешенном состоянии, но в отличие от броуновского движения частиц, дисперсные частицы в коллоидных растворах не могут встретиться, что обусловлено одинаковым зарядом частиц.

Из коллоидных систем наибольшее значение для химического анализа имеют гидрозоли — двухфазные микрогетерогенные дисперсные системы, характеризующиеся предельно высокой дисперсностью, в которых дисперсионной средой является вода — наиболее часто применяемый в аналитической практике растворитель. Встречаются также органозоли, в которых дисперсионной средой являются неводные (органические) растворители. В результате молекулярного сцепления частиц дисперсной фазы из золей при их коагуляции образуются гели. При этом не происходит разделения фаз; другими словами, переход золей в гель не является фазовым превращением.

При образовании геля вся дисперсионная среда (например, вода в гидрозоле) прочно связывается поверхностью частиц дисперсной фазы и в ячейках пространственной структуры геля. Гели способны обратимо восстанавливать свою пространственную структуру во времени, но после высушивания наступает разрушение их структуры и они теряют эту способность.