3. Обработка опытных данных

Пористость оксидной пленки, полученной щелочным оксидированием, определяют наложением на сухую поверхность оксидированного образца фильтровальной бумаги, смоченной раствором, содержащим 10 г и 15 г в 1 л воды. В порах покрытия при этом образуются точки турнбуллевой сини по реакции

(22)

Затем бумагу снимают, промывают водой, высушивают в сушильном шкафу при температуре 50-60 С, подсчитывают среднее число отпечатавшихся на бумаге точек, приходящихся на 1 см² поверхности.

4. Выводы

В выводах сделать оценку метода щелочного оксидирования.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4

УМЯГЧЕНИЕ, ОБЕССОЛИВАНИЕ И ОБЕСКРЕМНИВАНИЕ ВОДЫ

МЕТОДОМ ИОННОГО ОБМЕНА

Цель работы - изучение отдельных физико-химических свойств воды и методов ее деминерализации (обессоливания и умягчения).

1. Теоретическая часть

Вода - самое распространенное минеральное природное соединение на Земле. В естественных условиях вода не встречается в химически чистом состоянии, поскольку, соприкасаясь с воздухом, почвой, осадочными породами, насыщается различными примесями, растворенными и нерастворенными веществами.

Растворенные соединения (органические и неорганические) находятся в воде в виде ионов, нерастворенные (так же неорганические и органические) - в виде грубодисперсных примесей (ГДП), а так же в составе коллоидных примесей. Кроме того, в природной воде присутствуют растворенные газы (кислород, азот, углекислый газ и др.) и различные микроорганизмы, животного и растительного происхождения (бактерии, вирусы, водоросли и пр.) Таким образом, природная вода представляет собой сложную динамическую систему, содержащую газы, минеральные и органические вещества, в растворенном, коллоидном или взвешенном состоянии.

Основные ионы можно расположить по частоте их присутствия в воде в порядке убывания:

катионы	анионы
- кальций	- гидрокарбонат
- магний	- хлорид
- натрий	- сульфат
- калий	- нитрат
- аммоний	- фторид
- железо	- фосфат

В поверхностных водах часто присутствует также кремниевая кислота .

1.1. Физико-химические свойства воды. Понятие – жесткость воды

Все природные воды по преобладающему иону делятся на три группы: гидрокарбонатные (+), сульфатные () и хлоридные ().

Вода характеризуется определенной величиной активной реакции среды (). Большинство природных вод имеет величину в пределах 6,58,5 ед. . При < 7 вода – кислая, а при > 7 – щелочная.

В зависимости от солесодержания природные воды подразделяются на пресные (до 1,0 г/кг); солоноватые (1-10 г/кг) и соленые (более 10 г/кг).

Для оценки суммарного солесодержания и органических примесей, содержащихся в воде в истинно растворенном и коллоидном состоянии, используется показатель – сухой остаток. Числовое значение его определяется взвешиванием остатка после выпаривания определенного объема профильтрованной воды и выражается в мг/л. Часть сухого остатка, которая удаляется при последующем прокаливании его, дает ориентировочно представление о содержании в воде органических веществ.

Жесткость воды – один из важнейших показателей качества воды. Жесткость воды обусловлена наличием в ней солей кальция () и магния (). Различают три вида жесткости: временную, постоянную и общую.

Временная (карбонатная или устранимая) Жк связана, в основном, с присутствием растворенных гидрокарбонатов кальция и магния и , которые при кипячении переходят в нерастворимые соли (карбонаты кальция и магния) и выпадают в виде плотного осадка (накипи):

	(1)
	(2)

Постоянная жесткость (некарбонатная жесткость) Жн определяется содержанием в воде хлоридов, сульфатов, нитратов кальция и магния, остающихся и после кипячения в растворенном состоянии.

Сумма временной и постоянной жесткости называется общей жесткостью.

Единицей измерения жесткости в РБ и странах СНГ является величина, характеризующая концентрацию различных ионов в единицах, которые учитывают их молярную массу и электрический заряд – грамм-эквивалент на литр раствора (г-экв/л). Или частное от деления единицы количества вещества (моля) на величину суммарного электрического заряда созданного ионом (или валентность). При водоподготовке чаще используют более мелкую единицу, чем г-экв/л - миллиграмм-эквивалент в литре (мг-экв/л), составляющей одну тысячную долю грамм-эквивалента (жесткость в 1 мг-экв/л отвечает содержанию 20,04 мг/л или 12,16 мг/л ).

В других странах принято обозначать жесткость воды в условных градусах (немецкий, английский и пр. градусы).

Вода с жесткостью до 4 мг-экв/л характеризуется как мягкая; от 4 до 8 – средней жесткости, от 8 до 12 – жесткая. Общая жесткость питьевой воды – 7 мг-экв/л, в исключительных случаях допускается 10 мг-экв/л (стандарт на питьевую воду).

Для использования воды в производстве, а так же в быту из нее удаляют все примеси, которые могут оказать вредное воздействие на оборудование, качество целевого продукта иди здоровье человека. Этот процесс получил название “водоподготовка”. Требования, предъявляемые к качеству воды в быту и в производстве различные, поэтому используются различные приемы очистки и их сочетания: механическая, физическая, химическая.

Данная работа предусматривает знакомство с приемами водоподготовки, направленными на умягчение, обессоливание и обескремнивание водопроводной воды.