img-216171322

сдвигается в сторону реакции, протекающей слева направо. При дальнейшем нагревании происходит гидролиз карбоната магния

MgC0 3 + 2Н2 0 ^ Mg(OH)2 + С0 2 -+ Н 2 0 .

Одновременно выпадают CaSi03 и MgSi03 , а при сильном испарении воды с увеличением концентрации выпадает CaSO+. Выпадающие осадки в зависимости от условий образуют накипь весьма различного состава и свойства, способствующую неравномерному нагреванию стенок котла, ведущую к непроизводительному пережогу топлива и часто создающую закупорку трубок, а нередко и аварию котлов.

Жесткость воды (общую) подразделяют на устранимую (или

римости CaC03 , MgC03 и Mg(OH)2. Кроме того, - различают в зависимости от присутствующих катионов жесткость каль-

Требования, предъявляемые к жесткости воды, питающей котел, в сильнейшей мере зависят от его конструкции.

В настоящее время только в самых неприхотливых котлах применяют воду с естественным химическим составом. Обычно для питания современных котлов вода подвергается предварительной обработке с целью удаления вредных для котла составных ее частей. Очистка от веществ, образующих накипь, может быть достигнута несколькими путями:

1)термическим способом, т. е. предварительным нагреванием воды до поступления ее в котел, в результате чего выпадают карбонаты Са и Mg. Это имеет смысл при большой карбонатной и небольшой постоянной жесткости;

2)химическим путем, при котором в результате обработки воды химическими веществами осаждаются Са" и Mg". В каче-

стве реагентов чаще всего употребляют известь и соду:

3) связыванием Са" и Mg" добавлением мета- и пирофосфата натрия, в результате чего Са" и M g " выпадают в осадок;

4) катионным обменом Са" и M g " на Na' специальными смягчителями, например пермутитом (П)1 :

Са" + Na2 n = СаП + 2Na', Mg" - f N a j l = M g n + 2Na\

. I П = [A12Q3 (SiO^ • (Na20)y • (Н20)г]. 382

В последнее время большое распространение получают органические поглотители: катеониты (изготовлены путем конденсации фенолов с формальдегидом) и аниониты (из аминоформальдегидных смол);

5) опреснение воды дистилляцией или электродиализом. Из других компонентов химического состава воды, предна-

лательным также является повышенное содержание 0 2 , С 0 3 и Н '.

Особенно повышаются требования к химическому составу воды для котлов высокого давления, для которых требуется почти дистиллированная вода. Менее требовательны котлы низкого давления. Для паротрубных котлов предельно допу-

Эксплуатационные нормы требуют, чтобы питательная вода для котлов, умягченная содово-известковым способом, имела жесткость не выше 0,24 мг-экв (0°,8), а щелочность (карбонатную и гидратную) не выше 1,4 мг-экв (5°) жесткости. В случае дополнительного фосфатного умягчения остаточная жесткость не должна превышать 0,056 мг-экв (0,2°). Вода, умягченная катионитовым способом, должна иметь жесткость не

менее строгие требования. Помимо низкой температуры, она должна иметь небольшую устранимую жесткость. Постоянная жесткость при этом имеет меньшее значение.

Вода, употребляемая при различных производственных процессах, регламентируется специальными требованиями каждого из производств.

Для производства, помимо общих санитарно-гигиенических требований и удовлетворительных физических качеств воды, желательной является небольшая ее жесткость, а в некоторых случаях недопустимым является повышенное содержание Fe,

2 8 3 -

Mg", N 0 / , NCy и органических веществ. Особенно важен определенный химический состав воды для производств, связанных с биохимическими процессами (дрожжево-винокуренное, пивоваренное и др.).

3. Агрессивное действие воды на бетон

Под агрессивным действием воды подразумевается ее способность разрушать различные строительные материалы, воздействуяна них растворенными солями и газами или выщелачивая их составные части. Особое значение имеет агрессивное действие воды на бетонные сооружения, имеющие в настоящее время широкое распространение в строительной технике. Бетон представляет собой строительный материал,

цемент, который даже после затвердения может при определенном, составе воды разрушаться ею (рис. 66).

Практическое значение агрессивного действия воды на бетонные сооружения настолько велико, что ни одно скольконибудь существенное^ строительство не обходится без предварительного химического исследования водной среды. Изучение агрессивности воды и изыскание мер борьбы с ней получили развитие главным образом за последнее время, когда стало возможным глубже объяснить сущность процесса коррозии бетона на основе современных воззрений химии. Много сделано для изучения коррозии бетона нашими советскими химиками, в частности академиком А. А. Байковым, И. Е. Орловым и др.

Согласно утвержденному в 1949 г. Государственному общесоюзному стандарту „Признаки и нормы агрессивности воды-' •среды" (ГОСТ 4796—49) и дополнению ВНИИГ им. Веденеева' к новому проекту ГОСТ по этому же вопросу, различают следующие виды агрессивности:

1)углекислотную, 2) выщелачивающую, 3) общекислотную,

4)сульфатную, 5) магнезиальную.

Первые три вида агрессивности находятся в той или иной •степени зависимости от карбонатного равновесия воды, и сущность их заключается в растворении карбоната кальция в бетоне, соприкасающемся с водой, Практически значение этого обстоятельства очень велико, так как разрушение защитного слоя бетона, состоящего из карбоната кальция, помимо непосредственного разрушения бетона облегчает воде выщелачивание свободной извести, а также способствует проявлению сульфатной и магнезиальной агрессии.

2. Агрессивность выщелачивающая происходит за счет растворения СаС03 и вымывания из тела бетона несвязанной извести — Са(ОН)2 . В том случае, когда Н С О / в воде содержится настолько мало, что равновесное ему содержание COs

НСО,/, вследствие чего растворение СаС03 может происходить

агрессивной С0 2 при столь малом содержании НСО/ особенно

СаС03 . Вода будет обладать данным видом агрессии, если рН

жение, и содержания С1'. При сульфатостойких цементах

предельно допустимое количество которого колеблется в зависи-

нормам или путем постановки специальных экспериментов по

Суммарное действие первых трех видов карбонатной агрессии определяется, помимо указанных норм, и опытным п у т е м - испытанием данной воды в отношении растворения карбоната кальция.

: 2 8 6

грунтах, повидимому, должно считаться предельным. Для легких или хорошо дренируемых почв допустима минерализация воды до 3 г/л.

Помимо величины минерализации качество оросительной воды зависит и от ее. ионного состава.

Наиболее вредными считаются воды, если в эквивалентном отношении НСО/ > Са" -j- Mg" (I тип). В этом случае вода приобретает слабо щелочную реакцию, вредно отражающуюся на растениях. При испарении на почвах образуется сода.

Если условно допустить, что при испарении воды будут выпадать соли при комбинировании ионов в следующей после-

соли CaS04 , MgC03 и СаС03 .

Чтобы количественно характеризовать качество оросительной

При понижений 0 2 до 3 мг/л рыбы стремятся уйти из данной

р.Томи до устья р. Иртыша).

Вгидробиологии— „ . . . комплексной биологической науке, имеющей своим объектом единство водных организмов и среды, изучающей биологическую продуктивность водоемов через продуктивность водных организмов . . . " (В. И. Жадин) — биологические процессы рассматриваются во взаимосвязи с химическим составом воды. Здесь не представляется возможным подробно рассматривать сложные вопросы экологии водных организмов, поэтому отметим лишь одну из сторон использования сведений о химическом составе воды в гидробиологии для решения вопросов продуктивности.

Тесная связь, существующая между химическим составом воды и развитием органической жизни, намечает путь использования данных по химическому составу воды для подсчета первичной биологической продуктивности (фитопланктона) водоемов, от которой зависит возможность развития и высших

в отдельные сезоны года позволяет создать научный фундамент для рационального развития рыбоводства.

Для подсчета продукции на основе химических данных существует несколько способов. Метод, предложенный в свое время Пюттером и часто применяемый многими исследователями, основан на сравнении содержания растворенного 0 2 в светлых и темных склянках с исследуемой водой, выдерживаемых определенный промежуток времени. В светлых склянках протекают процессы продуцирования и потребления 0 2 ,

6 С 0 2 - Ь 6 Н 2 0 = С6 Н12 06 + 602 , .

: 2 9 0