Курс общей химии. Мингулина, Масленникова, Коровин_1990 -446с (996867), страница 98
Текст из файла (страница 98)
и! лэгза + 2лН Особенно эффективен ионообменный метод очистки от радиоактивных ионов сточных вод, имеющих небольшое солссодержаине. При анионировании вредные анионы сточных вод заменяются на ионы анионита. Например, анионированием можно удалить из сточных вод цианид-ионы лСЫ + й"+лОН . й"алСН + лОН Для очистки сточных вод используют также электрохимические методы: электродиализ, электроокисление и электровосстаиовлеиие. Метод электродиализа описан в $ Х!Ч.З. Электроокисление и электровосстановление заключаются в пропускании сточных вод через электролизер с нерастворимыми электродами.
395 При этом вредные примеси либо окнсляются на аноде, либо восстанавливаются на катоде. Очистка сточных вод от растворенных орг а н и ч е с к и х п р и м е с е й. Обезвреживание сточных вод, содержащих органические примеси, проводят деструктивным н регенеративным методами. К деструктивным методам относится термоокисление н электроокисление. Термоокисление заключается либо в сжигании сточных вод совместно с топливом (огневое обезвреживание), либо в окислении примесей кислородом воздуха, озоном, хлором и другими окислителямн. При элекгроокиглении сточные воды пропускаются через электролнзер, в котором происходит электрохимическое окисление органических примесей на нерастворимом аноде.
Например, фенол окисляется на аноде до оксида углерода и малеиновой кислоты С~Н5ОН + 7Н~О + 1бг = 2СОг + (СНСООНН + ГВН При регенеративной очистке происходит как обезвреживание сточных вод, так н извлечение ценных примесей. Для этих целей используют методы экстракции, перегонки, адсорбции, ионного обмена, осаждения и др. Метод эксгракции заключается во взаимодействии сточных вод с растворителем — экстрагентом, в котором примеси лучше растворяются, чем в воде. Затем раствор примеси в экстрагенте отделяют от сточных вод и от экстрагента. Методом перегонки можно выпарить нз сточных вод примеси, имеющие более низкую температуру, чем вода, например метанол.
Метод адгорбдии широко используется для очистки сточных вод. В качестве адсорбентов служат активированные угли, синтетические сорбенты н некоторые отходы производства (зола, шлак, опилки н др.). Например, с помощью активнрованного угля из сточных вод удаляются бензол, спирт и другие вещества. Все более широкое применение для очистки сточных вод находит биологический метод, заключающийся в удалении органических примесей с помощью микроорганизмов. Замкнутые водооборотные системы.
Наилучшим путем решения проблемы охраны водного бассейна является создание замкнутых водооборотных систем. В этом случае полностью отсутствует сброс сточных вод в водоемы. Важную роль в решении этой проблемы играет химия, так как с помощью химических реакций и физико-химических процессов удается удалить до необходимых пределов примеси из сточных вод, которые после обработки снова поступают на производство. При создании замкнутых водооборотных систем проводят регенерацию отработанных растворов с извлечением солей, чтобы сократить до минимума расход воды. Например, заменяют водное охлаждение на воздушное, проводят многократное использование воды в техноло- 396 гическом процессе, заменяют водные растворы иеводными, отказываются от воды как абсорбента и т.
д. При проектировании промышленных замкнутых водооборотных систем воду пропускают от установок, где требуется более чистая вода, к установкам, где можно использовать загрязненную воду. В настоящее время уже на многих предприятиях используют замкнутые водооборотные системы. Например, на Первомайском химкомбинате на Украине и Алмалыкском химзаводе в Узбекистане в кругообороте находится 95 — 97 ог' всей потребляемой воды. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ 1. Рассчитайте карбонатную, некае!эбонатную и общую жесткость воды, со держащейся (мг/л); Саве — 40; Мк' — 24; НСОз — 122; С! — 71.
Ответ. 2,0; 2,0 и 4,0 ммоль-экв/л. 2. Рассчитайте ка!эбоиатную, некарбанатную и общую жесткость воды, содержащей (мг/л) Са ь — 60; Мк" — 36; НСОз — 183; С! — 106,5. Ответ. 3,0; 3,0 и 6,0 ммоль-экв/л. 3 Для удаления кислорода нз воды использовали способ обработки сульфитом натрия и гидразином. Рассчитайте теоретическое количество гидразина, которое необходимо ввести в 1 л обрабатываемой воды, содержащей 32 мг/л кислорода, если в воду предварительно авели 126 мг )4ахБОэ. Ответ. 0,5 ммоль 4. Для удаления кислорода из воды использовали способ обработки сульфитом натрия и гидразином. Рассчитайте теоретическое количество гидразина, которое необходимо ввести в 1 л обрабатываемой воды, содержащей 48 мг/л кислорода, если в воду предварительно ввели !89 мг !(ат50з Ответ: 0,75 ммоль.
5. Рассчитайте изменение жесткости воды в результате Ма-катионирования, если концентрация ионов Маь в ваде увеличилась иа 46 мг/л. Ответ 2 ммольэкв/л. 6. Рассчитайте иаменение жесткости воды в результате Н-катионирования, если в воду перешло 4 мг/л ионов водорода. Ответ: 4 ммоль-экв/л. 7. Рассчитайте, как изменилась концентрация сульфат-ионов (в мг/л) в результате ОН-анионнрования, если концентрация ионов ОЙ в воде увеличилнсь на 34 мг/л.
Ответ: 192 мг/л. 8. Рассчитайте изменение солесодержания воды, в которой были растворены соли (4аС( — 1 ммоль/л и СаС1г — ! ммоль/л, после Н-катионировання и ОН-анионирования, если при этом образовалось 3 ммоль/л воды. Ответ. на 169,45 мг/л. 9. Рассчитайте изменение солесодержания воды, в которой были растворены соли (4аС! — 2 ммоль/л и СаС!г — 1 ммоль/л, после Н-катионирования и ОН.
аннонирования, если при этом образовалась 4 ммоль/л НгО. Ответ: 227,9 мг/л. 1О. Рассчитайте изменение солесодержаиия воды, в которой были расгворены соли ХаС) — ! ммоль/л и СаС1г — 2 ммоль/л, после Н-катиониравания и ОН- анионирования, если при этом образовалось 5 ммоль/л НгО. Ответ: 280,45 мг/л.
11. Рассчитайте удельную теплоту сгорания графита при стандартных условиях и 298 К. Ответ: 32,75 Мдж/кг. 12. Рассчитайте удельную теплоту сгорания газообразного бензола при стандартных условиях и 298 К. Ответ: 40,2 МДж/мг. 13. Рассчитайте удельную теплоту сгорания газообразного бензола при стандартных условиях н 298 К. Ответ; 141,5 МДж/мз.
14. Рассчитайте удельную теплоту сгорания метанола при стандартных ус. лоаиях и 298 К Ответ: 19,95 МДж/кг. 15. Рассчитайте удельную теплоту сгорания метана при стандартных условиях и 298 К. Ответ: 35,9 МДж/мз. 16. Рассчитайте удельную теплоту сгорания водорода при стандартных условиях и 298 К. Ответ: 10,8 МДж/м 17. Рассчитайте удельную теплоту сгорания оксида углерода при стандартных условиях и 298 К Ответ: 12,63 МДж/ыз. 18. Рассчитайте удельную теплоту сгарання валяного газа, состоящего нз 0,5 мол.
долей Нг н 0,6 мол. долей СО, прн стандартных условиях н 298 К. Ответ: 11,71 МЛж/моль. 19, Рассчитайте удельную теплоту сгорания воздушного газа, состоящего нз 0,2 мал доли СО н 0,8 мол, долей Мм прн стандартных условиях н 298 К. Ответ: 2,52 МДж/м". 20. Рассчитайте удельную теплоту сгорания смеси, состоящей нз метанола (0,5 мол. долей) н бензола (0,5 мол, долей), прн стандартных условиях н 298 К Ответ: 30,07 МЛж/кг. 21. Рассчнтайте годовую потребность в Са(ОН), для нейтралнзацнн 50, на ТЭС мощностью 1000 МВт, работающей на угле, принимая х = 2 (см.
табл Х()Г.)). Отеегг 107 ° 10ч кг 22. Рассчитайте годпвую потребность в Са(ОН)т для нейтралнзацнн 50т на ТЭС мощностью 1000 МВт, работающей на мазуте, приняв х = 2 (см. табл Х!Н.1) Ответ. 40,7 ° 10' кг. 23. Рассчитайте годовую потребность в Са(ОН)т для нейтрализации БОт на ТЭС мощностью 1000 МВт, работающей на угле, принимая х = 2 (см. Огеег: 10,16 ° 10г кг. 24. Рвссчнтайте уменьшение концентрации ралноактнвного иона Вгхтв сточных волах после Ыа-катнаннровання, если концентрация нона натрия возросла на 92 мг/л. Ответ: 175,24 мг/л.
25. Рассчнтвйте уменьшенне концентрацнн цнаннд-нанов в сточных водах после ОН-анноннровання, если концентрация ионов ОН' возросла на 34 мг/л. Огеег. 56 мг/л. 26. Рассчитайте уменьшение концентрации ионов кадмия в сточных водах после (Ча-катноннравання, если концентрацня ионов натрия возросла на 46 мг/л.
Огеетг 112 мг/л. 27. Рассчитайте уменьшение концентрацнн напав ртути в сточных валах паоле Ма-катноннровання, если концентрацня ионов натрня возрасла на 69 мг/л. Ответ. 300,9 мг/л. 28. Рассчитайте теоретический часовой расход гнпохлорнта натрия на окнсление цнаннд-нона в сточных водах, содержащих 26 мг/л С)ч", если в сутки сбрасывается сточная вола массой 1000 т (пл. 1,02 г/см"). Ответ: 5,1 кг/ч. 29.
Рассчитайте теаретнческнй часовой расход гнпохлорнта натрия на акнсленне цнаннд-нона в сточньж водах, содержашнх 52 мг/л иона С)Ч , если в сутки сбрасывается с~очная вода массой 500 т (пл 1,02 см'). Ответ. 5,1 кг/ч. 30. Рассчитайте уменыпенне канцентрацнн ионов кадмия в сточных водах пекле Ма-катноннровання, если концентрация ионов натрия возросла на 23 мг/л. Ответ. 56,2 мг/л. 31. Рассмотрите методы обезвреживания газовых выбросов тепловых электрастанцнй. Напишите уравнения протекающих прн этом реакцнй.
Глава Хх/ ЯДЕРНАЯ ХИМИЯ И РАДИОХИМИЯ Ядерная химия устанавливает взаимосвязь между физико- химическими и ядерными свойствами вещества. Радиохимия изучает химию ядерных превращеиий и сопутствующие им физико- химические процессы, а также химию радиоактивных веществ. 4 ххг.(. АтОмнОе ядРО. РАдиОАктиВнОсть Атомное ядро. Согласно протонно-нейтронной теории, выдвинутой советскими учеными Д.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
