Другие ионы природных вод

ДРУГИЕ ИОНЫ ПРИРОДНЫХ ВОД [c.28]

V Кислород является коррозионным агентом, поэтому возможно полное удаление его из воды, — одна из центральных задач водно-химического режима любого энергообъекта. Дзот — инертный газ, не участвующий в каких-либо процессах, вредных для энергетического оборудования. Углекислый газ, в отличие от кислорода и азота, химически взаимодействует с водой с образованием угольной кислоты. Последняя частично диссоциирует на ионы Н+ и НСО , которые в свою очередь вступают в химическое взаимодействие с ионами других веществ, растворенных в воде. В связи с этим углекислый газ обладает весьма высоким коэффициентом растворимости концентрация его в природных водах колеблется в довольно широких пределах. [c.34]

Характеристику ионизированных примесей природных вод начнем с рассмотрения электролитических свойств чистой воды и растворов. Особенностью строения молекулы Н2О является несимметричное расположение атомов водорода относительно атома кислорода (рис. 1.3). Как видно из рисунка, молекула воды нелинейна, так как центры ядер атомов лежат в вершинах треугольника. В центре молекулы воды располагается атом кислорода, а на расстоянии 0,096 нм от него — два атома водорода, образуя угол 104,5°. Электроны, образующие связи 0-Н, смещены к более электроотрицательному атому кислорода, в результате чего атомы водорода приобретают эффективные положительные заряды (рис. 1.3, б), а сама молекула воды становится полярной. Полярность молекул Н2О объясняет их способность притягиваться друг к другу за счет связи, называемой водородной, и создавать подвижные короткоживущие группировки. Водородные связи не настолько сильны, чтобы разорвать и перестроить по-новому молекулы воды, поскольку они в несколько раз слабее связей между атомами водорода и кислорода. Посторонняя частица (ион, молекула или кристалл), попав в воду, может разорвать и замкнуть на себе водородные связи, что способствует рас- [c.19]

Из (1.7) и (1.8) видно, что в разбавленных растворах на значения ионной силы и коэффициента активности влияют не индивидуальный химический характер ионов, а лишь их концентрация, заряд и температура. Так, в одном и том же растворе коэффициент активности будет иметь одно значение для одновалентных ионов, другое для двухвалентных и т.д. Только в бесконечно разбавленных растворах /= 1, т.е. (3, = j. В природных водах коэффициент активности одновалентных ионов /j в зависимости от j, составляет 0,8—0,97. Для двух- и трехвалентных ионов /2 и /3 находятся в интервале 0,2— 0,87 (табл. 1.2). [c.22]

Первоначально жесткость определяли как способность воды свертывать мыло. Такое свойство воды обусловливается присутствием в ней ионов кальция и магния. Эти ионы вступают в реакцию с натриевыми солями жирных кислот (входящих в состав мыла) и образуют нерастворимые мыла кальция и магния, не обладающие моющим свойством. Ионы других металлов, например железа, марганца, алюминия, бария н стронция, также вступают в реакцию и таким образом могут быть отнесены к солям жесткости, но в природной воде содержатся обычно лишь следы этих ионов. Кроме того, такие кислоты, как угольная, могут вызвать выделение свободной жирной кислоты из мыльного раствора и таким образом увеличить жесткость. [c.8]

Для каждого коагулянта существуют оптимальные с точки зрения образования хлопьев пределы значений pH, которые зависят не только от коагулянта, но и от качества воды. Например, для дистиллированной воды оптимальное pH в случае применения сульфата алюминия равно 5,5, но для большинства природных вод при том же коагулянте оно составляет от 5,5 до 8, хотя для воды из любого конкретного источника наилучшая коагуляция достигается при изменении pH всего в пределах 0,3. На степень коагуляции влияет также и температура, причем при низких температурах требуются большие дозы коагулянта. Другим фактором, влияюш,им на степень коагуляции, является продолжительность и периодичность введения коагулянтов, а также последовательность их введения в случае применения нескольких реагентов. Оптимальные условия для коагуляции должны быть определены лабораторными испытаниями, но можно установить следующие основные правила для получения хороших хлопьев коагулянт должен вводиться в достаточном количестве реагент должен содержать анионы сильных кислот, например ионы сульфатов или хлоридов значение pH воды должно поддерживаться в довольно узких пределах. [c.304]

В природных водах присутствуют также АР+, Мп + и другие ионы. [c.25]

Обычно в природных водах бикарбонатная щелочность существенно преобладает над другими видами щелочности, поэтому ее значение без большой погрешности выражает общую щелочность воды. Поправка на концентрацию ионов Н" при определении щелочности вводится при присутствии в воде слабых кислот в свободном состоянии, так как при их диссоциации образуются в эквивалентных количествах анионы слабых кислот и анионы Н" . [c.30]

Остаточные концентрации ионов в обессоленной воде зависят от технологической схемы ионирования так, при упрощенной схеме обессоливания суммарное содержание всех ионов составляет обычно 2—5 мг/л, в двухступенчатой —0,1—0,5 мг/л, в трехступенчатой— менее 0,1 мг/л независимо от солесодержания исходной воды. В обессоленной воде могут оставаться тонко измельченные и коллоидно-растворенные примеси природной воды, содержащие 5 , А1, Ре и другие элементы в комплексе с органическими веществами. Обычный контроль качества добавочной воды не всегда может зафиксировать присутствие примесей, находящихся в таком состоянии. Это обстоятельство является причиной применения таких терминов, как определяемая и неопределяемая кремнекислота. [c.100]

Изменение концентрации СОг и ЫНз в результате контакта пробы с воздухом может нарушить представительность пробы по двум другим показателям — pH и электропроводимости. Если при анализе растворов, обладающих буферными свойствами (например, природных вод), незначительные изменения концентрацией СОг и ЫНз почти не сказываются на значениях pH и электропроводимости, то при анализе вод высокой степени чистоты из-за изменения концентраций этих примесей проба по pH и электропроводимости становится совершенно непредставительной. Так, если в пробе обессоленной воды, пара или конденсата увеличится концентрация СОг, то pH будет измерено с занижением, если увеличится концентрация аммиака, то pH будет измерено с завышением. Электропроводимость при попадании в пробу СОг или ЫНз измеряется с завышением, поскольку обе эти примеси, растворяясь в воде, диссоциируют и повышают общую концентрацию ионов в растворе. При определении pH и проводимости вод высокой чистоты во избежание контакта пробы с воздухом необходимо проточные датчики приборов присоединять непосредственно к точке отбора необходимо также предупреждать присосы воздуха в пробоотборное устройство. [c.262]

Хлориды, как и другие соли, могут мигрировать в пористом теле бетона либо вместе с фильтрующей водой, либо путем диффузии в поровой жидкости. В бетон они могут попадать не только при непосредственном соприкосновении конструкций с соленой водой в открытых водоемах, грунте или технологических процессах, но и в виде аэрозолей, образующихся как в природных условиях (над водоемами с соленой водой, над солончаковыми почвами), так и в различных производствах. Достигнув поверхности арматуры, ионы хлора нарушают ее пассивность и вызывают интенсивную коррозию. [c.43]

В оборотных системах с градирнями и брызгальными бассейнами сокращения размера продувки добиваются применением химических методов обработки добавочной и циркуляционной воды. Поскольку непрерывная продувка связана с кратностью упаривания воды в системе, уменьшение продувки означает соответствующее увеличение кратности упаривания. Если не удалять из добавочной воды кальций, то в циркуляционной воде при увеличении кратности упаривания будет возрастать его концентрация, так же как и других ионов природной воды. В этих условиях целям стабилизации воды будут отвечать методы, предотвращающие появление в воде ионов СО . Как известно, источником их поступления в раствор являются бикарбонаты, которые могут разлагаться с образованием ионов СОз . Если воздействовать на сам источник, разрушая ионы НСОз , или тормозить процесс гидролиза этих ионов, увеличивая в воде концентрацию свободной углекислоты, то можно получать стабильную воду при более значительных концентрациях кальция. На первом принципе основан метод стабилизации воды подкислением, на втором — метод рекарбонизации охлаждающей воды. [c.249]

Частицы примесей природной воды при столкновении друг с другом или с частицами контактной массы обычно отталкивают- а ся, так как они обладают определенной агрегативной устойчивостью. Агрегативная устойчивость большинства примесей воды (глинистые частицы, гуминовые вещества и т. п.) обусловлена электростатическими силами отталкивания, т. е. наличием электрического заряда, определяемыми присутствием вокруг частиц двойного электрического слоя, состоящего из противоположно заряженных ионов непосредственно на поверхности частиц отрицательно заряженные ионы, а вокруг атмосфера противоионов из ионов водорода, натрия или калия. [c.219]

Сухой остаток воды обычно определяется весовым методом. Для приблил<енных экспресс-определений используют электрометрические методы, при которых измеряется электропроводность воды. Подобная возможность основана на том обстоятельстве, что химические соединения находятся в воде в ионно-дисперсном состоянии и, следовательно, делают воду электропроводной. Доля неионно-дисперс-ных веществ в сухом остатке природных вод обычно лежит в пределах 10—20%. При использовании солемеров, тарированных на солевых растворах, для определения по ним сухого остатка требуется вводить соответствующие поправки. Последние определяются экспериментально для каждого источника воды. На долю органических веществ в большинстве природных поверхностных вод со средней степенью минерализации приходится 5—15% сухого остатка. Суммарное количество органических веществ оценивается косвенным показателем, а именно окисляемостью воды. Под этим понимается количество кислорода или другого окислителя в миллиграммах, необходимое для окисления в определенных условиях органических веществ, содержащихся в 1 кг воды. [c.29]

Примеси природных вод могут быть распределены в них как в виде отдельных молекул (ионов), так и в виде частиц различной крупности (вплоть до видимых невооруженным глазом), представляющих собой образования из большего или меньшего числа молекул. Степень раздробленности вещества (примеси), распределенного в массе другого вещества (воды), получила название степенидисперсности. [c.18]

Эксплуатирующиеся водоочистные сооружения поверхностных водоисточников построены, как правило, по устаревшим технологическим схемам, предназначенным для кондиционир 5-вания природных вод с небольшим техногенным и антропоге. -ным загрязнениями, в настоящее время они не в состоянии обеспечить снабжение потребителей доброкачественной водой, т.к. их барьерные функции в отношении ионов тяжелых металлов, хлорорганических соединений, фенолов, нефтепродуктов, кишечных протозойных и других распространенных загрязнений чрезвычайно малы. Такое положение усугубляется гидравлической перегрузкой многих водоочистных комплексов, отсутствием полного комплекта установок водоочистки на 33% коммунальных и 46% ведомственных водопроводах, обеззараживающих установок на 12% коммунальных и 26,7% ведомственных водопроводах. [c.10]

При обработке многокомпонентного раствора, каким является природная вода, больщое значение имеет преимущественная адсорбция ионитами одних ионов по сравнению с другими. Причиной, вызывающей селективность ионного обмена, является различие энергий притяжения различных ионов твердой фазой, обусловленной значениями радиусов адсорбируемых ионов и их зарядов. Последнее вытекает из закона Кулона, если принять, что адсорбируемый ион непосредственно взаимодействует с противоположно заряженными потенциалообразующими ионами, фиксированными на матрице. С уменьщением радиуса должна возрастать энергия притяжения, но при этом необходимо учитывать, что ионы, взаимодействующие с ионитами, находятся в растворе в гидратированном состоянии, т.е. окружены прочно связанной с ними оболочкой из ди-польных молекул воды, диаметр которых равен 0,276 нм. [c.107]

Химическое обессоливание воды включает два различных по характеру химических процесса удаления растворенных веществ осаждение и ионный обмен. Первая стадия заключается в обработке речной или другой природной воды коагулянтом и известью. Эти процессы проводятся в осветлителях. После этой стадии вода имеет pH 10,0. На второй стадии (ионный обмен) из воды практически полностью устраняются катионы на Н-ка-тионитных фильтрах и анионы — на анионитных фильтрах. В качестве сорбентов катионов используется сульфоуголь или катионит полистирольного типа КУ-2. [c.75]

Защита от коррозии конденсаторов и охладителей становится все более актуальной проблемой в связи с наблюдаемым возрастанием солесодержания и концентрации коррозионных агентов в речных и других природных водах. Эксплуатационные данные показывают, что при умеренной агрессивности охлаждающих вод, характеризующейся солесодержанием небо-,лее 200 мг/кг, ксинцентрацией хлорид-ионов не более 5 мг/кг, pH яг 7—8 и отсутствием других коррозионных агентов, скорость проникновения коррозии в глубь металла составляет 0,02— 0,06 мм/год. При равномерной коррозии, протекающей со скоростью проникновения ее в глубь металла 0,05 мм/год, и толщине стенок труб в 1,0 мм срок их службы колеблется от 10 до 20 лет. Значительно сокращается срок службы латунных [c.146]

Нахождение кремниевой кислоты в природных водах обусловливается гидролитическим распадом пород, в состав которых входят простые и сложные силикаты, под действием кислорода воздуха, углекислоты и и воды. Растворимость щелочных и щелочно-земельных силикатов в природных водах зависит от содержания в воде других компонентов, а также от степени минерализованности воды. Растворимость кремниевой кислоты зависит также от ее структурной формы, степени измельчения породы, а также от температуры и времени, в течение которого природная вода действует на породу. В обычных грунтовых водах верхний предел концентрации силикат-ионов составляет 30—60 мг л, а в поверхностных водах 15—25 мг л в пересчете на Н810з . [c.458]

Ионы кальция в маломинерализованных водах по количеству занимают первое место. Основными источниками появления ионов кальция в природных водах являются известняки, состоящие из карбоната кальция СаСОз, которые растворяются находящейся в воде свободной углекислотой. Другим источником появления Са2+ в природных водах является гипс Са304 -гНаО. [c.20]

Происхождение типичных примесей природных вод, их классификация по преобладающим ионам (классификация О. А. Алекииа), основные технологические показатели качества воды и другие сведения из гидрохимии рассматриваются в курсе Водоподготовка и входят соответственно в учебные пособия по этому предмету [4.2, 4.3]. В них рассматриваются сущность методов удаления из воды отдельных примесей, основы построения комбинированных технологических схем, устройство и работа водоподготовительного оборудования. Для того чтобы обосновать выбор наилучщего варианта очистки разных по назначению вод ТЭС, необходимо знать, какие именно примеси и насколько полно следует удалять из воды, чтобы подготовить ее к использованию, т. е. необходимо знать требования к качеству обработанной воды. Эти требования устанавливаются, исходя из условий водного режима станции в целом. В связи с существенным различием водных режимов основных циклов, тепловых сетей и систем охлаждения конкретные требования к воде, поступающей в эти контуры, также различны. [c.99]

При нарушениях в работе основной водоподготовительной установки, увеличении присосов охлаждающей воды в конденсаторах турбин и других теплообменных аппаратах, нарушениях в работе конденсатоочисток возможно увеличение поступления в питательную воду котлов примесей природной воды, в частности ионов Са2+, Мд2+, Ыа+, С1 , ЗО НСО и свободной кремнекислоты. В процессе парообра- [c.179]

Гидратная щелочность воды очень большая. Это обусловлено постоянным контактом ее с известью. При смешивании оборотной воды разливочных машин, обладающей большой гидратной щелочностью, с природной водой, содержащей соли временной жесткости (ион НСОз), происходит процесс умягчения воды. Продукты умягчения воды СаСОз должны быть удалены из оборотной воды перед подачей ее на разливочную машину. В противном случае они могут осаждаться в трубопроводах, брызгалах и других местах по тракту движения воды и вызывать осложнения в эксплуатации. [c.32]

Комплексообразующие молекулы или ионы носят название аддендов или лигандов. Ими могут быть не только анионы кислот, но и основания, например аммиак, гидразин, гидроксиламин, пиридин и т. д. Сложные гуминовые вещества, образующиеся в природных водах наряду со щавелевой, лимонной, винной и другими кислотами в результате разложения остатков растений [c.309]

Как уже указывалось в главе I, железо в природных водах может находиться в виде двух- и трехвалентных ионов, коллоидов органического и неорганического происхождения, таких, как Ре (ОН)з, Ре5, Ре (ОН)г, комплексных соединений с гуматами и фульвокислотами, а также в виде тонкодисперсной взвеси. Коллоидная гидроокись железа образуется при pH выше 3, а осадок — при pH выше 4,5 (как правило, в окислительной среде). В природных водах значение pH обычно колеблется в пределах 6,2—1,Ъ, поэтому в них не может содержаться трехвалентное железо (см. рис. 1),. но может присутствовать (например, в подземных водах при отсутствии в воде растворенного кислорода и других окислителей) двухвалентное железо в виде ионов или в составе солей. В поверхностных водах железо обычно встречается в виде органических комплексных соединений, либо коллоидных или тонкодисперсных взвесей. [c.22]

На неприморских ТЭС возможно использование двух других схем регенерации одностадийной — поваренной солью и двухстадийной— с использованием возврата. В этом случае объем отработавшего регенерационного раствора значительно уменьшается и в нем возрастает концентрация иона аммония. Поскольку сброс такого раствора в природные водоемы, имеюш,ие ограниченный дебит, запрещен, становится целесообразной отдувка из концентрированного раствора аммиака воздухом. Стоимость указанного узла очистных сооружений или установки Na-катионирования производительностью 860 и /ч составляет ориентировочно 11 тыс. руб. [180]. После удаления аммиака отработавший регенерационный раствор направляют в составе других высокоминерализованных вод ТЭС на утилизацию — выпарку, рекуперацию или переработку. [c.183]

При добавлении в систему достаточного количества противоположно заряженных многовалентных ионов, способных к избирательной адсорбции на поверхности коллоидных частиц, может произойти перезарядка последних. Коллоидные частицы могут приобретать заряд не только в результате адсорбции ионов, но и вследствие собственной диссоциации. Содержащиеся в природных поверхностных водах тонкодисперсные частицы глины, близкие по размерам к коллоидным, и частицы гуминовых веществ амфотерны при одних значениях pH среды они диссоциируют как щелочи, при других, более высоких — как кислоты. Значение pH, при которых амфотерные вещества (амфолиты) не диссоциируют, называется изоэлектрически м. Для гуминовых веществ оно находится в пределах pH = 3,5- 4,5, для глин — около 5. Значения pH природных поверхностных вод заметно больше этих величин, поэтому глина и гуминовые вещества диссоциируют, как кислоты следовательно, их коллоидные частицы заряжены отрицательно ион водорода отделяется, остается отрицательно заряженный радикал [c.42]

Химическая очистка котлов и другого теплоэнергетического оборудования производится с помощью растворов неорганических (соляная, серная) и органических (лимонная, щавелевая, фталиевая и др.) кислот, содержащих различные ингибиторы, а также комплексонов (трилон Б и др.), композий на основе комплексонов и с применением поверхностно-активных веществ (октадециламин и др.), используемых в концентрациях 1—50 г/дм . При пассивации и консервации оборудования могут быть использованы аммиак, гидразин, октадециламин, трилон Б и др. Отработанные растворы помимо основных веществ содержат также соли и оксиды железа, меди, цинка, ионы кальция, магния и другие компоненты. Из этого перечня видно, что состав сбросных растворов весьма сложный, они содержат вредные химические вещества, что не допускает их сброса в природные водоемы. Технология очистки вод такого типа предусматривает их реагентную нейтрализацию, использование окислителей, бассейна-отстойника для осаждения оксидов и гидроксидов тяжелых ме- [c.234]

Не все катионы извлекаются из растворов катионитами с одинаковой интенсивностью. Для катионитов справедливым является следующий ряд катионов Са +> >Mg2+>K+>NH4+>Na+, в котором каждый предыдущий катион извлекается из воды катионитом в результате обменной реакции с катионом катионита более интенсивно и в большем количестве, чем последующий. С другой стороны, каждый последующий катион приведенного выше ряда вытесняется из катионита предыдущим катионом, если они находятся в растворе в сопоставимых концентрпииях. Отсюда следует, что при ка-тионировании растворов, содержащих разноименные катионы в концетрациях, соответствующих природным пресным водам, наблюдаются неодновременность проскока в фильтра Kil l ионов разной природы и способность одних кат1к>нав вытеснять другие, поглощенные ранее катионитом. [c.270]

Метод ионного обмена можно использовать для очистки сточных вод многих химических производств в электрохимических производствах для очистки от ионов тяжелых металлов и цианидов, в производствах синтет>1ческих волокон—от ионов цинка, в производстве азотных удобрений — от аммиака и меди, в коксохимическом — от тиосульфатов и роданидов. Ионообменные процессы успешно используются при очистке сточных вод от фенолов, анилина, ПАВ и других органических соединений. В качестве ионообменных материалов применяют природные или искусственные [c.20]

Велико и неоднозначно влияние на процессы коррозии газопромыслового оборудования минерализации воды. Соли, которые попадают в скважины и наземное газопромысловое оборудование вместе с пластовой водой, способны заметно изменить как скорость, так и характер коррозионных процессов. Пластовая вода попадает в скважины в постоянно возрастающем количестве на завершающей стадии разработки газового месторождения. В ней растворены минеральные соли ионного состава Ма, К, С1, Вг и др. С одной стороны, диссоциированные соли увеличивают электропроводность электролита, что естественно облегчает процессы электрохимической коррозии. Соли жесткости (Са, Mg) могут также осаждаться на стенках оборудования, разрыхляя пленку продуктов коррозии. Кроме того, соли, содержащие ионы С1, могут менять характер общей коррозии от равномерной к местной, связанной с питтингообра-зованием. Но, с другой стороны, следует иметь в виду, что значительное увеличение минерализации приводит к уменьшению растворимости газов (в том числе и агрессивных) в воде и соответственно к снижению ее общей коррозионной агрессивности. Все это полностью подтверждается многолетней практикой эксплуатации оборудования на всех месторождениях природного газа, содержащего в своем составе кислые компоненты [54]. [c.16]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...