Характеристика ионных примесей воды.
Оценка стабильности исходной воды.
вода агрессивная, осадок 
не выпадет.
Проверка:
Условие стабильности:
осадок не выпадет.
Анализ изменений ионных равновесий в воде при добавлении сильных электролитов.
При добавлении в природную воду сильных электролитов, прежде всего изменяется общая концентрация ионов и, следовательно, иона сила раствора. Это влияет на интенсивность электростатического взаимодействия ионов в растворе и вызывает изменение индивидуальных характеристик ионов и суммарных характеристик раствора электролита. Наряду электрохимическими изменениями при добавлении электролита в растворе могут происходить чисто химические процессы. Это связано с нарушением равновесия реакций диссоциации слабых электролитов и реакций гидролиза солей слабых кислот.
Анализ изменений ионных равновесий в воде при добавлении сильного основания.
I доза: 
+ 
+ 
исх. 
равн. 
Оценка стабильности воды:
вода нестабильная, осадок выпадет.
Проверка:
Условие выпадение осадка: 
осадок 
выпадет.
Проверим раствор на возможность выпадения осадка 
, 
:
:
осадок не выпадет.
:
осадок не выпадет.
|
|
|
II доза: 
+ +
исх. 
равн. 
+ 
+
исх. 
равн. 
Проверим раствор на выпадение осадков , 
, .
1). :
Условие выпадение осадка:
осадок выпадет.
2). :
Условие выпадения осадка:
осадок не выпадет.
3). :
Условие выпадения осадка: 
осадок не выпадет.
вода нестабильная, выпадет осадок .
Вывод: При добавлении 
активность увеличилась, а активность уменьшилась, увеличилась ионная сила раствора, и уменьшился коэффициент активности. При добавлении в воду I дозы изменилась концентрация системы буферного раствора 
, а 
изменился мало; при добавлении II дозы система буферного раствора 
разрушилась, а изменился уже значительней.
Анализ изменений ионных равновесий в воде при добавлении сильной кислоты.
I доза: 
+ 
+ 
исх.
равн. 
+
исх.
равн. 
Исходная вода агрессивная, добавление серной кислоты ведет к росту фактической концентрации , значит вода остается агрессивной, следовательно, осадок не выпадет.
|
|
|
II доза: 
+ 
исх. 
равн. 
+
исх.
равн. 
Проверим раствор на выпадение осадка 
:
Условие выпадения осадка: 
осадок не выпадет.
Добавление серной кислоты понижает и повышает 
, следовательно, вода агрессивная, осадок не выпадет.
Вывод: При добавлении серной кислоты в воду ее кислотность повысилась, следовательно, уменьшился, активности и уменьшились, ионная сила раствора увеличилась, коэффициент активности уменьшился.
Анализ изменений ионных равновесий в воде при добавлении к ней соли.
Примем 
Проверка стабильности воды:
вода агрессивная, осадок не выпадет.
Проверка:
Условие выпадения осадка:
осадок не выпадет.
Вывод: При добавлении в воду 
рН концентрации , и изменились мало, вследствие того, что концентрация постоянная. Ионная сила раствора сильно возросла, а коэффициент активности уменьшился.
|
|
|
Все полученные результаты расчетов сведем в таблицу 1.
Таблица 1. Результаты расчёта.
| 
| 
|
| 
|
|
|
| |||||
| Исходная вода | 
| 3,0 | 3,28 | 2,14 | 6,0 | 1,4 | 1,02 | 
|
|
| ||
| 1,5 | 1,64 | 2,14 | 6,0 | 1,4 | 0,51 | 
| |||||
| 0,634 | 0,634 | 0,892 | 0,892 | 0,892 | 0,634 | 0,634 | |||||
| 0,951 | 1,0398 | 1,909 | 5,352 | 1,2488 | 0,3233 | 
| |||||
|
| 7,2 | |||||||||||
| I доза NaOH | 
| 1,5 | 1,64 | 2,74 | 6,6 | 1,4 | 0,51 | 
|
|
| ||
|
| 0,626 | 0,626 | 0,890 | 0,890 | 0,890 | 0,626 | 0,626 | |||||
|
| 0,939 | 1,027 | 2,4386 | 5,874 | 1,246 | 0,319 | 
| |||||
|
| 7,94 | |||||||||||
| II доза NaOH |
| 1,5 | 1,64 | 5,14 | 4,5 | 1,4 | 0,51 | 
|
|
| ||
|
| 0,585 | 0,585 | 0,875 | 0,875 | 0,875 | 0,585 | 0,585 | |||||
|
| 0,8775 | 0,9594 | 4,4975 | 3,9375 | 1,225 | 0,2984 | 1,13976 | |||||
|
| 9,78 | |||||||||||
| I доза H2SO4 |
| 1,5 | 1,64 | 2,14 | 3,07 | 1,4 | 2,01 | 
|
|
| ||
|
| 0,618 | 0,618 | 0,875 | 0,875 | 0,875 | 0,618 | 0,618 | |||||
|
| 0,927 | 1,01352 | 1,898 | 2,723 | 1,2418 | 1,24218 | 
| |||||
|
| 6,87 | |||||||||||
| II доза H2SO4 |
| 1,5 | 1,64 | 2,14 | 
| 1,4 | 4,11 | 
|
|
| ||
|
| 0,589 | 0,589 | 0,876 | 0,876 | 0,876 | 0,589 | 0,589 | |||||
|
| 0,8835 | 0,966 | 1,8746 | 
| 1,2264 | 2,42079 | 
| |||||
|
| 2,98 | |||||||||||
| NaCl |
| 1,5 | 1,64 | 5,14 | 6,0 | 4,4 | 0,51 | 
|
|
| ||
|
| 0,604 | 0,604 | 0,882 | 0,882 | 0,882 | 0,604 | 0,604 | |||||
|
| 0,906 | 0,99056 | 4,53348 | 5,292 | 3,8808 | 0,30804 | 
| |||||
|
| 7,2 | |||||||||||
3. Изменения показателей качества воды при дозировках Н2SO4.
1. 
+
исх. 6 .
равн. 
+
исх. 
равн. 
Проверим раствор на выпадение осадка .
Условие выпадение осадка:
осадок не выпадет.
2. 
+
исх. 
равн. 
+
исх.
равн. 
Проверим раствор на выпадение осадка .
Условие выпадение осадка:
осадок не выпадет.
3. 
+
исх. 
равн. 
+
исх.
равн. 
Проверим раствор на выпадение осадка .
Условие выпадение осадка:
осадок не выпадет.
4. 
+
исх. 
равн. 
+
исх. 
равн. 
Проверим раствор на выпадение осадка .
Условие выпадение осадка:
осадок не выпадет.
5. 
Из предыдущего расчета:
осадок не выпадет.
6. 
+
исх. 
равн. 
+
исх.
равн. 
Проверим раствор на выпадение осадка .
Условие выпадение осадка:
осадок не выпадет.
7. 
+
исх. 
равн. 
+
исх.
равн. 
Проверим раствор на выпадение осадка .
Условие выпадение осадка:
осадок не выпадет.
8. 
+
исх. 
равн. 
+
исх. 
равн. 
Проверим раствор на выпадение осадка .
Условие выпадение осадка:
осадок не выпадет.
9. 
+
исх. 
равн. 
+
исх.
равн. 
Проверим раствор на выпадение осадка .
Условие выпадение осадка:
осадок не выпадет.
10. 
+
,
можно пренебречь,
.
+
Проверим раствор на выпадение осадка .
Условие выпадение осадка:
осадок не выпадет.
11. 
+
исх.
равн. 
+
исх. 
равн. 
Очевидно, что осадок не выпадет.
12. 
Очевидно, что при столь низкой концентрации ионов 
осадок не выпадет.
Таблица 2. Результаты расчёта при изменении дозы .
|
| 
| 
| 
|
| 0,6 | 6,9 |
|
| 
|
| 1,2 | 6,69 | 
| 
| 
|
| 1,8 | 6,51 | 
| 
| 
|
| 2,4 | 6,36 | 
| 
| 
|
| 3 | 6,87 | 
|
| 
|
| 3,6 | 6,04 | 
| 
| 
|
| 4,2 | 5,86 | 
| 
| 
|
| 4,8 | 5,63 | 
| 
| 
|
| 5,4 | 5,29 | 
| 
| 
|
| 6 | 4,26 |
| 
| 
|
| 6,6 | 3,29 |
| 
| 
|
| 7,2 | 2,98 |
| 
| 
|
По данным таблицы строим графические зависимости рН воды, концентрации свободной углекислоты и карбонат-ионов от дозы реагента.
Заключение.
В данной курсовой работе проводился анализ ионных равновесий в природной воде, оценка стабильности исходной воды, анализ изменений ионных равновесий в воде при добавлении сильных электролитов (сильного основания , сильной кислоты и соли ), анализ изменения качества воды при дозировках серной кислоты. По результатам расчёта были построены графические зависимости рН, концентраций , и от дозы реагента.
Оценка стабильности природной воды показала, что в исходном состоянии вода агрессивна, т.е. в осадок не выпадает, вода способна растворить его.
При добавлении активность увеличилась, а активность уменьшилась, увеличилась ионная сила раствора, и уменьшился коэффициент активности. При добавлении в воду I дозы изменилась концентрация системы буферного раствора , а изменился мало; при добавлении II дозы система буферного раствора разрушилась, а изменился уже значительней.
При добавлении серной кислоты в воду ее кислотность повысилась, следовательно, уменьшился, активности и уменьшились, ионная сила раствора увеличилась, коэффициент активности уменьшился.
При добавлении в воду рН концентрации , и изменились мало, вследствие того, что концентрация постоянная. Ионная сила раствора сильно возросла, а коэффициент активности уменьшился.
Из анализа изменения качества воды при дозировках серной кислоты видно, что чем больше концентрация кислоты, тем больше ионная сила раствора, меньше коэффициент активности и меньше рН раствора, растворимость увеличилась.
Список использованной литературы.
- И.И. Кудрина, Б.М. Ларин. Теоретические основы химико-технологических процессов. Учебное пособие. Иваново, изд. ИвГУ, 1981.- 80с.
- Физико-химические расчёты и анализ ионных равновесий в растворах и технологических водах ТЭС: Учеб. пособие / Б.М. Ларин.- Иваново, 1992.- 108с.
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 323; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!