Усны хатуулаг гэдэг нь шүлтлэг шороон металлын ууссан давс, голчлон кальци, магнийн агууламжтай холбоотой усны химийн болон физик шинж чанарын багц юм. Ийм давс ихтэй усыг хатуу, бага агууламжтай усыг зөөлөн гэж нэрлэдэг. Бикарбонатаас үүссэн түр зуурын хатуулаг ба бусад давс агуулагдахаас үүссэн байнгын хатуулгийг хооронд нь ялгадаг.
Энэ нь мэдэгдэж байна хамгийн чухал шинж чанар цэвэр устүүний хатуу байдал юм. Хатуулаг гэдэг нь 1 литр усанд агуулагдах кальци эсвэл магнийн ионуудын миллиграмм эквивалентийн тоог хэлнэ. 1 мЭк/л хатуулаг нь 20.04 мг Са2+ буюу 12.16 мг Mg2+ агууламжтай тохирч байна. Ундны усыг хатуулгийн хэмжээгээр нь маш зөөлөн (0-1.5 мЭкв/л), зөөлөн (1.5-3 мЭк/л), дунд зэргийн хатуу(3-6 мЭк/л), хатуу (6-9 мЭк/л), маш хатуу (9 мЭк/л-ээс их). 1.6-3.0 мЭк / л хатуулагтай ус нь хамгийн сайн амт шинж чанартай бөгөөд SanPiN 2.1.4.1116-02 стандартын дагуу физиологийн хувьд бүрэн ус нь 1.5-7 мЭк / л түвшинд хатуулгийн давс агуулсан байх ёстой. Харин усны хатуулаг 4.5 мЭк/л-ээс дээш байвал усан хангамжийн систем, сантехникийн төхөөрөмж дээр хурдас эрчимтэй хуримтлагдаж, үйл ажиллагаа доголддог. гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл. Ихэвчлэн зөөлрүүлэх ажлыг 1.0-1.5 мЭк/л үлдэгдэл хатуулаг хүртэл гүйцэтгэдэг бөгөөд энэ нь гадаадын стандартад нийцдэг. гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл. 0.5 мЭк/л-ээс бага хатуулагтай ус нь хоолой, бойлеруудад идэмхий бодис бөгөөд усан хангамжийн систем дэх усны урт хугацааны зогсонги байдалд хуримтлагдсан хоолойн хуримтлалыг угаах чадвартай. Энэ нь гадаад төрхийг агуулдаг эвгүй үнэрмөн усны амт.
аргаар гүйцэтгэнэ: дулааны, ус халаах, нэрэх эсвэл хөлдөөх зэрэгт суурилсан; усанд агуулагдах Ca (II) ба Mg (II) ионууд нь янз бүрийн урвалжуудаар холбогдож бараг уусдаггүй нэгдлүүд болох урвалжийн аргууд; зөөлрүүлсэн усыг шүүж үзэхэд үндэслэсэн ион солилцоо тусгай материал, тэдгээрийн найрлагад орсон Na (I) эсвэл H (I) ионуудыг усанд агуулагдах Ca (II) ба Mg (II) ионоор солилцох; диализ; жагсаасан аргуудын янз бүрийн хослолыг төлөөлсөн хосолсон.
Зөөлрүүлэх аргыг сонгохдоо усны чанар, зөөлрүүлэх шаардлагатай гүн, доорхи хүснэгтэд үзүүлсэн техник, эдийн засгийн үндэслэлээр тодорхойлно.
натрийн катионжилт гэдэг нь уснаас хатуулаг ионуудыг - кальци, магни - гаргаж аваад натрийн ионоор солих үйл явц юм.
Кальци, магни нь усны хатуулгийг бүрдүүлдэг тул тэдгээрийг арилгасны дараа ус зөөлөрдөг.
Натрийн ионууд нь давирхайд шууд байрладаг (дүүргэх). Суурилуулалтын ажиллагааны явцад ионууд солигдож, натри нь усанд орж, кальци, магни нь давирхайд ордог. Хэсэг хугацааны дараа давирхайг нөхөн сэргээх ёстой, i.e. түүний шинж чанарыг сэргээх. Үүнийг хийхийн тулд ширээний давсны уусмалыг дамжуулж, урвуу процесс явагдана - натри нь давирхайг шингээж, кальци, магни нь уусмалд орж, дараа нь шавхагдана.
Катион солилцооны давирхайн давхаргаар усыг дээрээс доош нь дамжуулахад энэ нь зөөлөрч, тодорхой гүнд төгсдөг. Усыг зөөлрүүлдэг катион солилцооны давхаргыг ажлын давхарга буюу зөөлрүүлэх бүс гэж нэрлэдэг. Цаашид усыг шүүхээр катион солилцуурын дээд давхаргууд шавхагдаж, солилцооны чадвараа алддаг. Катион солилцооны доод давхаргууд нь ионы солилцоонд орж, зөөлрүүлэх бүс аажмаар доошилдог. Хэсэг хугацааны дараа гурван бүс ажиглагдаж байна: ажиллаж байгаа, шавхагдсан, шинэ катион солилцогч. Зөөлрүүлэх бүсийн доод хил нь катион солилцооны давирхайн доод давхаргатай давхцах хүртэл шүүлтийн хатуулаг тогтмол байх болно. Хосолсон үед Ca+2 ба Mg+2 катионуудын “ололт” эхэлж, үлдэгдэл хатуулаг нь эх үүсвэрийн усны хатуулагтай тэнцэх хүртэл нэмэгддэг нь катион солилцуур бүрэн шавхагдаж байгааг илтгэнэ. Er g÷eq/m3 шүүлтүүрийн ажиллах солилцооны багтаамжийг дараах байдлаар илэрхийлж болно: Er = QLi; Ep = Ep Vk.
Хавдсан төлөвт шүүлтүүрт ачаалагдсан катион солилцооны давирхайн хэмжээ Vк = ахк байна.
Катион солилцуурын ажлын солилцооны хүчин чадлыг тодорхойлох томъёо, g÷eq/m3: e = QLi /ahk; энд Жи нь эх үүсвэрийн усны хатуулаг, g÷eq/m3; Q - зөөлрүүлсэн усны хэмжээ, м3; a - катион солилцооны шүүлтүүрийн талбай, м2; hk - катион солилцуурын давхаргын өндөр, м катион солилцооны шүүлтүүр дэх усны шүүлтүүрийн хурдыг vk гэж зааж өгсний дараа зөөлрүүлсэн усны хэмжээг дараах томъёогоор олж болно: Q = vk aTk = eahk /Zhi; Эндээс катион солилцооны шүүлтүүрийн ажиллах хугацааг (нөхөн сэргэх үе) дараах томъёогоор олно: Tk = ерхк /vк Ж.
Катион солилцуурын ажлын солилцооны хүчин чадал дууссаны дараа энэ нь нөхөн сэргэлтэд ордог, өөрөөр хэлбэл. хоолны давсны уусмалыг нэвтрүүлэх замаар шавхагдсан ион солилцооны солилцооны чадварыг сэргээх.
Ион солилцооны давирхайус цэвэршүүлэх төхөөрөмжид дэлхий даяар өргөн хэрэглээг олсон. Энэ жижиг бөмбөг-аас полимер материалионоор ханасан, янз бүрийн ионуудыг уснаас зайлуулж, хариуд нь өөрөө буцааж өгөх чадвартай; Тохиромжтой болгох үүднээс тэдгээрийг "ион солилцооны давирхай" гэж нэрлэдэг байсан ч шинжлэх ухааны зөв нэр нь "ион солилцуур" юм. Тэдний бүтцээс хамааран ион солилцогчийг зөвхөн хавдсан, макро сүвэрхэг, завсрын бүтцэд ион солилцох чадвартай гель гэж хуваадаг. Хэрэв ион солилцогч нь анион солилцдог бол тэдгээр нь катион бол тэдгээр нь анионы солилцоо юм;
Анион солилцогчийг хүчтэй суурь (анионы солилцоо нь ямар ч рН-ийн утгад тохиолддог), сул суурь (хүчлээс анионы солилцоо - рН 1-6), холимог үйл ажиллагаа гэж ангилдаг. Катионатууд нь хүчтэй хүчиллэг, ямар ч рН-ийн утгад ион солилцох чадвартай, 7-оос дээш рН-д сул хүчиллэг байж болно.
Зарим катион солилцооны шинж чанарыг танилцуулъя. Дотоодын болон ундны усан хангамжид ашиглахыг зөвшөөрсөн дотооддоо үйлдвэрлэсэн хүчтэй хүчиллэг катион солилцууруудын дотроос KU-2-8chS-ийг ялгаж болно. Энэ нь 8% дивинилбензолтой стиролын мөхлөгт сополимерийг сульфонжуулах замаар олж авдаг. KU-2-8chS нь бүтэц, шинж чанараараа гадаадын тусгай цэвэршилттэй сульфон катион солилцогчтой ойролцоо байдаг: amberlight IRN-77 (АНУ), zerolit 325 NG (Англи), dauex HCR-S-H (АНУ), duolight ARC-351 ( Франц), Вофатиту РХ (Герман). By Гадаад төрх- шараас бөмбөрцөг хэлбэртэй мөхлөгүүд Бор, хэмжээ 0.4-1.25 мм, хувийн эзэлхүүн нь 2.7 см3 / г-аас ихгүй байна. 1.8 г÷экв/л-ээс багагүй статик солилцооны бүрэн хүчин чадал, мин, 1.6 г÷экв/л-ээс багагүй бүрэн нөхөн сэргэлттэй динамик солилцооны хүчин чадал.
Одоогоор Purolight компанийн хүчтэй хүчиллэг катион солилцогч нь өргөн хэрэглээг олсон: C100, S100E, S120E (дотоодын давирхайн KU-2-8, KU-2-8chS аналогууд). Purolight C100E Ag компанийн ион солилцооны давирхайг (солилцооны хүчин чадал 1.9 г÷экв/л, задгай масс 800–840 г/л) ашигладаг бөгөөд энэ нь нян устгах үйлчилгээтэй, ус зөөлрүүлэх зориулалттай мөнгө агуулсан катион солилцогч юм. Байдаг дотоодын аналог KU-23S нь нян устгах үйлчилгээтэй (статик солилцооны хүчин чадал 1.25 г÷экв/л, задгай нягт 830–930 г/л) макро сүвэрхэг катион солилцуур юм.
Зөөлрүүлэхэд ашигладаг ус уухАж үйлдвэр болон өдөр тутмын амьдралд аль алинд нь катион солилцуур Purofine C100EF - энэ нь ус зөөлрүүлэх ердийн давирхайтай харьцуулахад хэд хэдэн давуу талтай. Хэвийн урсгалын хурдаар илүү их ажиллах хүчин чадалтай, ажлын хүчин чадал нь нэмэгддэг өндөр хурдтайурсгал, өөрчлөлттэй, тасалдсан урсгалтай. Хамгийн бага нийт солилцооны хүчин чадал 2.0 г÷экв/л байна. C100EF катион солилцуурын онцлог нь нөхөн төлжих бодис (NaCl) бага эзэлхүүн, хэмжээг шаарддаг явдал юм.
Хүчтэй хүчиллэг катион солилцуур IONAC/C 249 нь ахуйн болон хотын хэрэглээний усыг зөөлрүүлэхэд ашиглагддаг. Солилцооны хүчин чадал 1.9 г÷экв/л.
Заасан давирхайг ашиглан натрийн катион солилцооны аргыг ашиглан ус зөөлрүүлэх ажлыг (натри нэг үе шаттай катионжуулах үед усны хатуулаг 0.05...0.1, хоёр үе шаттай натрийн катион солилцоотой бол 0.01 мг÷экв/л хүртэл буурдаг) дараах байдлаар тодорхойлогдоно. солилцооны урвал:
(хэвлэсэн хувилбарыг үзнэ үү)
Катион солилцуурын ажлын солилцооны хүчин чадал дууссаны дараа ус зөөлрүүлэх чадвараа алдаж, нөхөн сэргээх шаардлагатай. Катион солилцооны шүүлтүүр ашиглан ус зөөлрүүлэх үйл явц нь дараах дараалсан үйлдлүүдээс бүрдэнэ: шүүсэн дэх зөвшөөрөгдөх дээд хатуулаг (шүүлтийн хурд 10...25 м/цаг дотор) хүрэх хүртэл катион солилцооны давхаргаар усыг шүүнэ; катион солилцооны давхаргыг зөөлрүүлсэн ус, зарцуулсан нөхөн сэргээх эсвэл угаах усны урсгалаар суллах (урсгалын эрчим 3...4 л/(см2); нөхөн төлжүүлэх уусмалыг шингэрүүлэхгүйн тулд усны зөөлөвчийг буулгах; катион солилцогчийг шүүж нөхөн сэргээх тохирох уусмал (шүүлтийн хурд 8...10 м/ц) нөхөн төлжихөд ихэвчлэн 2 цаг, үүнээс сулрахад 10...15 минут, нөхөн төлжүүлэх уусмалыг шүүхэд 25...40 минут, 30.. .60 минут угаах.
Өөрийн өмч дээр та гэртээ өрхийн хэрэгцээнд зориулж худаг ухсан эсвэл худаг өрөмдсөн.
Мөн бид ийм асуудалтай тулгарсан:
- сантехникийн төхөөрөмж дээрх цагаан тэмдэг;
- данханд масштаб,
- хуурай арьс мэдрэмж,
- угаасны дараа бүдүүн үс
- цахилгаан халаалтын төхөөрөмж дээр шохойн товруу үүсдэг
Химийн лабораторид таны хийсэн усны шинжилгээгээр: Маш хатуу ус! >25 мг/л.экв.ба/эсвэл усны нийт эрдэсжилт өндөр, хуурай үлдэгдэл 1500 мг/л-ээс их.
Компаниуд танд ион солилцооны давирхайг ашиглан цэвэршүүлэх үнэтэй аргуудыг баталгаагүй санал болгож байна... Таны ус цэвэршүүлэх хүсэлтийн хариуд танд дараах захидал ирдэг.
« Сайн уу.
хатуулаг, давсны агууламж, сульфатын хувьд зөвшөөрөгдөх дээд хэмжээнээс хэд хэдэн удаа хэтрүүлсэн тул суурилуулсан ус цэвэршүүлэх цогцолбор нь 300 мянган рублийн үнэтэй болно; Үгүй бол бид цэвэршүүлсэн усны чанарын баталгаа өгөхгүй..
Хэрэв та ийм зардал гаргахад бэлэн байгаа бол бид танд санал илгээх болно."
Хатуулаг давсыг арилгахын тулд усыг синтетик эсвэл нийлэг аргаар зөөлрүүлж болно, гэхдээ эхлээд дээд хэмжээЗөөлрүүлэгчээр боловсруулж болох хатуулгийн давс нь 15 мг/л-ээс ихгүй, хоёрдугаарт, зөөлрүүлэгчийн тусламжтайгаар усны ерөнхий эрдэсжилтийг бууруулах боломжгүй, учир нь зөөлрүүлэх нь зайлуулах биш, харин заримыг нь солих явдал юм. бусадтай ионууд.
Хатуулгийн давсыг стандарт аргаар зайлуулах зөөлрүүлэгчийн өртөг нь дараахаас эхэлдэг 23,000 рубльсайн нэгтэй. Зөөлрүүлэгчийг сонгохын тулд шинжилгээг имэйлээр илгээнэ үү [имэйлээр хамгаалагдсан]- Би танд тохирох хувилбарыг санал болгоно.
Зөөлрүүлэгч нь ашиггүй, системтэй бол яах вэ урвуу осмосЭнэ нь бүхэл бүтэн байшинд хэтэрхий үнэтэй байна уу (> $2000)? Ийм устай амьдрахад хэцүү, учир нь энэ нь сантехник дээр цагаан-улаан товруу үлдээж, арилгах боломжгүй, уурын зуух, угаалгын машин, аяга таваг угаагчийн халаалтын батерей нь хатуу давсанд маш хурдан бөглөрдөг, юу байгааг харахгүй байх нь дээр. данханд болж байна!!!
Тариаланчид, цэцэрлэгчид, загас үржүүлэгчид ийм устай холбоотой онцгой асуудалтай тулгардаг, учир нь ийм ус нь мал тэжээх, ургамал услах, цөөрөм тэжээхэд тохиромжгүй байдаг. Мөн танд энэ ус маш их хэрэгтэй.
Усны нийт эрдэсжилт ихтэй тохиолдолд зөөлрүүлэгч нь тус болохгүй бөгөөд зөвхөн хоёр сонголт л үлддэг.
- үнэтэй урвуу осмос,
- хямд, гэхдээ байнгын практик үйл ажиллагаа шаарддаг химийн цэвэрлэгээхатуулаг давсны ус - шохойн содын аргыг ашиглан.
Шохой-содын арга нь бага хэмжээний урвалжийг устай саванд уусгаж, тунадас үүсч, бид усыг цэвэршүүлэхийн тулд авч, тунадасыг ус зайлуулах хоолой руу хийнэ.
Шохой-содтой ус зөөлрүүлэх арга:
Бид савыг нийт эзэлхүүнтэй, жишээ нь 1 шоо метр усаар дүүргэдэг.
найзууддаа хэл
Олон хүмүүс хатуу усыг зөөлрүүлэх талаар сонссон бөгөөд усны боловсруулалтанд зориулж зөөлрүүлэгч захиалахыг оролдож байна.
Хатуу байдлын физиологийн нормыг савласан усны хувьд SanPiN 2.1.4.1116-02-д заасан байдаг. 1.5-аас 3.5 ммоль / л хүртэл.Гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл нь царцдас үүсэхээс сэргийлж илүү зөөлөн ус шаарддаг.
Хоёр төрлийн хатуулаг байдаг:
Карбонат (түр зуурын)- буцалгах замаар арилдаг тул нэрлэсэн.
Карбонат бус (байнгын)- буцалгах үед хатуулаг арилдаггүй, харин ууршуулах үед савны хананд кальци, магнийн сульфат зэрэг цайвар цагаан, бага зэрэг уусдаг тунадас нь усанд агуулагдах MgCl2, CaCl2, MgSO4 давсууд үүсдэг тогтмол хатуулаг нь зэврэлт үүсгэдэг төмөр хийцус халаах, халаах тоног төхөөрөмжийн элэгдлийг хурдасгах Ус халаах төхөөрөмж, халаалтын төхөөрөмжид хатуу ус хэрэглэх үед кальци, магнийн карбонат, гипс болон бусад давснаас царцдас үүсдэг цахилгаан эрчим хүч, түлшний хэрэглээг нэмэгдүүлэх шалтгаан болдог.
Хатуу усанд мах, ногоо, үр тариа сайн чанаж чаддаггүй, цай сайн исгэж чаддаггүй. Даавуу угаах үед (үсээ угаахтай адил) үүссэн уусдаггүй нэгдлүүд нь утаснуудын гадаргуу дээр хуримтлагдаж, утаснуудыг аажмаар устгадаг.
Ус зөөлрүүлэх нь түүнээс хатуулаг катионуудыг зайлуулах үйл явц юм. кальци, магни.
Дулааны аргаКальцийн карбонат, магнийн карбонатыг арилгахын тулд усыг буцалгах хэмээс дээш температурт халааж, нэрэх эсвэл хөлдөөхөд суурилдаг. Энэ аргыг хэрэглэснээр усны үлдэгдэл хатуулаг нь 0.7 ммоль/л-ээс ихгүй байна. Тиймээс дулааны аргыг техникийн хэрэгцээнд, ялангуяа бойлерыг тэжээхэд ашигладаг усыг ашиглахад ашигладаг бага даралт, мөн түүнчлэн урвалжийн аргуудтай хослуулан хэрэглэнэ.
Усыг зөөлрүүлэх үед урвалжийн аргуудТэд кальци, магнитай харилцан үйлчлэхэд муу уусдаг нэгдлүүдийг үүсгэдэг урвалжуудыг ашигладаг бөгөөд дараа нь гэрэлтүүлэгч, нимгэн давхаргатай тунадасжуулах сав, гэрэлтүүлгийн шүүлтүүрт тусгаарладаг. Шохой, содын үнс, натри, барийн гидроксид болон бусад бодисыг тунадасжуулах урвалж болгон ашигладаг. Урвалжийн сонголт нь эх үүсвэрийн усны чанар, цаашдын ашиглалтын нөхцлөөс хамаарна. Урвалжийн аргыг хэрэглэх үед усны үлдэгдэл хатуулаг 0.7 мг/л хүртэл байна. зөвлөмжийн дагуу " Барилгын кодуудба дүрэм" (SN ба P) урвалжийн аргыг ихэвчлэн зөөлрүүлэхэд ашигладаг гадаргын усусны тодруулга мөн шаардлагатай үед.
Үндэслэн ус зөөлрүүлэх өөр өөр хурдтайэдгээр бодисын тархалт хагас нэвчүүлэх мембранаар дамжин, өтгөрүүлсэн болон шингэрүүлсэн уусмалыг ялгах. Диализаар ус зөөлрүүлэх ажлыг нитро- ба целлюлоз ацетат хальс бүхий мембран төхөөрөмжид гүйцэтгэдэг. Энэ аргыг хэрэглэсний үр дүнд усны үлдэгдэл хатуулаг 0.01 мг/л хүртэл ба түүнээс доош байх болно. Сөрөг талдиализийн арга нь мембран төхөөрөмжийн өндөр өртөг юм.
Соронзон усны эмчилгээ- Масштаб үүсэхтэй тэмцэхэд ихэвчлэн ашигладаг. Аргын мөн чанар нь ус соронзон гатлах үед юм цахилгаан шугамХуваарь үүсгэгч нь халаалтын гадаргуу дээр гардаггүй, харин усны биед гардаг. Үүссэн сул хурдас (лаг) нь үлээлгэх замаар арилгадаг.
Хамгийн агуу практик хэрэглээхүлээн авсан ион солилцооны аргаус зөөлрүүлэх. Ион солилцооны аргын мөн чанар нь ион солилцооны материал (ион солилцуур) нь уснаас эерэг эсвэл сөрөг ионуудыг шингээх чадварт оршдог. Бүтэцээс хамааран эрдэс ба органик катион солилцуурууд байдаг бөгөөд тэдгээр нь эргээд байгалийн ба хиймэл гаралтай бодисуудад хуваагддаг. Ус цэвэршүүлэх технологид хиймэл гаралтай органик катион солилцуур гэж нэрлэгддэг ион солилцооны давирхай. Ион солилцооны давирхайн чанар нь тэдгээрийн онцлог шинж чанартай байдаг физик шинж чанар, химийн болон дулааны эсэргүүцэл, ажлын хүчин чадал гэх мэт ус зөөлрүүлэх суурилуулалтанд Na-хэлбэрийн катион солилцооны давирхай, Cl-хэлбэрийн анионы солилцооны давирхайг ашиглах үндсэн дээр ион солилцооны давирхайг ашигладаг, i.e. натрийн хлорын иончлолын аргыг ашигладаг. Энэ арга нь натрийн катионжуулалт ба хлорын катионжилт гэсэн дараах үе шатуудаас бүрдэнэ. Натрийн катионжилтын үе шатанд усны хатуулаг өгдөг кальци, магнийн ионууд натрийн ионоор солигддог.
Үүний үр дүнд цэвэршүүлсэн ус зөөлөрч, кальци, магни нь уусдаггүй полимер үүсгэдэг. Натри-катионжуулсан усыг хлор-анионоор дамжуулахад Na-катионжуулсан усанд агуулагдах анионуудыг хлорын ионоор солилцох урвал явагдаж, цэвэршүүлсэн усны шүлтлэг чанар буурдаг. Ион солилцооны давирхай (нөхөн сэргээх) шинж чанарыг сэргээхийн тулд ширээний давсны уусмалыг ашигладаг. Тиймээс усыг гүн зөөлрүүлэх (0.03 ... 0.05 ммоль / л хүртэл) хүрдэг. Натри-хлорын иончлолын аргыг ашиглахдаа зөвхөн нэг урвалж хэрэглэдэг - давс, шаардлагагүй зэврэлтээс хамгаалах хамгаалалттоног төхөөрөмж, шугам хоолой, тусгай холбох хэрэгсэл, тоног төхөөрөмжийн хэмжээ багасч, ус зөөлрүүлэх үйлдвэрийн үйл ажиллагаа, ашиглалтын хяналтыг хялбаршуулсан. Үүний үр дүнд ус зөөлрүүлэгчийн найдвартай байдал нэмэгдэж, өртөг буурна. Энэ зөөлрүүлсэн ундааг байнга ууна
Гүн уст давхаргын усыг ашиглахгүйгээр хэрэглэж болно гэсэн ойлголт түгээмэл байдаг урьдчилсан бэлтгэл. Үнэн хэрэгтээ, тэдгээрээс гаргаж авсан ус нь өндөр уснаас хамаагүй цэвэр боловч энэ нь хүний эрүүл мэнд, тоног төхөөрөмжийн ажиллагаанд сөргөөр нөлөөлдөг хольц агуулдаг. Асуудлыг нарийвчлан ойлгохын тулд BIICS компанийн ус цэвэршүүлэх системийн хэлтсийн мэргэжилтнүүдтэй холбоо барина уу.
Ус бол маш сайн уусгагч юм. Байнгын харилцаатай байх чулуулаг, энэ нь эдгээр чулуулгаас бүрдэх бодисоор ханасан байна. Цаг хугацаа өнгөрөх тусам хуримтлагддаг их хэмжээнийхолболтууд. Усны найрлага нь уст давхарга өнгөрч буй чулуулгийн төрлөөс хамаарна. Энэ нь Москва болон Москва мужид ердийн зүйл юм өндөр агуулгатайкарбонатын хатуулгийн давс ба төмрийн нэгдлүүд.
Хатуулаг ихтэй усыг удаан хугацаагаар хэрэглэх нь бөөрөнд чулуу (чулуу) хуримтлагдаж, арьсанд хүрч, үс хуурайшдаг. Халаах явцад нэгдлүүд тунадасжиж, хатуу бүрхүүл үүсгэдэг бөгөөд үүнийг арилгахад хэцүү байдаг. Халаалтын элементүүд ашиглах боломжгүй болж, хоолой, хоолой бөглөрч, тоног төхөөрөмжийн хөдөлгөөнт хэсгүүдийн элэгдлийн хурд нэмэгддэг.
Илүүдэл хатуулгийг дараахь байдлаар тодорхойлж болно.
- харааны хувьд: сантехникийн хэрэгсэл, халаалтын элементүүд дээр товруу үүсэх (данханд, угаах болон халаах элементүүд дээр). аяга таваг угаагч, бойлер);
- амтлах: хатуулаг нь мэдэгдэж байгаа савласан устай харьцуулахад;
- хөөсөрч дээр: Хатуу ус нь хөөс бага гаргаж, хэрэглээ багатай угаалгын нунтагилүү өндөр;
- лабораторид.
Ус зөөлрүүлэх нь хатуулгийн давсны концентрацийг бууруулж, эдгээр үзүүлэлтүүдийг санал болгож буй хэмжээнд хүргэх явдал юм.
Усны хатуулгийн стандартууд
Хатуулаг давсны агууламжаас хамааран усыг дараахь байдлаар хуваана.
- зөөлөн - давсны агууламж 2 мЭк / л-ээс ихгүй;
- хэвийн - 2 - 4 мЭк / л дотор давсны агууламж;
- хатуу - давсны агууламж 4 - 6 мЭк / л;
- өндөр хатуулаг - 6 мЭк/л-ээс дээш давсны агууламж.
Ундны усны чанарыг зохицуулдаг Оросын стандарт нь хатуулгийн давсны агууламжийн хязгаарыг 7.0 мЭк / л түвшинд тогтоодог. ДЭМБ энэ үзүүлэлтийг 2.5 мЭк/л гэж тогтоосон бол ЕЭК 2.9 мЭк/л стандартыг баталсан. Тиймээс ундны ус шиг крантны усОХУ-д ДЭМБ-ын зөвлөмжөөс хоёр дахин их хатуулаг усыг нийлүүлэхийг зөвшөөрдөг.
Ус зөөлрүүлэх аргууд
Дулааны
Өөрөөр хэлбэл - буцалгана. Температур нэмэгдэхийн хэрээр уусдаг кальцийн бикарбонат (хатуулаг үүсгэдэг хамгийн түгээмэл нэгдэл) нь уусдаггүй кальцийн карбонат болон нүүрстөрөгчийн давхар исэл болж задардаг. Уусдаггүй хэсэг нь тунадасжиж, хий нь ууршдаг. Буцалгах нь кальцийн сульфатын концентрацийг хэсэгчлэн бууруулдаг. Дулааны аргахамгийн боломжийн амьдралын нөхцөл, гэхдээ хамгийн тохиромжтой биш, гүйцэтгэл багатай. Үүнээс гадна магнийн нэгдлүүдэд тохиромжгүй.
Мембран
Ийм аргаар усыг зөөлрүүлэхийн тулд молекулын мембраныг ашигладаг бөгөөд энэ нь зөвхөн усны хэсгүүдийг нэвтрүүлэх боломжийг олгодог бөгөөд ихэнх хольцыг (98% хүртэл) зайлуулдаг. Урвуу осмос шүүлтүүр ингэж ажилладаг.
Ашигтай гэж үздэг давсны төлөө бохирдсон ус уух шаардлагагүй. Бие махбодоо ижил бодисоор тэжээх нь илүү дээр юм, гэхдээ дотор нь байдаг тогтмол бүтээгдэхүүн. Үнэндээ хүн төрөлхтөн бүх насаа талх, сүү, мах, загас, хүнсний ногоо, жимс жимсгэнэээс авч өнгөрөөдөг. Жишээлбэл, нэг аяга сүүнд ганц аяга крантны уснаас хэдэн зуу дахин их кальци агуулагддаг. Зарим тохиолдолд ундны усыг ийм байдлаар бэлтгэхийн тулд эрдэсжүүлэгч суурилуулдаг.
Химийн бодис (урвалж)
Аргын мөн чанар нь уусдаг нэгдлүүдийг уусдаггүй бодис болгон хувиргах явдал юм. Үүний тулд усанд нэг төрлийн давс давамгайлж байгаагаас хамааран янз бүрийн урвалжуудыг ашигладаг. Карбонатын төрлийн давсны хувьд шохой, натрийн нэгдлүүд, сод, синтетик нэгдлүүд, тухайлбал тринатрийн фосфатыг ашигладаг. Үүний үр дүнд ус зөөлрөх боловч урвалж байгаа тул хоол хүнс болгон хэрэглэж болохгүй.
Соронзон
Ус нь тогтмолыг чиглүүлэхэд нөлөөлдөг соронзон орон. Соронзон талбараар дамжин өнгөрөх нь хатуулгийн давсны бүтцийг өөрчилдөг. Молекулууд халах үед холболтоо зогсоож, тунадас үүсгэдэггүй, мөн усанд уусдаг одоо байгаа масштабын давхаргыг сулруулдаг. Энэ арга нь давсны концентрацийг бууруулдаггүй, харин тунадас хэлбэрээр хуримтлагдахаас сэргийлдэг. Гэрийн зориулалтаар энэ ус тохиромжтой: хоолой, насосны тоног төхөөрөмжТэгээд халаалтын элементүүдудаан үргэлжлэх болно. Соронз ашиглан усыг үр дүнтэй зөөлрүүлж, зөвхөн бага хэмжээгээр, урсгалын хурд нь 0.5 м/с-ээс ихгүй байна. Соронзон зөөлрүүлэгч нь төмрийн агууламжийг мөн бууруулдаг.
Цахилгаан соронзон
Энэ нь соронзон хальсны сайжруулсан хувилбар бөгөөд илүүдэл давс нь тунадасжуулах чадвараа алдаж зогсохгүй бохирын хоолой руу урсдаг.
Ионы солилцоо
Аргын мөн чанар нь кальци, магнийн ионуудыг натрийн ионоор солих явдал бөгөөд тэдгээрийн нэгдлүүд нь уусдаг, нөлөөлдөггүй. сөрөг нөлөөэрүүл мэнд, тоног төхөөрөмж дээр.
Орчин үеийн ундны ус цэвэршүүлэх систем нь худгийн усны шинжилгээнээс хамаардаг хэд хэдэн аргыг ихэвчлэн хослуулдаг. Ус цэвэршүүлэх мэргэжилтэн нь таны нөхцөл байдалд ямар төрлийн зөөлрүүлэгч хэрэгтэйг тодорхойлоход тусална. Учир нь артезиан худагкарбонатууд давамгайлдаг Москва мужид ион солилцооны төрлийн ус зөөлрүүлэгч суурилуулахыг зөвлөж байна.
Бүтцийн хувьд энэ төхөөрөмж нь натрийн ионыг ялгаруулах, кальци, магнийн ионыг шингээх чадвартай полимер ион солилцооны давирхайг мөхлөг хэлбэрээр цутгадаг хуванцар сав юм. Цилиндр рүү орж буй ус нь солих урвал явагдах давирхайгаар аажмаар дамждаг. Давирхай дахь натрийн ионы концентраци буурах үед угаах, нөхөн сэргээх процессыг хийх шаардлагатай. Эдгээр зорилгоор давсны савыг цилиндрт холбосон бөгөөд үүнээс натрийн хлоридын уусмалыг нийлүүлдэг. Үйл явцыг хянаж байна автомат блокудирдлага. Угаах үед зөөлрүүлсэн усны хангамж зогсдог тул нөхөн төлжилтийг шөнийн цагаар програмчилдаг. Хэрэв усыг тасралтгүй цуглуулж байвал хоёр цилиндрийг суурилуулж, нөхөн сэргээх ажлыг ээлжлэн эхлүүлэхийг зөвлөж байна. Үе үе, дунджаар 3-4 жил тутамд давирхайг солих шаардлагатай байдаг, учир нь түүний нөхөн сэргээх мөчлөгийн тоо хязгаарлагдмал байдаг. Системийн гүйцэтгэл нь цилиндр дэх ачааллын хэмжээнээс хамаарна.
Уг нийтлэлийг тус газрын ус цэвэршүүлэх системийн хэлтсийн мэргэжилтнүүдийн оролцоотойгоор бэлтгэсэн
ОХУ-ын Боловсрол, шинжлэх ухааны яам Холбооны улсын төсвийн боловсролын
"Баруун өмнөд улсын их сургууль" байгууллага
Ерөнхий ба органик бус химийн тэнхим
БАТЛАВ Тэргүүн проректор – Сургалт эрхэлсэн проректор
Э.А. Кудряшов "___"___________2012
УСНЫ ХАТУУЛТ, ТҮҮНИЙГ ЗӨӨЛРҮҮЛЭХ АРГА
Удирдамжруу бие даасан ажилхимийн бус мэргэжлээр суралцаж буй оюутнуудад зориулсан "Хими" хичээлээр
UDC 546 Эмхэтгэсэн: I. V. Savenkova, F.F. Ниязи
Шүүмжлэгч: Химийн шинжлэх ухааны нэр дэвшигч, дэд профессор В.С.Мальцева
Усны хатуулаг ба түүнийг зөөлрүүлэх арга: Химийн бус мэргэжлийн оюутнуудад зориулсан "Хими" хичээлээр бие даан ажиллах заавар / Баруун өмнөд. муж их сургууль; Эмхэтгэсэн: I.V. Savenkova, F.F. Ниязи Курск, 2012. 18 х.
Урагшаа сургалтын материалусны хатуулгийг үнэлэх, түүнийг зөөлрүүлэх аргуудыг танилцуулав лабораторийн ажилэнэ сэдвээр болон оюутнуудад зориулсан бие даасан даалгавар.
Химийн бус мэргэжлийн оюутнуудад зориулагдсан.
БИЕ ДААН БЭЛТГЭХ АСУУЛТ
1. Усны хатуулаг ба түүний үүсэх шалтгаан. Хатуулаг хэмжих нэгж.
2. Хатуу байдлын төрөл: түр зуурын, байнгын, нийт, карбонат ба карбонат бус. Тэд ямар ионуудаас үүдэлтэй вэ?
3. Усны рН-д хатуулгийн нөлөө.
4. Аж үйлдвэрт хатуу ус ашигласны сөрөг үр дагавар.
5. Зөөлрүүлэх үндсэн аргууд үйлдвэрийн ус. Тэдний сонголтыг юу чиглүүлдэг вэ?
6. Ус зөөлрүүлэх дулааны арга. Үүний давуу болон сул талууд.
7. Усыг зөөлрүүлэхэд ашигладаг урвалжийн аргууд. Усны аргаар зөөлрүүлэхэд ямар химийн процесс явагдана: a) шохойжилт; б) фосфатжуулах; в) сод; г) натрийн гидроксид нэмэх үү?
8. Ион солилцооны аргыг ашиглан ус зөөлрүүлэх.
9. Катион солилцуур ба анион солилцуурын ион солилцооны хүчин чадал. Энэ нь ямар нэгжээр илэрхийлэгддэг вэ? Энэ нь ямар хүчин зүйлээс хамаардаг вэ?
10. Яагаад натрийн хлоридын уусмалаар угааж, дараа нь катион солилцогчийг сэргээхийн тулд усаар угаадаг вэ? Катион солилцогчийг магнийн хлоридын уусмалаар угаах замаар нөхөн сэргээх боломжтой юу?
Ном зүй
1. Коровин Н.В. Ерөнхий хими. М .: Илүү өндөр. сургууль, 2007 он
2. Ерөнхий химийн асуудал ба дасгалууд / Ed. Н.В. Коровина. М .: Илүү өндөр. сургууль, 2004 он
3. Глинка Н.Л. Ерөнхий химийн асуудал, дасгалууд. М.:Интеграл-пресс, 2002
4. Ахметов Н.С. Ерөнхий ба органик бус хими. М .: Илүү өндөр. сургууль,
Байгалийн ус нь ууссан хэлбэрээр төрөл бүрийн органик болон органик бус нэгдлүүдийг агуулсан цогц олон бүрэлдэхүүн хэсэгтэй систем юм.
1) Гол ионууд.
Катионууд: Na+, Ca2+, Mg2+, K+ (багахан Fe2+, Fe3+, Mn2+); Анионууд: HCO3 -, SO4 2-, Cl-, CO3 2- (ихэвчлэн HSiO3 -, SO3 2-, S2 O3 2-).
2) ууссан хий.
Усанд ихэвчлэн уусдаг нь: нүүрстөрөгчийн давхар исэл, хүчилтөрөгч, азот, сульфид, метан гэх мэт.
3) Биоген бодисууд.
TO Шим тэжээлд организмын амин чухал үйл ажиллагаатай холбоотойгоор үүсдэг нэгдлүүд орно. Үүнд орно янз бүрийн хэлбэрүүдазот (аммиак, нитрит, нитрат), фосфор, цахиур, төмөр.
4) Микроэлементүүд.
TO Эдгээрт усанд бага хэмжээгээр агуулагддаг элементүүд орно 10-3 %.
5) Органик бодисууд.
Эдгээр нь төрөл бүрийн ургамал, амьтны организм, бичил биетэн, тэдгээрийн хүрээлэн буй орчинтой харьцах бүтээгдэхүүн байж болно.
Байгалийн ус нь ууссан давсны нийт агууламж, янз бүрийн ионуудын харьцангуй элбэг дэлбэг байдлаас ихээхэн ялгаатай байдаг. Энэ ялгаа нь усны шинж чанарт ихээхэн нөлөөлж,
тиймээс, түүний хэрэглээ янз бүрийн бүс нутаг. Ca2+ ба Mg2+ ионууд нь усанд өвөрмөц шинж чанарыг өгдөг.
байгаа эсэх нь усны хатуулгийг тодорхойлдог.
Усны хатуулаг нь байгалийн усны найрлага, чанарыг тодорхойлох технологийн үзүүлэлтүүдийн нэг юм.
Энэ нь 1 литр ус дахь Са2+ ба Mg2+ ионуудын миллимолийн эквивалентийн тооны агууламжаар тодорхойлогддог. Нэг миллиэквивалент хатуулаг нь усан дахь 20.04 мг/л Са2+ буюу 12.16 мг/л Mg2+ агууламжтай тохирч байгаа нь эдгээр ионуудын эквивалент масстай тохирч байна.
Үүний үр дүнд эдгээр ионууд байгалийн усанд гарч ирдэг
шохойн чулуутай харилцан үйлчлэх буюу гөлтгөнө ууссаны үр дүнд . CaCO3 + H2 O + CO2 = Ca2+ + 2HCO3 -
Байгалийн усны хатуулаг нь маш олон янз байдаг. Хатуулаг нь 4 мкв/л-ээс бага Ca2+ ба Mg2+ ионууд нь 4-8 хүртэл зөөлөн устай байдаг. дунд зэргийн хатуу, 8-аас 12 хүртэл
– хатуу ба 12 мкв/л-ээс их – маш хатуу.
Тухайлбал, хур тунадасны ус хамгийн зөөлөн (0,07-0,1 мекв/л), далайн усны хатуулаг нь 130 мкв/л байна.
Хэд хэдэн төрлийн хатуулаг байдаг: ерөнхий, түр зуурын, байнгын, карбонат ба карбонат бус.
Ерөнхий хатуулагнь ус дахь Ca2+, Mg2+ ионы нийт концентрацийг мекв/л-ээр илэрхийлнэ.
Тогтмол хатуулаг --д ус буцалгасны дараа үлдсэн нийт хатуулгийн нэг хэсэг агаарын даралттодорхой хугацаанд.
Түр зуурын хатуулаг -тодорхой хугацаанд атмосферийн даралтад ус буцалгахад арилдаг нийт хатуулгийн нэг хэсэг. Энэ нь нийт ба тогтмол хөшүүн байдлын зөрүүтэй тэнцүү байна.
Карбонатын хатуулаг- нийт хөшүүн байдлын нэг хэсэг;
кальци, магнийн бикарбонатын эквивалент концентраци. Карбонатын бус хатуулаг- нийт хөшүүн байдлын нэг хэсэг
нийт ба карбонатын хатуулгийн ялгаа.
Жишээ 1. 5 м 3 усанд 250 г кальцийн ион, 135 г магнийн ион агуулагдана. Усны нийт хатуулгийг тодорхойлох.
Шийдэл. Кальци, магнийн ионуудын агууламжийг (мг/л-ээр) олъё
250 1000 / 5 1000 = 50 (мг/л) Са2+ ион
Тэгээд 135 1000 / 5 1000 = 27 (мг/л) Мг ион 2+ .
1 мекв хатуулаг нь 20.04 мг/л ионы агууламжтай тохирч байна. Ca2+ буюу 12.16 мг/л Mg2+ ион; иймээс,
F = 50 / 20.04 + 27 / 12.16 = 4.715 (meq / л).
Хариулт: Ус нь дунд зэргийн хатуулагтай.
Жишээ 2. Кальцийн бикарбонат агуулсан 100 мл усыг титрлэхэд усны карбонатын хатуулгийг тооцоол.
6.25 мл, 0.08 Н HC1 уусмалыг авсан. Харгалзах урвалын тэгшитгэлийг өг.
Шийдэл: Бид эквивалентийн хуулийг ашиглан асуудлыг шийддэг.
Кальцийн бикарбонатын уусмалын хэвийн байдлыг тооцоолъё: N1 = 6.25 0.08 ⁄ 100 = 0.005 n.
Тиймээс 1 литр усанд 0.005 1000 = 5 мекв кальцийн бикарбонат агуулагддаг.
Хариулт: F=5meq/l
Ca2+ ба Mg2+ ионууд нь аюултай биш боловч усан дахь их хэмжээний агууламж нь саван хэт их хэрэглэх, бүтээгдэхүүний амтыг муутгахад хүргэдэг. Халах, ялангуяа ус уурших үед эдгээр металлын давс нь масштабын давхарга үүсгэдэг бөгөөд энэ нь хөргөх, халаалтын системд дулаан дамжуулах коэффициентийг бууруулдаг бөгөөд энэ нь туйлын хүсээгүй юм.
Хэрэглээ байгалийн усТехнологийн хувьд урьдчилсан цэвэрлэгээ хийхийг шаарддаг. Усны хатуулаг буурахад хүргэдэг процессыг ус зөөлрүүлэх гэж нэрлэдэг.
Ус зөөлрүүлэх аргыг гурван үндсэн бүлэгт хувааж болно.
1) усыг дулаанаар зөөлрүүлэх; 2) урвалж зөөлрүүлэх арга; 3) ион солилцооны аргыг ашиглан ус зөөлрүүлэх.
1. Ус зөөлрүүлэх дулааны арга
Түр зуурын буюу карбонатын хатуулаг, усыг 70-80 ° C хүртэл халааж, дараа нь шүүхээр арилгадаг. Халаахад дараах урвал явагдана.
Ca(HCO3)2 = CaCO3 + CO2 + H2O
Mg(HCO3)2 = MgCO3 + CO2 + H2O
Гэсэн хэдий ч CaCO3 нь бага зэрэг усанд уусдаг тул карбонатын хатуулгийг дулааны аргаар бүрэн арилгах боломжгүй юм. MgCO3-ийн уусах чадвар нэлээд өндөр тул магнийн бикарбонат нь устай шууд урвалд ордог, жишээлбэл.
гидролизийн процесс ажиглагдаж, MgCO3-ийн оронд тунадас үүсгэдэг
Mg(OH)2:
MgC03 + H2 O = Mg(OH)2 + CO2
Усыг дулаанаар зөөлрүүлэх нь ихээхэн зардалтай холбоотой тул усыг зохих халаалтанд оруулах шаардлагатай үед л ашигладаг.
2. Урвалжийн усыг зөөлрүүлэх.
Урвалжийн усыг зөөлрүүлэх нь түүнийг нэвтрүүлэхэд оршино
тусгай урвалжуудын ус, түүнд ууссан кальци, магнийн катионууд нь тунадас үүсгэдэг бараг уусдаггүй нэгдлүүд болж хувирдаг. Хэрэглэсэн урвалжаас хамааран ус зөөлрүүлэх аргыг шохой, шохой-сод, шүлтлэг, фосфат, бари гэж ангилдаг.
2.1 Шохойн арга.
Энэ аргаашигласан хэсэгчлэн арилгахкарбонатын хатуулагтай уснаас .
Унтрасан шохойг хэлбэрт нь ус нэмнэ шохойн сүүкальцийн бикарбонатын давс нь карбонат хэлбэрээр тунадас үүсгэдэг:
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 = 2CaCO3 + 2H2 O, Цаашид шохойг усанд оруулах нь гидролизд хүргэдэг.
магнийн давс, уусдаггүй магнийн гидроксид үүсэх, рН≥ 10.2...10.3-д тунадас үүсгэдэг:
Mg(HCO3)2 + Ca(OH)2 = MgCO3 + CaCO3 + CO2 + 2H2 O MgCO3 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2 + CaCO3,
Усны рН нь 10.2-оос багагүй байвал карбонат бус магнийн хатуулгийг шохойжуулах замаар уснаас зайлуулдаг (бусад усны рН-ийн утгын хувьд магнийн гидроксид тунадас үүсгэдэггүй):
MgSO4 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2 + CaSO4
MgCl2 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2 + CaCl2
Дээрх тэгшитгэлээс харахад магнийн хатуулаг арилсан боловч нийт хатуулгийн утга өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна, учир нь магнийн хатуулаг нь кальци, карбонат бус хатуулагаар солигддог. Тийм ч учраас энэ аргазөвхөн өндөр утгатай ус зөөлрүүлэхэд ашиглаж болно карбонатын хатуулаг.
Гидрокарбонатыг саармагжуулах замаар түр зуурын хатуулгийг арилгах унтраасан шохоймаш ховор хэрэглэгддэг, учир нь a) нарийн ширхэгтэй тунадас нь тунадахад хэцүү, тоосонцор томрох шаардлагатай байдаг; б) олон тоонынарийн ширхэгтэй органик бодис нь тунадас үүсэхээс сэргийлдэг.
2.2.шохой-сод
Энэ аргыг усыг гүн зөөлрүүлэх шаардлагагүй үед карбонат болон карбонат бус хатуулгийг нэгэн зэрэг багасгахад ашигладаг.
Үйл явцын химийг дараах урвалаар тайлбарлав: MgS04 + Na2 CO3 = MgCO3↓ + Na2 SO4 CaCl2 + Na2 CO3 = CaCO3 + 2NaCl
(Шохой ашиглан карбонатын хатуулгийг арилгах урвалын тэгшитгэлийг 2.1-р зүйлээс үзнэ үү).
Усанд урвалж нэмсний дараа коллоид нэгдлүүд CaCO3 ба Mg(OH)2 агшин зуур үүсэх боловч тэдгээрийн коллоид төлөвөөс бүдүүн тархсан хэлбэрт шилжих, өөрөөр хэлбэл. тэдгээр нь тунадасждаг төлөв рүү, авдаг урт хугацаа. Тиймээс шохойн содын аргыг ихэвчлэн дулааны аргаар хослуулдаг. Жишээлбэл, энэ хослол нь нам даралтын бойлерыг тэжээхэд ашигладаг усыг зөөлрүүлэх, халаалтын сүлжээг тэжээхэд ашигладаг.
Ус зөөлрүүлэх гүн шохой-содын аргатэнцүү байна: усыг халаахгүйгээр хатуулаг нь хүртэл буурдаг
1…2мЭк/л;
усыг 80...90o С хүртэл халаахад хатуулаг нь буурдаг
0.2…0.4 мекв/л.
2.3. Шүлтлэг арга.
Ус зөөлрүүлэх энэ аргыг дараах химийн урвалын тэгшитгэлээр тодорхойлно.
Ca(HCO3 )2 + 2NaOH = CaCO3 ↓ + Na2 CO3 + H2 O
Mg(HCO3 )2 + 2NaOH = Mg(OH)2 ↓ + Na2 CO3 + H2 O + CO2
CaSO4 + Na2 CO3 = CaCO3 ↓ + Na2 SO4
CaCl2 + Na2 CO3 = CaCO3 ↓ + 2NaCl
CO2 +NaOH = Na2CO3 + H2O
MgSO4 + 2NaOH = Mg(OH)2 ↓ + Na2 SO4
MgCl2 + 2NaOH = Mg(OH)2 ↓ + 2NaCl
Өгөгдсөн урвалын тэгшитгэлээс дараах байдалтай байна.
1) Ус зөөлрүүлэх явцад натрийн гидроксид (NaOH) нь карбонатын хатуулгийг арилгах, усанд ууссан нүүрстөрөгчийн давхар ислийг саармагжуулахад ашиглагддаг.
2) бикарбонатыг задлах, нүүрстөрөгчийн давхар ислийг саармагжуулах явцад үүссэн сод (Na 2 CO3) нь карбонат бус хатуулгийг арилгахад ашиглагддаг.
Шүлтлэг аргаар ус зөөлрүүлэх гүн нь шохойн содын аргатай адил байна, i.e. үлдэгдэл хатуулгийн утга нь бараг 1 мкв / л, зөөлрүүлсэн усыг халаах үед -
0.2…0.4 мекв/л.
2.4 Фосфатын арга.
Ус зөөлрүүлэх энэ арга нь хамгийн үр дүнтэй урвалж арга юм. Натрийн фосфаттай усыг зөөлрүүлэх үйл явцын химийг дараах урвалын тэгшитгэлээр тодорхойлно.
3CaS04 + 2Na3 P04 = Caz (PO4 )2 ↓ + Na2 SO4 3MgCl2 + 2Na3 PO4 = Mg3 (PO4 )2 ↓ + 6NaCl 3Ca(HCO3 )2 + 2Na3 PO4 = Ca3 (PO4 )2Mg(PO3)H 2Na3 PO4 = Mg3 (PO4 )2 ↓+ 6NaHCO3
Дээрх урвалын тэгшитгэлээс харахад аргын мөн чанар нь усанд уусах чадвар багатай фосфорын хүчлийн кальци, магнийн давсыг үүсгэдэг тул бүрэн тунадас үүсгэдэг.
Фосфатын зөөлрүүлэх ажлыг ихэвчлэн усыг 105...1500С хүртэл халааж, хатуулгийг 0,02...0,03 мекв/л хүртэл бууруулж өгдөг. Натрийн фосфатын өндөр өртөгтэй тул фосфатын аргыг ихэвчлэн өмнө нь шохой, содоор зөөлрүүлсэн усыг зөөлрүүлэхэд ашигладаг. Энэ аргыг жишээлбэл, дунд болон дунд зуухны тэжээлийн усыг бэлтгэхэд ашигладаг. өндөр даралт(588...980МПа).
2.5.Барийн арга.
Ус зөөлрүүлэх нь түүнд барийн гидроксид эсвэл барийн алюминатыг нэвтрүүлэх, кальци, магнийн бараг уусдаггүй нэгдлүүд, түүнчлэн барийн сульфат үүсэхэд суурилдаг. Процессын химийг дараах урвалын тэгшитгэлээр тодорхойлно.
CaSO4 + Ba(OH)2 = Ca(OH)2 ↓ + BaSO4 ↓
CaCl2 + BaAl2 O4 = BaCl2 + CaAl2 O4 ↓
Ca(HCO3 )2 + BaAl2 O4 = CaAl2 O4 ↓ + BaCO3 ↓ + H2 O + CO2
(Магнийн давсны хувьд ижил төстэй урвалын тэгшитгэлийг бичиж болно).
Ус зөөлрүүлэх барийн арга нь маш үнэтэй бөгөөд барийн давс нь хортой байдаг тул сульфатыг олборлож усыг хэсэгчлэн давсгүйжүүлэхэд ашиглах нь зүйтэй.
Жишээ 3. Усны хатуулаг нь 1 литр усанд 5,4 мекв кальцийн ион байна. 1 тонн усны хатуулгийг бараг тэг болгохын тулд натрийн фосфат Na3 P04 ямар хэмжээгээр авах ёстой.
Шийдэл: Бид томъёог ашиглан асуудлыг шийддэг
F = m / E V, (1)
энд m нь усны хатуулаг үүсгэдэг эсвэл усны хатуулгийг арилгахад ашигладаг бодисын масс, g;
E нь энэ бодисын эквивалент масс; г / моль; V - усны хэмжээ, л.
E (Na3 PO4 ) = M (Na3 PO4 ) / n V, |
энд n нь металлын ионуудын тоо; B нь металлын валент юм.
E(Na3PO4) = 164 / 3 =54.7 (г/моль)
(1) тэгшитгэлээс бид массыг илэрхийлнэ
m = F E V = 5.4 54.7 1000 = 295.38 (г) Хариулт: m = 295.38 г.
3. Ион солилцооны аргууд
Ус зөөлрүүлэх катион солилцооны арга нь катион солилцогч гэж нэрлэгддэг усанд бараг уусдаггүй зарим бодисууд нь тэдгээрт агуулагдах катионуудын идэвхтэй бүлгүүдийг (натри, устөрөгч гэх мэт) усанд агуулагдах кальци, магнийн катионоор солилцох чадварт суурилдаг. .
Одоогоор өргөн тархсансинтетик полимер дээр үндэслэн олж авсан ион солилцооны давирхайг хүлээн авсан. Ион солилцооны давирхайнууд нь усанд уусдаггүй, гэхдээ ион солилцох чадвартай бүлгүүдийг агуулсан гурван хэмжээст полимерууд юм.
Зөөлрүүлэх усыг катион давирхайн давхаргаар шүүдэг бол кальци, магнийн катионууд нь уснаас катионы давирхай руу шилжиж, усанд ордог.
