Эксперт по сдаче вступительных испытаний в ВУЗах
Концентрации.
Для решения теоретических и практических задач по темам «Водно-химические режимы ТЭС» и «Водоподготовка на ТЭС и АЭС» следует ознакомиться и разобраться с расчётами концентраций примесей в водной среде.
Основными видами используемых концентраций являются:
1. Массовая концентрация (Cm). Размерность г/л, мг/л, мкг/л, г/дм3, мг/дм3, мкг/дм3, г/кг, мг/кг, мкг/кг.
Данная концентрация чаще всего используется персоналам лабораторий при проведении анализов и подготовки результатов анализов.
2. Процентная концентрация (Сп). Размерность %.
Данная концентрация используется для оценки доли вещества, находящегося в водном растворе относительно всего раствора.
3. Молярная концентрация (СM). Размерность моль/л, моль/дм3, моль/кг.
Данная концентрация используется при расчётах, связанных с химическими реакциями, а именно: константы реакции, рН и рОН среды, растворимости и т.д.
4. Нормальная (эквивалентная) концентрация (Сн). Размерность мкг-экв/л, мг-экв/л, г-экв/л, мкг-экв/дм3, мг-экв/дм3, г-экв/дм3.
Данная концентрация введена для возможности расчётов концентраций различных веществ и определения показателей воды, таких как общие жесткость и щелочность.
Обозначения:
Э – эквивалентная масса (г/г-экв, мг/мг-экв). Может быть определена, как отношение атомной либо молярной массы вещества (исп. таблицу Менделеева) к его валентности. Валентность ионов определяется их зарядом, валентность молекулы: для кислот равна количеству ионов водорода в химической формуле (к примеру, валентность HCl равна 1, валентность H2SO4 равна 2, валентность H3PO4 равна 3); для остальных соединений валентность определяется наличием связей в химической формуле.
М – молярная масса (исп. таблицу Менделеева) (г/моль).
ρ – плотность вещества (кг/л, кг/дм3).
При расчётах концентраций используются формулы пересчёта из одной концентрации в другую, сведённые в общую таблицу 1.
Таблица 1
Формулы для взаимного пересчёта концентраций раствора
Тип концентрации Обозначение единицы Искомая концентрация
Массовая Процентная Молярная Нормальная
Массовая Сm г/дм3 — Сп = Сm/(10*ρ) CM = Cm/M Cн = Сm/Э
Процентная Cп % Сm = 10*Сп*ρ — CM = 10*Cп*ρ/M Cн = 10*Сп*ρ/Э
Молярная СM моль/дм3 Cm = М*СМ Сп = М*Сm/(10*ρ) — Cн = М*СМ/Э
Номальная Cн г-экв/дм3 Сm = Э*Сн Сп = Э*Сн/(10*ρ) CM = Э*Cн/M —
Задания на практическое занятие.
Задание 1.
По одной из заданных концентраций раствора (г/дм3, %, моль/дм3, г-экв/дм3) и его плотности ρ (кг/дм3), приведённых в таблице 2, определить концентрацию раствора в трёх других единицах.
Таблица 2
Соотношение концентраций растворов
№ задания Растворенное вещество Плотность раствора Содержание безводного вещества
г/дм3 % моль/дм3 г-экв/дм3
1 NaCl 1,034 5,0
2 HCl 1,023 51,15
3 NaOH 1,043 1,043
4 H2SO4 1,005 0,205
5 NaCl 1,049 73,43
6 HCl 1,013 0,833
7 NaOH 1,076 7,0
8 H2SO4 1,019 30,56
9 NaCl 1,063 95,67
10 HCl 1,033 1,81
11 NaOH 1,131 3,393
12 H2SO4 1,045 73,15
13 NaCl 1,132 18,0
14 HCl 1,078 16,0
15 NaOH 1,208 241,6
16 H2SO4 1,095 1,56
17 NaCl 1,197 5,32
18 HCl 1,108 6,68
19 NaOH 1,328 30,0
20 H2SO4 1,303 11,64
21 NaCl 1,086 2,23
22 HCl 1,169 34,0
23 NaOH 1,449 15,2
24 H2SO4 1,824 17,12
25 NaCl 1,005 1,0
Полученные значения вписать в таблицу 2 и отправить обратно в файле.
Задача 2.
Приведённые в таблице 3 концентрации перевести в нормальные (эквивалентные). Полученные значения внести в таблицу 3, вместо исходных в размерности мг-экв/л.
Таблица 3
Химический состав источников
№ задания Содержание ионов, мг/дм3
Ca2+ Mg2+ Na+ HCO3- SO42- Cl-
1 13,4 2,5 0,7 42,7 4,2 3,0
2 16,5 4,3 4,3 67,6 7,0 2,2
3 72,0 14,5 20,3 140,3 140,0 15,0
4 23,7 3,5 6,2 73,2 6,7 14,0
5 72,2 17,4 12,5 280,6 33,5 10,0
6 102,0 16,8 6,9 264,0 93,2 7,1
7 68,7 10,3 6,1 250,8 15,0 4,9
8 51,9 15,0 8,6 188,0 29,7 15,8
9 53,9 20,4 19,6 293,5 48,2 5,0
10 28,0 17,0 36,1 165,0 31,7 34,0
11 90,0 8,5 240,0 134,4 50,4 440,0
12 47,0 10,3 25,1 158,7 52,7 21,0
13 47,2 13,4 81,3 147,5 61,9 116,6
14 56,0 22,8 39,6 85,5 214,0 19,0
15 60,0 15,8 1,2 201,0 13,5 25,5
16 9,0 1,2 2,7 26,1 6,1 3,9
17 49,2 9,4 0,7 74,0 91,2 5,2
18 91,8 16,8 7,8 244,0 81,0 22,0
19 12,2 3,5 2,6 47,0 5,8 4,0
20 93,0 43,5 243,1 228,2 294,6 300,7
21 23,4 5,2 0,7 58,3 20,5 8,8
22 108,2 9,7 107,3 234,2 107,0 170,0
23 100,0 23,1 20,3 275,0 95,0 40,0
24 61,6 15,8 2,3 128,1 97,7 2,4
Ссылка на первоисточник:
http://biscol.ru
