Эксперт по сдаче вступительных испытаний в ВУЗах
Основные показатели качества воды.
Растворимость примесей в водном теплоносителе
Примеси в водах содержатся в трех видах:
Грубодисперсные примеси (диаметр более 100 нм)
Коллоидные примеси (диаметр от 1 до 100 нм)
Ионы (диаметр менее 1 нм)
В грубодисперсной форме могут находиться: песок, частицы продуктов коррозии.
Коллоидные примеси: оксиды кремния, железа, алюминия, органические примеси.
В ионной форме в водах находятся: кальций, магний, натрий, хлориды, сульфаты, растворенные газы.
Наличие взвешенных веществ можно определить с помощью трех показателей:
Взвешенные вещества, [ г/дм3 ]
Прозрачность, [ см ]
Мутность, [ г/дм3 ]
Минеральный остаток (общее солесодержание) – сумма концентраций всех содержащихся в воде катионов, анионов, оксидов Al2O3 , Fe2O3 .[ мг/дм3 ]
Концентрация основных ионов определяется методом химического анализа.
Закон электронейтральности
Сумма концетраций всех имеющихся в воде катионов равна сумме анионов:
При проведенном химическом анализе допускается ошибка Δ в определении ионов:
Δ =
Жесткость
Жесткость – это сумма концентраций катионов кальция и магния в воде (эти ионы принимают непосредственное участие в образовании отложений). Общая жесткость обозначается:
Кальциевая жесткость
Магниевая жесткость
В природной воде содержатся: Ca 2+, Mg 2+, Na +, K +, Cl -, SO 42-, NO3-, HSiO3-, HCO3-, CO32-.
Ca 2+ и Mg 2+ в соединении с HCO3- и CO32- дают карбонатную жесткость Жк ( MgCO3 , CaCO3 , Mg(HCO3)2 , Ca(HCO3)2 ).
Некарбонатная жесткость Жнк — содержание в воде Ca 2+ и Mg 2+ в соединении с ионами Cl -, SO 42-, NO3-
Основное уравнение для определения жесткости:
Щелочность
Щелочность – это суммарная концентрация содержащихся в воде анионов слабых кислот, гидроксид-ионов (за вычетом ионов водорода).
Общая щелочность обозначается как и измеряется в
Щелочность бывает:
карбонатная щелочность – определяется концентрацией в воде карбонат-иона
бикарбонатная щелочность – определяется концентрацией в воде бикарбонат-иона
гидратная щелочность –определяется концентрацией в воде гидроксил-иона
фосфатная щелочность – определяется концентрацией в воде фосфат-ионов
В общем виде можно записать:
Що = Щк+Щбк+Щф+Щс+СH+
Карбонатный индекс – Ик – это предельное значение произведения общей
щелочности и кальциевой жесткости, выше которого протекает карбонатное накипеобразование с интенсивностью более 0,1 г/(м2 час)
Ик = f(t, pH)
Величина рН:
pH = -lg CH+
pH<7 – кислая среда
pH>7 – щелочная среда
pH=7 – нейтральная среда
Концентрации СО2 и СО32- можно определить по следующей зависимости:
Рассчитайте: общую, кальциевую, магниевую, карбонатную, некарбонатную жесткости, а также общую, карбонатную, бикарбонатную (гидрокарбонатную), фосфатную, силикатную щелочности для водных растворов количество примесей которых представлено в таблице ниже, а также рассчитайте ошибку химического анализа для представленных вод (во всех водах рН среды равен 7):
Таблица 1
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
Расчёт ведётся каждым студентом для всех 24 вариантов.
Ссылка на первоисточник:
http://www.ssau.ru/
