Умягчение воды гуминовой кислотой

Автор: admin · Дата: 26 октября 2014 · Прокомментировать

Умягчение воды гуминовой кислотой

Физико-химические способы умягчения воды.

С внешней стороны физико-химические способы умягчения воды сводятся к фильтрации ее через слой твердых порошкообразных веществ, содержащих ионы водорода или натрия. При фильтровании через такой порошок жесткой воды, содержащиеся в ней ионы кальция и магния обмениваются местами с натрием или водородом. Кальций и магний осаждаются на порошке, а ионы натрия или водорода переходят в воду.

Эти порошкообразные вещества, именуемые в технике ионообменными адсорбентами — ионитами, представляют собой твердые, не растворимые в воде, химически стойкие соединения с большой активной поверхностью, образованной неисчислимым количеством мельчайших пор и каналов. На этой поверхности и находятся в химически связанном состоянии ионы натрия или водорода. Общая величина активной поверхности составляет десятки и сотни квадратных метров на один грамм вещества. Жесткую воду пропускают (фильтруют) через слои ионита, в результате чего ионы кальция и магния поглощаются ионитом, а в раствор переходят ионы натрия.

Известно несколько типов ионитов, применяющихся для умягчения воды:

1) неорганические — цеолиты, пермутиты, глауконит и др.,

2) природные органические иониты — гуминовые кислоты и их соли,

3) синтетические смолы.

Гуминовая кислота

Цеолиты — природные минералы, содержащие окиси алюминия, кремния, натрия, кальция и воду. Ниже приводится состав одного из цеолитов — шабазита:

Na2O*CaO*Al2O3*4SiO2*6H2O

Синтетически приготовленный цеолит обладает аналогичными с природными цеолитами свойствами и называется пермутитом.

Алюмосиликаты — природные вещества типа каолинов.

Глауконит — природный минерал, содержащий кальций, магний, железо, алюминий, кремний.

Неорганические иониты, давно известные человечеству, обладают рядом недостатков. Они являются далеко не совершенными, вследствие непрочности зерна, постепенного падения активности, сравнительно малой ионообменной емкости. Один кубометр этих веществ может умягчить только 20—40 м3 воды средней жесткости. Все эти ионообменные вещества чаще всего применяются в различных комбинациях с химическими методами умягчения воды, в частности с содово-известковыми.

К природным органическим веществам относятся гуминовые кислоты и их соли — гуматы, являющиеся составной частью торфа, бурого угля и чернозема.

Еще в 1908 году русский академик К. К. Гедройц применял натриевые соли гуминовых кислот для умягчения воды методом ионного обмена. Умягчающее действие этих веществ обусловливают содержащиеся в гуминовых кислотах в большом количестве карбоксильные (COOH) и фенольные (OH) группы, водород которых способен к ионному обмену.

Однако гуминовые кислоты и их соли также не нашли широкого применения, в основном вследствие небольшой механической прочности и обменной активности. Но если гуминовые кислоты бурых углей обработать серной кислотой, т. е. просульфировать, то получается продукт со значительно увеличенной обменной способностью. Полученные таким образом сульфированные угли или, как их сокращенно называют, «сульфоугли» нашли довольно большое применение в практике умягчения воды. Однако прочность сульфоуглей все же невелика, и поэтому они уступают новым синтетическим ионообменным смолам, которые по обменной способности и механической прочности значительно превышают все известные природные и искусственные неорганические и органические ионообменные вещества.

Для серьезных ученых нужны соответствующие условия, наука требует оборудованного рабочего места. В наши дни важным инструментом любого научного деятеля является мощный ЭВМ, иными словами компьютер. Большое значение имеет также и программная составляющая, необходимо установить на ПК программы, желательно сразу профессиональную версия. Соответственно, и коммуникация между людьми от науки должна быть налажена правильно. Каждый работник, даже лаборант, должен иметь возможность быстро проконсультироваться с коллегами по любому вопросу.

Рубрика: Технологии ·  

загрузка...


Оставить комментарий или два