Читайте также:
|
Круговорот воды в природе (гидрологический цикл) — процесс циклического перемещения воды в земнойбиосфере. Состоит из испарения, конденсации и осадков.
Моря теряют из-за испарения больше воды, чем получают с осадками, на суше — положение обратное. Вода непрерывно циркулирует на земном шаре, при этом её общее количество остаётся неизменным. Три четверти поверхности земного шара покрыты водой. Водную оболочку Земли называют гидросферой. Большую её часть составляет соленая вода морей и океанов, а меньшую — пресная вода озер, рек, ледников, грунтовые воды иводяной пар. На земле вода существует в трех агрегатных состояниях: жидком, твердом и газообразном. Без воды невозможно существование живых организмов. В любом организме вода является средой, в которой происходят химические реакции, без которых не могут жить живые организмы. Вода является самым ценным и самым необходимым веществом для жизнедеятельности живых организмов. Вода химически довольно активное вещество. Сильно полярные молекулы воды сольватируют ионы и молекулы, образуют гидраты и кристаллогидраты. Сольволиз, и в частностигидролиз, происходит в живой и неживой природе, и широко используется в химической промышленности. Физические свойства Вода в нормальных атмосферных условиях сохраняет жидкое агрегатное состояние, тогда как аналогичные водородные соединения являются газами. Это объясняется особыми характеристиками слагающих молекулы атомов и присутствием связей между ними. Атомы водорода присоединены к атому кислорода, образуя угол 104,45°, и эта конфигурация строго сохраняется. Из-за большой разности электроотрицательностей атомов водорода и кислорода электронные облака сильно смещены в сторону кислорода. По этой причине молекула воды является активным диполем, где кислородная сторона отрицательна, а водородная положительна. В результате молекулы воды притягиваются своими противоположными полюсами, и образуют полярные связи, на разрыв которых требуется много энергии. В составе каждой молекулы Ион водорода (протон) не имеет внутренних электронных слоев и обладает малыми размерами, в результате чего он может проникать в электронную оболочку отрицательно поляризованного атома кислорода соседней молекулы, образуя водородную связь с другой молекулой. Каждая молекула связана с четырьмя другими посредством водородных связей — две из них образует атом кислорода и две атомы водорода. Комбинация этих связей между молекулами воды — полярной и водородной и определяет очень высокую температуру её кипения и удельную теплоты парообразования. В результате этих связей в водной среде возникает давление в 15-20 тыс. атмосфер, которое и объясняет причину трудносжимаемости воды, так при увеличении атмосферного давления на 1 Бар, вода сжимается на 0,00005 доли её начального объёма. Водоподготовка — обработка воды, поступающей из природного водоисточника, для приведения её качества в соответствие с требованиями технологических потребителей. Может производиться на сооружениях или установках водоподготовки для нужд коммунального хозяйства, практически во всех отраслях промышленности(напр. теплогенерирующих предприятий). Качество подготавливаемой воды для пищевых целей описывается СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Водоподготовка заключается в освобождении воды от грубодисперсных и коллоидных примесей и содержащихся в ней солей, тем самым предотвращаются отложениенакипи, унос солей паром, коррозия металлов, а также загрязнение обрабатываемых материалов при использовании воды в технологических процессах. Жесткость воды - это совокупность её свойств, обусловленных присутствием в ней различных примесей, и отчасти солей жёсткости. Различают постоянную, общую и временную жесткость воды.Общая жесткость воды определяется содержанием в водоподготовке солей кальция и магния. Эти ионы образуются в жёсткой воде в результате растворения в ней накипи.Временную жесткость вода приобретает при растворении карбонатов и многих других солей, которые в совокупности образуют накипь. В этом случае в воде наряду с кальцием и магнием имеются другие соли, которые в комбинации с умягчителем воды для котлаобразуют водоподготовку. При кипячении жёсткой воды эти соли не комбинируют друг с другом и остаются в воде в взвешенном состоянии. Постоянная жесткость воды обуславливается присутствием в воде наряду с катионами кальция и магния анионов железа. При кипячении жёсткой воды, карбонаты кальция и магния вступают в химическую реакцию с их анионами и образуют с ними слабые слои, которые выпадают в трудноудалимый осадок. С солями железа реакция протекает намного сложнее из-за того, что железо более устойчивое в жёсткой воде. В присутствии в трубе кислорода конечным продуктом образования накипи оказывается именно железо, представляющее собой темно-рыжий осадок. Поэтому, чем больше жёсткость воды, тем слабее окраска у накипи, которая сильно осаждается на стенках и дне котла при его промывке. Метод устранения жёсткости воды при использовании установки обратного осмоса.
Данный метод основан на прохождении жёсткой воды через полупроницаемые мембраны.
Вместе с жёсткой водой удаляются и большинство других вредных солей.
Эффективность такого метода устранения жёсткости воды может достигать 3%. Этот метод нашёл наибольшее применение в промышленных системах водоподготовки питьевой воды.
В качестве преимущества данного метода следует отметить необходимость постоянной водоподготовки воды, подаваемой в котёл, либо теплообменник. Метод устранения жёсткости воды, при использовании электродиализа. Данный метод основан на удалении из воды солей жёсткости под действием электрического поля. Удаление накипи происходит за счёт специальных фильтров, которые заранее установлены в умягчитель воды. Так же как и при использовании метода устранения жёсткости воды при использовании системы обратного осмоса, тут происходит удаление и других солей, помимо солей жёсткости. Метод устранения жёсткости воды при использовании химических реагентов. Данный метод основан на добавлении в воду соды или химических реагентов. При этом соли кальция и магния переходят в нерастворимые соединения и, как следствие, выпадают в трудноудалимый осадок. Данный метод оправдан при относительно низких расходах воды, поскольку он всегда связан с решением многих специфических проблем, таких как фильтрация осадка и точная дозировка реагента. Этот метод основан на использовании аппарата “Комплексона”, который автоматически добавляет в систему химические реагенты, при их окончании. Такой метод устранения жёсткости воды поглощает катионы солей жёсткости, отдавая взамен ионы натрия или водорода. Все эти методы соответственно называются Na-катионирование и Н-катионирование. Как правило, при использовании этих методов жёсткость воды резко снижается, но при этом увеличивается вероятность попадания в систему отопления или ГВС избыточного количества химических реагентов, что само по себе очень вредно!
Лучшим средством от накипи и методом для устранения жесткости воды является отофосфат натрия.
Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 148 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |