3 зертханалык. Из каких этапов состоят круговороты природных и производственнобы
 Скачать 0.96 Mb.
|
   Из каких этапов состоят круговороты природных и производственно-бы- товых вод? Круговорот воды на Земле - природный процесс, представляющий собой беспрерывный водный обмен между атмосферой, литосферой и Мировым океаном. В процессе этого обмена водная масса меняет агрегатное состояние: из жидкой или твердой превращается в газообразную, и обратно. Она в ходе своего перемещения забирает и переносит огромное количество органических соединений и минеральных элементов, необходимых для поддержания жизни на планете. Промышленность - это совокупность предприятий занятых производством орудий труда, добычей сырья, материалов, топлива, производством энергии и дальнейшей обработкой продуктов, полученных в промышленности или произведенных в сельском хозяйстве - производством потребительских товаров Использование воды для хозяйственных целей - одно из звеньев круговорота воды в природе. Но антропогенное звено круговорота отличается от естественного тем, что в процессе испарения часть использованной человеком воды возвращается в атмосферу опресненной. Другая часть (составляющая, например, при водоснабжении городов и большинства промышленных предприятий 90%) сбрасывается в водоемы в виде сточных вод, загрязненных отходами производства . Какие основные примеси поступают в природные воды и за счет чего? Природные воды — это воды гидросферы Земли, возникшие естественным путем. Они делятся на два больших класса: поверхностные и подземные (можно еще выделить атмосферные воды, но их прямое использование экзотично). Поверхностные воды находятся в реках, озерах, водохранилищах, болотах и морях, а также в каналах. Подземные воды содержатся в порах грунтов и горных пород. Многообразие примесей в воде затрудняет их классификацию. До недавнего времени примеси систематизировали по следующим признакам: 1. По своей природе примеси воды делятся на минеральные, органические, и биологические. К минеральным относят частицы песка, глины, руд, шлаков, минеральные масла, соли, кислоты, основания и т.д. Органические загрязнения бывают растительного, животного и искусственного происхождения. Растительные — это остатки растений, водорослей, продукты их разложения и т.п. К загрязнениям животного происхождения относятся физиологические выделения человека и животных, остатки тканей животных, клеевые вещества и т.п. Искусственное происхождение имеют органические примеси, образующиеся, например, из продукции предприятий органической химии, пищевой промышленности и многих других видов производств. Биологические микробные примеси представлены микроорганизмами, к которым относят микроскопические водоросли и грибы, бактерии и вирусы, часто называемые микрофлорой. К микрофауне относят инфузорий, жгутиковых, червей, рачков. 2.По степени растворимости примеси делятся на нерастворимые и растворимые. Нерастворимые называются также взвешенными, к ним относятся частицы песка, глины, ила. Растворимые примеси могут быть в виде коллоидов (занимают промежуточное положение между взвешенными и растворенными веществами) или истинно растворимых молекул и ионов. 3.По фазовому состоянию примеси могут быть твердыми (например, глинистые частицы, водоросли), жидкими (эмульсии, нефтепродукты, жиры), газообразными (газы в нерастворенном состоянии). В чем качественное различие поверхностных и подземных вод? Поверхностные воды отличаются значительной загрязненностью и мутностью. В них большое количество органических примесей, что придает воде цветность. Также этот вид вод характеризуется, как правило, небольшой жесткостью и невысоким содержанием минеральных солей. Подземные воды относительно чисты и прозрачны, больше подвержены минерализации. Какие признаки лежат в основе различных классификаций природных вод? КЛАССИФИКАЦИЯ ПРИРОДНЫХ ВОД Классификация по минерализации. Классификация по химическому составу. Минеральные соли Питьевые лечебно-столовые воды Питьевые столовые воды Искусственные минеральные воды Каковы причины строгого нормирования содержания ионов Сa2+ и M§2+ в водах теплоэнергетических установок? Концентрации отдельных ионов в воде, мг/л (или мг-экв/л), определяют методами химического анализа. Суммарная концентрация всех катионов и анионов в воде определяет её солесодержание, при этом не учитываются анионы кремниевой кислоты из-за неопределённости сведений об их концентрации в ионной форме и ионы Н+ и ОН'. В случае крепких растворов ионы Н+ и ОН следует учитывать при подсчёте солесодержания. Жесткость воды является одним из важнейших показателей, определяющих пути использования воды в теплоэнергетике. Общей жесткостью воды Ж„ называется суммарная концентрация ионов кальция Са2+ и магния Mg2+, выражаемая в мг-экв/л, а при малых значениях в мкг-экв/л. Численное значение общей жесткости воды определяется по формуле: Ж„ = ЖСа + ЖМе = ССа2+/20,04 + CMg2+/l 2,16, мг-экв/л, (1.9) где ЖСа и Жм„ - соответственно кальциевая и магниевая жесткость; ССа2+и CMg“+ - соответственно концентрация кальция и магния в воде, мг/л. По определяющему катиону общая жесткость воды подразделяется на кальциевую ЖСа и магниевую ЖМ8. Часть общей жесткости (в предельном случае при Снсоз > Ж<> вся жесткость, эквивалентная концентрации гидрокарбонат-ионов НСО3' и карбонат-ионов СО32 в воде) называется карбонатной жесткостью Жк [Са(НСО3)2 и MgCO3], а остальная часть, эквивалентная содержащимся в воде другим анионам (С Г, SO42' и др.), называется некарбонатной жесткостью Ж,,к (CaSO4 и MgCl2). По значению Ж(), мг-экв/л, природных вод установлена следующая классификация жесткости: Ж„ < 1,5 - малая; Жо = 1,5-3,0 - средняя; Ж„ = 3,0-6,0 - повышенная; Жи = 6,0-12,0 - высокая; Ж() > 12,0 - очень высокая. Жесткие воды образуют плотные отложения на теплопередающих поверхностях. Процесс выделения из воды ионов кальция Са2+ и магния Mg2+ называется умягчением. В чем сущности «углекислотного» равновесия и связанных с ним понятий стабильности и нестабильности воды? Стабильной называется вода, которая при контакте с бетоном и металлом не изменяет химический состав, следовательно в стабильной воде имеет место углекислотное химическое равновесие и в стабильной воде соотношение концентраций гидрокарбонат ионов и углекислоты, соответствует К = [HCO3-]равн/[CO2]равн =константа. Стабильность воды зависит от: температуры, рн, концентрации ионов калия и магния, жёсткости воды, соотношение концентрации гидрокарбонат ионов и СО2. Наиболее распространённым методом оценки стабильности воды, является расчёт индекса стабильности. Стабильность воды основана на изменении концентрации в воде СО2 и карбонат - ионов. Почему концентрации кремний содержащих веществ и органических примесей характеризуются условными величинами? Кремниевая кислота. Различные соединения кремниевой кислоты весьма распространены в природных водах; в подземных водах силикатов содержится больше, чем в поверхностных. Ангидрид кремниевой кислоты (SiO2)cводой может образовывать кислоты типа метакремниевойH2SiO3(SiO2·H2O), ортокремниевойH4SiO4(SiO2·2H2O) и различных поликремниевых, например двуметакремниевойH2SiO5(2SiO2·H2O) и т.д. Все эти кислоты при обычных для природных вод значениях рН малорастворимы и способны образовать в воде коллоидные растворы. Многообразие форм кремниевых кислот и сравнительно малая их растворимость в воде (например, кремнесодержание в воде при t = 20 °С достигает 150 мг/дм3, t = 100 °С достигает 500 мг/дм3) сильно затрудняют их дифференциацию при анализе воды, поэтому в результате анализа обычно получают только суммарную концентрацию кремнесодержащих соединений, условно выраженную в виде , так называемое кремнесодержание воды.Кальциевые и магниевые соли кремниевых кислот различных типов, а также ферро- и алюмосиликаты значительно труднее растворяются в воде.В поверхностных и артезианских водах общее кремнесодержание в пересчете на обычно составляет от 1 до 30 мг/дм3, при этом от 5 до 20 % представлено коллоидной формой. При значениях рН > 8 кремниевая кислота может находиться в воде в виделишь в отсутствие ионов Са2+ и Mg2+. |