На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


реферат Методы устранения жёсткости воды

Информация:

Тип работы: реферат. Добавлен: 23.08.2012. Сдан: 2012. Страниц: 4. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


 
Содержание 

    Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
    Происхождение жёсткости воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
    Количественное измерение жёсткости воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  5
    Влияние жёсткости на качество воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
    Методы устранения жёсткости воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
    Список использованной литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
 
 

I. Введение 

      Вода  широко используется в технике: в  химических производствах как растворитель и реагент, для промывки различных веществ, для паровых котлов, охлаждения различных агрегатов и других целей. С развитием техники расход воды быстро растёт и проблема воды для технических целей и бытовых нужд во многих странах мира остаётся нерешённой.
      Существенное  влияние на свойства воды оказывают растворённые в ней примеси. Так, вода морей и океанов непригодна для полива, питья и очень многих технических целей, так как в ней содержится большое количество солей. Пресная речная и артезианская вода также содержит различные примеси, но в значительно меньших количествах. Эти примеси необходимы для человека, животных и растений, но часто оказываются очень вредными при использовании такой воды в технике. Так, наличие в воде солей марганца даже в малых дозах делает её неприменимой в производстве волокон, так как марганец окисляется кислородом воздуха и выпадает в виде диоксида, окрашивая волокна в бурый цвет.
      Для паровых котлов особенно вредными примесями  являются соли кальция и магния, обуславливающие такое свойство воды как жёсткость. Эти примеси при высокой температуре образуют плотный осадок на стенках котла, что может привести к взрыву. Эти же вещества осаждаются на внутренних стенках труб в системах водяного охлаждения, ухудшают теплообмен, полностью забивают трубы и выводят систему из строя.
      Поэтому вопрос о жёсткости воды и особенно её влиянии на качество воды, использующейся в технических целях, является в  настоящее время довольно актуальным. Спорным остаётся вопрос и о влиянии жёсткости на живые организмы: не доказана связь между жёсткостью воды и балансом минеральных веществ в организме, а также деятельностью сердечно-сосудистой системы. 
 

    II. Происхождение жёсткости воды 

      Жёсткость - свойство воды, обусловленные присутствием в ней катионов кальция, магния, реже железа, в виде различных солей. Их источником являются природные залежи известняков, гипса и доломитов. Ионы кальция и магния могут поступать в воду в результате процессов растворения и химического выветривания горных пород, а также взаимодействия растворенного диоксида углерода с минералами: 

      CaCO3 ? MgCO3 + 2CO2 + 2H2O « Са(НСО3)2 + Mg(HCO3)2
      CaCO3 + CO2 + H2O « Са(НСО3)2 

Источником  этих ионов могут быть и микробиологические процессы, протекающие в почвах на площади водосбора, в донных отложениях, а также сточные воды различных предприятий.
      Различают кальциевую жёсткость, обусловленную  содержанием в воде кальциевых солей, и магниевую жёсткость, связанную с наличием магниевых солей. Суммарную кальциевую и магниевую жёсткость называют общей жёсткостью.
      Различают также карбонатную и некарбонатную  жёсткость воды. Карбонатная жёсткость - это часть общей жёсткости, вызванная наличием гидрокарбонатов кальция и магния. Поскольку при кипячении воды гидрокарбонаты переходят в карбонаты, которые выпадают в осадок, то карбонатную жёсткость называют также временной или устранимой. Она составляет около 70-80% от общей жёсткости воды. Остающаяся после кипячения жёсткость называется постоянной. Она обусловлена присутствием хлоридов и сульфатов кальция и магния. Эти соли не выделяются в осадок при кипячении и для их устранения воду подвергают специальной химической очистке.
      Жёсткость природных вод зависит от источника  и времени года. Во время весенних паводков жёсткость воды поверхностных бассейнов уменьшается, а в зимний период возрастает. Жёсткость морей значительно выше, чем рек и озёр. Например, вода в Чёрном море имеет общую жёсткость примерно 65,5 мг-экв/л. Среднее значение жёсткости воды мирового океана составляет 130,5 мг-экв/л. Из этого значения 22,5 мг-экв/л приходится на кальциевую жёсткость, а 108 мг-экв/л - на магниевую. 

 

       III. Количественное определение жёсткости воды 

      Жёсткость воды обычно определяют титрованием  воды раствором натриевой соли этилендиаминтетрауксусной  кислоты (Na2ЭДТА, комплексон III, трилон Б). Если раствор (например, природная вода) содержит одновременно катионы кальция и магния, то Na2ЭДТА реагирует сначала с Ca2+ так как последний образует с ним более прочный комплекс, а потом с Mg2+. Благодаря этому, применяя в качестве индикатора эриохром чёрный Т (NaC20H12O7N3), можно определить общую жёсткость воды. Применяя индикатор мурексид (пурпурат аммония), можно определить кальциевую жёсткость воды. Магниевую жёсткость можно определить по разности между общей и кальциевой жёсткостью воды: ЖMg = Жоб – ЖCa.
      Если  содержание катионов кальция и магния было наёдено другими методами, то общую жёсткость воды можно вычислить  по формуле: 

      Жоб =  

      Для численного выражения жёсткости  воды указывают концентрацию в ней  катионов кальция и магния. Единой международной единицы измерения не существует. В разных странах приняты свои внесистемные единицы. Чаще всего жёсткость воды измеряют в градусах:
       ? немецкие градусы: 1° = 1 мг CaO в 100 мл воды;
       ? французские градусы: 1° = 1 г CaCO3 в 100 л воды;
       ? английские градусы: 1° = 1 г CaCO3 в 70 л воды;
       ? американские градусы: 1° = 1 г CaCO3 в 1000 л воды;
      В России до середины XXв. для измерения жёсткости воды пользовались немецким градусом. В 1951 г. была установлена новая единица измерения, выраженная в миллиграмм-эквивалентах на литр воды.  1 мг-экв/л жёсткости соответствует содержанию 20,04 мг/л Ca2+ или 12,16 мг/л Mg2+.  

Сравнение единиц измерения  жёсткости 

Наименование  единиц мг-экв/л Немецкие градусы Французские градусы Английские  градусы Американские  градусы
1 мг-экв/л 1 2,804 5,005 3,511 50,045
1 немецкий  градус 0,35663 1 1,7848 1,2521 17,487
1 французский  градус 0,19982 0,5603 1 0,7015 10
1 английский  градус 0,28483 0,7987 1,4255 1 14,253
1 американский  градус 0,01998 0,0560 0,1 0,0702 1
 
      По  степени жёсткости воду разделяют на пять классов:
      1. Очень  мягкая (жёсткость от 0 до1,5 мг-экв/л)
      2. Мягкая (жёсткость  1,5 до 4 мг-экв/л)
      3. Средней  жёсткости (жёсткость от 4 до 8 мг-экв/л)
      4. Жёсткая  (жёсткость от 8 до 12 мг-экв/л)
      5. Очень  жёсткая (жёсткость свыше 12 мг-экв/л)
 

IV. Влияние жёсткости на качество воды 

      Присутствие в воде значительного количества солей кальция и магния пагубно влияют на её качество, а воду, использующуюся в технических целях, делают почти непригодной. Это связано с тем, что при нагревании жёсткой воды из неё выделяются нерастворимые соли, которые образуют плотный осадок - хорошо известную всем накипь. Сравнительно безобидная на стенках чайника, она может стать причиной преждевременного выхода из строя сантехники (в том числе посудомоечных и стиральных машин), а для автономных систем подогрева и отопления она является уже настоящей бедой. Причиной большинства случаев выхода из строя водонагревателей является отложение накипи на внутренних стенках теплообменников котлов и в трубах. Образование слоя накипи всего в несколько миллиметров снижает КПД котла на 10%. С другой стороны, использование мягкой воды (менее 2 мг-экв/л), в зависимости от ряда других факторов, может оказать повышенное коррозионное воздействие на водопроводные трубы. Поэтому часто приходится проводить специальную обработку воды с целью достижения оптимального соотношения между жёсткостью воды и её коррозионной активностью.
      В повседневной жизни с пагубным влиянием жёсткости воды мы сталкиваемся при умывании и стирке вещей. Связано это с тем, что при взаимодействии солей жёсткости с моющими средствами (мыло, стиральные порошки, шампуни), в состав которых входят соли высших жирных кислот, происходит образование нерастворимых солей (“мыльных шлаков”): 

2C17H35COONa + CaSO4 > (C17H35COO)2Cav + Na2SO4 

Именно  они являются причиной значительного  перерасхода моющих средств. Кроме этого, эти соли при стирке осаждаются на тканях, делая их хрупкими и постепенно разрушая их. Однако при использовании в настоящее время синтетических стиральных этот эффект наблюдается в меньшей степени.
      Такая пена после высыхания остаётся в  виде микроскопической корки также  на коже человека и волосах. При этом разрушается естественная жировая  плёнка, которой всегда покрыты здоровые волосы и нормальная кожа, забиваются поры, появляются сухость и шелушение. Признаком такого негативного воздействия является характерный “скрип” чисто вымытой кожи. Оказывается, что вызывающее у некоторых людей чувство “мылкости” после пользования мягкой водой, является признаком того, что защитная жировая плёнка не нарушена; именно она-то и скользит. В противном случае, при её разрушении, приходится использовать различные увлажняющие кремы и лосьоны.
      С точки зрения применения воды для  питьевых нужд, её приемлемость по степени жёсткости может существенно варьироваться в зависимости от местных условий. В большинстве случаев для потребителей приемлема вода с жёсткостью около 10 мг-экв/л. Высокая жёсткость ухудшает органолептические свойства воды, придавая ей горьковатый вкус. При заваривании чая или кофе в такой воде может выпадать незначительное количество бурого осадка. К тому же диетологами установлено, что в жёсткой воде хуже развариваются мясо и бобовые, при этом понижается питательность пищи и снижается усвояемость белков. Этот факт объясняется тем, что соли, обуславливающие жёсткость воды, вступают в реакцию с животными белками, образуя нерастворимые соединения, которые не способны усваиваться организмом.
      Спорным остаётся вопрос и о влиянии жёсткости воды на баланс минеральных веществ в организме человека. В материалах Всемирной Организации Здравоохранения  говорится о том, что ряд исследований статистически выявил определённую зависимость между жёсткостью питьевой воды и сердечно-сосудистыми заболеваниями. Однако имеющихся данных не достаточно для выводов о причинном характере этой связи. Поэтому ВОЗ не предлагает какой-либо рекомендуемой величины питьевой воды для человека.
 

V. Методы устранения жёсткости воды 

     Вышеописанные примеры влияния жёсткости на качество воды указывают на необходимость её устранения. Процесс, приводящий к снижению жёсткости воды, называется её умягчением. Умягчение сводится к уменьшению концентрации кальциевых и магниевых солей в воде. Умягчению обычно подвергают воду, идущую для питания паровых котлов. В зависимости от типа котла и рабочего давления в нём остаточная жёсткость воды может быть различной.
     Среди существующих способов умягчения основными  являются реагентные методы, термические  и метод обмена ионов. Обычно эти методы комбинируют между собой: сочетают реагентные методы с термическими или с методом ионного обмена.  

Реагентные  методы 

     Они заключаются в введении в воду определённых соединений (реагентов) с  целью осаждения катионов кальция  и магния в виде нерастворимых солей. При этом процесс образования осадка (например, CaCO3) происходит в две фазы: образование CaCO3 и рост кристаллов CaCO3. Мелкодисперсный осадок плохо осаждается, поэтому для удаления его из воды требуется укрупнение частиц. Иногда медленный процесс кристаллизации ускоряют нагреванием.
     1.Содово-известковый метод
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.