 |
Описание лабораторной установки
|
|
|
|
Схема установки представлена на рисунке 8.1. Основными элементами установки являются: колонки 3 с катионом 4, ротаметры 2, сборники умягченной воды 5.
Рисунок 8.1 – Схема установки
Вода для умягчения подается из водопроводной сети через распределитель 1 и ротаметр 2 в колонку 3 с ионитом 4. Отбор умягченной воды осуществляется при постоянном расходе (заданном преподавателем) и при постоянном уровне воды над слоем ионита. В качестве ионита используется катионит в форме Н+ или Na+. По показаниям ротаметра и тарировочной кривой определяется расход воды через колонку V (л/мин), скорость ее движения 
(м/с):
,
где А – площадь поперечного сечения колонки, м2.
Определение жесткости воды
Определение жесткости воды осуществляется комплексометрическим (тригонометрическим) методом.
Трилон В – двунатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты.
Она образует с ионами кальция и магния прочные комплексы.
8.4.1 Определение исходной жесткости
К 100 мл исходной воды добавляют 5 мл аммиачного буферного раствора, рН = 9,0; индикатор хромоген черный (порошок на кончике стеклянной лопаточки). Окраска раствора вино-красная изменяется в конце титрования 0,05Н раствором Трилона В при непрерывном перемешивании на зеленовато-голубую. Титрование проводится по трем пробам.
8.4.2 Определение конечной жесткости
К 100 мл умягченной воды добавляют 1 мл боратного буферного раствора, рН = 12,0; индикатор хромоген черный, титрование проводят раствором Трилона В (0,01Н).
8.4.3 Определение карбонатной жесткости
К 100 мл исходной воды титруют 0,1Н раствором HCl с индикатором метилоранжем до перехода окраски в розовую.
Опытные данные заносятся в таблицу 8.1.
|
|
|
Таблица 8.1 – Экспериментальные данные
| Номер пробы | Показания ротаметра | Расход, м3/ч | Скорость подачи, м/с | Количество Трилона В, а, мл | Общая жесткость, моль.экв/л |
Продолжение таблицы 8.1
| Высота столба ионита, м | Время работы слоя, с | Количество кислоты, мл | Жесткость |
| Карбонатная, Жк | Некарбонатная, Жн | ||
Обработка данных
По полученным результатам рассчитывается общая жесткость исходной (Жис) и умягченной (Жум) воды по формуле
(моль/л),
где а – количество трилона, пошедшего на титрование;
Н – нормальность раствора трилона;
V – объем пробы, 100 мл.
По заданию преподавателя умягчение проводят при различных расходах и строят график зависимости расхода от жесткости воды.
Карбонатная жесткость рассчитывается по уравнению:
(ммоль/л),
где N – нормальность раствора HCl;
b – объем кислоты, затраченной на титрование, мл;
V – объем пробы воды, 100 мл.
Некарбонатная жесткость (Жн) определяется по разности между общей и карбонатной 
.
8.6 Контрольные вопросы
1. По каким признакам классифицируют природу воды?
2. По каким показателям определяют количество воды?
3. Как определяют жесткость воды?
4. Какие методы применяют для уменьшения жесткости воды?
ЛИТЕРАТУРА
1. Общая химическая технология: учебник для студентов химико-технологических специальностей вузов / под ред. проф. И.П. Мухленова. – М.: Высшая школа, 1984. – 263 с., ил.
2. Основы химической технологии: учебник для студентов химико-технологических специальностей / под ред. проф. И.П. Мухленова. – 4-е изд., перераб и доп. – М.: Высшая школа, 1991. – 463 с., ил.
3. Кутепов, А.М. Общая химическая технология / А.М. Кутепов, Т.И. Бондарева, М.Г. Боренгартен. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1990. – 519 с., ил.
4. Общая химическая технология / под ред. проф. А.Г. Амелина. – М.: Химия, 1977. – 400 с., ил.
|
|
|
5. Белоусов, А.М. Общая химическая технология: конспект лекций для студентов специальностей 251100, 251200, 070100 / А.М. Белоусов, Г.В. Багров, Г.В. Давиденко. – Барнаул: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2001. – 140 с., ил.
6. Расчеты химико-технологических процессов / под ред. проф. И.П. Мухленова. – 2-е изд., перераб. и доп. – Л.: Химия, 1982. – 248 с., ил.
7. Вэйлас, С. Химическая кинетика и расчёты промышленных реакторов / С. Вэйлас. – М: Химия, 1967.
8. Авербух, А.Я. Практикум по общей химической технологии / А.Я. Авербух, Е.С. Тумаркина. – М: Высш. шк., 1967.
9. Кафаров, В.В. Математическое моделирование основных химико-технологических процессов / В.В. Кафаров, М.В. Глебов. – М.: Высшая школа, 1991. – 440 с., ил.
10. Левеншпиль, О. Инженерное оформление химических процессов / О. Левеншпиль. – М.: Химия, 1989. – 624 с., ил.
11. Смирнов, Н.Н. Химические реакторы в примерах и задачах / Н.Н. Смирнов, А.И. Волжинский; под ред. чл.-корр. АН СССР П.Г. Романкова. – Л.: Химия, 1977. – 264 с., ил.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
|
|
|
