Очистка и подготовка воды к потреблению (умягчение).
Периодическая система / Методы умягчения воды / Очистка и подготовка воды к потреблению (умягчение).

Очистке и подготовке воды уделяют огромное внимание. Мировая статистика показывает, что ежегодно примерно 500 млн. человек становятся жертвами болезней из-за того, что не имеют в достаточном количестве чистой воды. Чтобы получить нужное количество питьевой волы, удовлетворяющей санитарным требованиям, необходимо ее долго и тщательно обрабатывать. Каждая водопроводная станция представляет собой сложное сооружение. При отборе воды из реки или озера она проходит через металлические сетки, оставляя на них водоросли, щепки и другие крупные загрязнения. Дальнейшее оседание механических примесей происходит в отстойниках. Затем в воду добавляют специальные вещества (коагулянты), которые помогают мельчайшим частичкам мути собраться в более крупные сгустки, оседающие на фильтре, состоящем из песка и гравия. Затем воду обеззараживают хлором, поскольку в каждом ее кубическом сантиметре содержатся тысячи микробов.

Карбонатную жесткость устраняют, прибавляя к воде Ca(OH) 2 в количестве, строго отвечающим найденному анализу содержанию бикарбонатов. При этом по реакции весь карбонат переходит в нормальный карбонат и осаждается:

Ca (HCO3) 2 + Ca (OH) 2 = 2CaCO3↓+ 2H2O

От некарбонатной жесткости освобождаются добавлением к воде соды, которая вызывает образование осадка по реакции:

CaSO4 + Na2CO3 = CaCO3↓ + Na2SO4

Воде дают затем отстояться и лишь после этого пользуются ею в производстве. Воду для питания котельных, электростанций и технологических процессов умягчают термохимическим методом. Во время нагрева добавляют такие химические соединения как известь, соду, щелочи, фосфаты натрия с последующим отфильтрованием выпавшего осадка:

CaSO4 + Na2CO3 = CaCO3 + Na2SO4

MgCl2 + 2NaOH = Mg (OH) 2 + 2NaCl

3CaSO4 + 2Na3PO4 = Ca3 (PO4) + 3Na2SO4

Все более широкое применение для умягчения воды получают ионообменные материалы (ионитами). Это твердые, нерастворимые в воде и других растворителях вещества (чаще всего в виде зерен), обладающие способностью обменивать содержащиеся в них катионы и анионы на другие катионы или анионы, находящиеся в растворе, пропускаемом через ионит. Применяемые в настоящее время иониты – это синтетические смолы, но есть и природные иониты: пермутиты, глауконит и другие минералы. Выпускаемые промышленностью иониты делятся на два основных класса: катиониты и аниониты. Именно иониты помогли успешно решить вопрос. Который волновал человечество: как морскую воду сделать пресной? Как же умягчается вода ионитами? Для этого устанавливают обычно две колонны: с катионитом и анионитом, через которые последовательно пропускается жесткая вода. В катионите обмениваются катионы солей, растворенных в воде, а в анионите – анионы. Для большей надежности можно пропустит воду через буферный фильтр. В результате обмена ионов в ионитах в воде остаются только хорошо растворимые соли, неспособные к образованию накипи. После насыщения ионита поглощенные им ионы легко удаляются; одновременно с этим ионообменные свойства смолы полностью восстанавливаются (иониты заряжаются). С этой целью катионы промывают кислотами (HCl или NaCl), а аниониты – растворами щелочей.

Очищенная вода таким методом почти не имеет солей, вызывающих жесткость, и по своим качествам не уступает дистиллированной.

Не случайно многие ученые считают. Что открытие такого способа опреснения морской воды, при котором цена пресной воды будет немного превышать ее обычную стоимость, по своему значению и результатам равноценно открытию атомной энергии.

Смотрите также

Методы исследования биологически активных соединений
...

Свидетельство Никола Фламеля
(Существует несколько версий истории Никола Фламеля, рассказанной им самим. Они изложены у Уэйта в «Алхимиках сквозь века», у Кокрена в «Алхимии — заново открытой и восстановленной в правах» и у С ...

Комплексные металлоорганические катализаторы
...