POLITECHNIKA RZESZOWSKA

WYDZIAŁ BUDOWNICTWA I
INŻYNIERII ŚRODOWISKA

Katedra Oczyszczania i Ochrony Wód

Sprawozdanie z przedmiotu: „Technologia wody”

Ćw. nr 3

„Odmineralizowania wody”

rok akademicki

2012/2013

1. Cel ćwiczenia

Badania miały na celu oznaczenie zdolności wody do odmineralizowania na jonitach. Ćwiczenie obejmowało przeprowadzenie procesu z użyciem kationitu silnie kwaśnego wodorowego oraz słabo zasadowego anionitu wodorotlenowego (proces bez usunięcia krzemionki), oraz całkowite odmineralizowanie wody przy użyciu silnie kwaśnego kationitu wodorowego oraz silnie zasadowego anionitu wodorotlenowego.

2. Sposób wykonania

Przed przystąpieniem do wykonania ćwiczenia należało przygotować kationit oraz anionit. Pierwszą czynnością było zregenerowanie złoża kationitu za pomocą 200 ml 5% HCl, oraz anionitu przy użyciu 200 ml 1% NaOH. Po tej czynności przepuszczona przez kationit i anionit półtorej litra wody destylowanej w celu wymycia ewentualnych zanieczyszczeń oraz pozostałości czynnika regenerującego.

Zasadniczą częścią ćwiczenia było przepuszczenie wody badanej najpierw przez kationit, a następnie przez anionit w celu jej odmineralizowania. Pierwszą porcje przesączu (około 500 ml) odrzucamy. Przepuszczamy trzy litry wody przez kationit, wykonujemy wszystkie oznaczenia no ok. 500 ml, resztę wody (po kationicie) przepuszczamy przez anionit i także wykonujemy oznaczenia

3. Wyniki oznaczeń

Prędkość przepływu:

F= 0,5 * 10^-3

Dla kationitu:

Q= 4 * 10^-3

v= 8 m/h

Dla anionitu:

Q= 2 * 10^-3

v= 4 m/h

Oznaczenie	Jednostka	Woda badana	Woda po kationicie silnie kwaśnym	Woda po anionicie silnie zasadowym
Odczyn	pH	7,6	3,5	8,2
Twardość ogólna	mval/dm^3	5,24	1,72	0,16
Zasadowość ZM	mval/dm^3	3,7	-	0,4
Zasadowość ZF	mval/dm^3	-	-	-
Kwasowość ogólna	mval/dm^3	1,1	4,9	0,4
Kwasowość mineralna	mval/dm^3	-	2,2	-
Wolny CO₂	mg/dm³	44	202,4	8,8
Chlorki	mg/dm^3	38	190,3	6

4. Wnioski

Po przeprowadzeniu doświadczenia badana woda powinna mieć pH obojętne. PH (8,2) jest wyższe, przyczyną podwyższonego pH mogło być niedokładne przepłukanie złoża po regeneracji.

Twardość ogólna uległa zmniejszeniu na skutek usunięcia jonów głównie wapnia
i magnezu:

2Kt + Ca(HCO₃)₂ ↔Kt ₂Ca + 2H₂O + 2CO₂

2KtH + Mg(HCO₃)₂↔ Kt₂Mg + 2H₂O + 2CO₂

Po przepuszczeniu wody rurociągowej przez kationit wzrasta kwasowość wskutek reakcji:

2KtH+ CaCl₂ ↔Kt₂Ca + 2HCl

2KtH + MgSO₄ ↔Kt₂Mg + H₂SO₄

Poprzez wiązanie chlorku wapnia przez kationit powstaje kwas solny, który powoduje wzrost zarówno kwasowości jak i ilości chlorków w badanej wodzie. Wzrost chlorków jest również spowodowany niedokładnym przepłukaniem złoża po regeneracji kwasem solnym.

Podczas przejścia wody przez anionit zostaje usunięte powstałe w poprzednim procesie aniony w następujący sposób:

H₂SO₄ + 2AnOH ↔An₂SO₄ + 2H₂O

HCl + AnOH ↔AnCl + H₂O

W opisany sposób woda zostaje pozbawiona całkowicie zawartych w niej jonów,

przy czym powstaje równoważna liczba jonów H+ i OH-, tworząc cząsteczki

wody. Jednak po przeanalizowaniu naszych wyników, można zauważyć zbyt dużą twardość wody, która została przepuszczona przez anionit. Mogło to być spowodowane błędem w wykonaniu ćwiczenia, np. niedokładnym przepłukaniem anionitu.