WYKŁAD 1

22.02.2008r.

Rola wody w środowisku (otoczeniu):

• składnik organizmu człowieka

• składnik roślin, zwierząt i mikroorganizmów

• przedmiot konsumpcji w tym warunek higieny

• drogi wodne, komunikacja, transport

• źródło energii mechanicznej i elektrycznej

• czynnik stabilizacji klimatu

• czynnik życia

• środowisko bytowania różnych istot żywych

woda ma wysokie ciepło właściwe, zmiany temperatury są powolniejsze niż powietrza

Woda w gospodarce przemysłowej:

• cenny surowiec chemiczny do otrzymywania wodoru i tlenu

• środowisko wielu reakcji chemicznych

• rozpuszczalnik substancji organicznej i nieorganicznej o różnych stanach skupienia

• nośnik ciepła w procesach ogrzewania i chłodzenia (odchodzimy od nośników Na)

• środek pomocniczy w procesach technologicznych, tj. rozdzielanie, flotacja, krystalizacja

• czynnik myjący, czyszczący, odprowadzający odpady w postaci ścieków przemysłowych i komunalnych

*zajmuje ok. 70 % pow. Ziemi - 1 400 000km

*najwięcej wody jest w morzach i oceanach 97 %

*lodowce 2 %

*wody głębinowe

*jeziora 0,02 %

*atmosfera 0,001 %

*rzeki 0,0001 %

WODY NATURALNE:

1. wody opadowe (podziemne, powierzchniowe, gruntowe) skropliny atmosferycznej pary wodnej, uważane za najczystsze, powstają w wyniku kondensacji pary wodnej,

2. powierzchniowe(strumienie, jeziora, zbiorniki retencyjne, morza i oceany) zasilane przez wody opadowe i wody podziemne, skład zależy od: ilości wody zasilającej zbiornik, od zagospodarowania zlewni, poza wodami górskimi nie nadają się do spożycia( zasolenie), stanowią one główne źródło zaopatrzenia w wodę użytkową,

3. podziemne

WYKŁAD 2
07.03.2008

Zasolenie Bałtyku: 11g/l (morze średnio zasolone)

sole:	morze
		Bałtyk [%]	Atlantyk [%]	Martwe [%]
chlorek sodu	8,7	28	7
chlorek magnezu	1,4	3,4	120
inne			30

Wody podziemne:

• przesiąkają wgłąb ziemi,

• rozpuszczają gazy, substancje organiczne i nieorganiczne (jeśli te wody znajduja się na powierzchni),

• przechodząc przez glebę pozbywają się (filtrują) zanieczyszczeń metalami ciężkimi (zatrzymują się one na przegrodzie filtracyjnej),

Wody, które znalazły się pod ziemią dzielimy na:

• zaskórne (podskórne) znajdują się na niewielkich głębokościach- kilku metrów, nie nadają się do spożycia

• wgłębne, są izolowane od odpływu zewnętrznego, znajdują się pod warstwą nieprzepuszczalną (np. glina), o takich wodach mówimy gdy znajdują się na głębokościach ok. 30 m, często SA bardzo zimne, w ciagu roku temperatura tych wód jest stała,

Woda - wodny roztwór substancji nieorganicznych i organicznych występujących na ziemi (mogą być zawarte koloidy i zawiesiny), substancje te mogą znaleźć się tam w sposób naturalny lub być wprowadzone w wyniku działalności człowieka.

Właściwości wody czystej:

• cząsteczka wody składa się z atomu tlenu i dwóch atomów wodoru,

• cząsteczka wody jest polarna, miara polarności jest moment dipolowy,

• dzięki temu, że woda ma charakter polarny istnieją w wodzie oddziaływania między cząsteczkami,

• woda tworzy asocjaty - układy od 100 cząsteczek wody połączonych ze sobą,

• wodór ma 3 izotopy,

• tlen ma 3 izotopy,

• wykazuje pewne podobieństwo z amoniakiem,

• gdyby skraplała się w temp. 100 st. C, a wrzała w temp. 80 st. C to woda na Ziemi występowałaby w postaci pary wodnej,

Mcz	16O	17O	18O
18	H2O	-	-
19	HDO	H2'O	-
20	D2O,HTO	HD'O	H2*O
21	DTO	D2'O,HT'O	DH*O
22	T2O	DT'O	D2O,TH*O
23	-	T2'O	DT*O
24	-	-	T2*O

Względna częstość występowania cząstek wody:

H₂ ¹⁶O - 100000

H₂ ¹⁸O - 204

H₂ ¹⁷O - 37

D₂ ¹⁵O - 3

Podstawowe właściwości fizyczne wody:

• masa cząsteczkowa - 18,01

• gęstość- 998,2 kg/ m3 (20 st. C)

• temp. topnienia- 0 st. C

• temp. wrzenia- 100 st. C

• ciepło topnienia- 333,75 J/ g*K

• ciepło parowania- 2260 J/ g*K (0 st. C)

• ciepło właściwe- 4,19 J/ g*K (15 st. C)

• napięcie powierzchniowe- 72,75 mN/m (20 st. C)

• lepkość dynamiczna- 1,00 mNs/ m² ( 20 st. C)

• przewodność elektrolityczna- 5*10^-6 S/m (25 st. C)

• ma taką gęstość jak lód ma w temp. 30 st. C dzięki temu lód jest na powierzchni wody, największą gęstość ma w temp. 4 st. C
  (3,98 st. C)

• lepkość wody zależy od temp., zmiana lepkości wpływa na sedymentacje - im większa lepkość tym mniejsza sedymentacja,

• ciepło właściwe wody jest największe ze wszystkich cieczy naturalnych, jeśli ciepło właściwe jest duże to woda się wolno nagrzewa,

• woda stanowi akumulator ciepła,

• obniżenie napięcia powierzchniowego przez substancje czynne jest niekorzystne dla mikroorganizmów,

szczególne właściwości wody:

• największa gęstość w temperaturze 3,98 st. C, a nie w punkcie zamarzania 0 st. C,

• b. dobry rozpuszczalnik wielu substancji,

• największe napięcie4 powierzchniowe ze wszystkich cieczy,

Stężenie substancji rozpuszczalnych w wodzie zależy od:

• powszechności jej występowania,

• rozpuszczalności,

• od procesów fizyko-chemicznych,

Substancje występujące w wodzie:

1. 
   - pochodzenia naturalnego,
   - wprowadzone na skutek działalności gosp. człowieka,

2. 
   - organiczne,
   - nieorganiczne,

3. 
   - składniki podstawowe od kilkunastu do kilkuset mg/ dm³,
   - mikroskładniki od kilkuset μg/dm³ do kilkunastu mg/dm³,
   -mikroskładniki (śladowa) poniżej μg/ dm³
   

Substancje występujące w przeciętnej wodzie rzecznej % / s.s:

• Na⁺ - 6

• Ca²⁺ - 20

• Cl^- - 6

• SO^2-₄ - 12

• CO^2-₃ (HCO₃^-) - 35

• SiO₂ - 12

• Pozostałe - 9

Substancje zanieczyszczające wodę mogą występować w formie:

• Rozpuszczonej,

• Koloidalnej ( 1-500nm),

• Zawiesiny (powyżej 500nm),

W wodach naturalnych znajdują się rozpuszczone gazy - woda pozostaje w kontakcie z atmosfera więc te gazy się rozpuszczają w wodzie, rozpuszczalność zależy od temperatury - im wyższa temp. tym rozp. niższa.

Opady atmosferyczne mogą mieć wpływ na skład wody, przeciętny skład opadów atmosferycznych (mg/dm³):

• SiO₂ - 0,3-1,2

• Al. - 0,01

• Ca - 0,65-3,3

• Mg - 0,2-1,2

• Na - 0,6-9,4

• K - 0,11-0,6

• NH₄ - 0,42

• HCO₃ - 3,7

• SO₄ - 0,7-2,2

• Cl - 0,2-0,17

• NO₂ - 0,02

• NO₃ - 0,1-2,2

Substancje atmosferyczne mogą mieć wpływ na skład wody

Przeciętny skład opadów atmosferycznych: (mg\dm³)

Toksyczność pierwiastków występujących wodzie:

• Nieszkodliwe: Na, K, Mg, Ca, N ,C, P, Fe, S, Cl, Br, F, Li, Sr, Al., S

• Toksyczne mało rozpuszczalne, rzadko występujące: Ti, Hf, Zr, W, Nb, Ta, Re, La, Os, Rh, Ir, Ru, Ba

• Toksyczne, często występujące: Be, Co, Ni, Cu, Zn, Sn, As, Se, Ag, Cd, Hg, Tl, Pb, Sb

Istotne jest to w jakiej formie te pierwiastki występują. Jeśli jest związany w kompleks to jest mniej toksyczny.

Skład wód powierzchniowych uwarunkowany jest:

- procesami chemicznymi - duży wpływ mają:

• Kwas-zasada

• Procesy wymiany powietrza atm- woda

• Wytrącania i rozpuszczania ciał stałych (musi być iloczyn rozpuszczalności)

• Reakcje tworzenia kompleksów

• Reakcje redox

• Procesy adsorpcji i desporcji

Potencjał redox - elektroda z miedzi do elektrody wodorowej.

Wody mogą zawierać różne substancje kompleksujące:

- EDTA

- ENTA

Wykład 3

14.03.2008

Wpływ temp na rozpuszczalność:

Rozpuszczalność - określa ilość substancji, którą możemy rozpuścić w określonej ilości rozpuszczalnika [w g,ml,itd.]

Temp. wpływa na rozpuszczalność:

- im wyższa temp tym lepiej się rozpuszcza ale nie zawsze

- im niższa temperatura tym lepiej się gaz rozpuszcza (np. tlen w wodzie)

- są substancje w których wraz ze wzrostem temperatury ich rozpuszczalność

- kiedy ciepło rozpuszczania jest ujemne to w wyższej temperaturze rozpuści się więcej

Jeśli ciepło rozp jest dodatnie to przy wzroście temp rozpuszczalność będzie malała

- na rozpuszczalność wywierają wpływ inne substancje zawarte w rozpuszczalniku (np. woda bierze udzial w wietrzeniu skał i erozji; cząsteczki wody wypełniają przestrzeń pomiędzy jonami i w efekcie z dalszej substancji jony substancji zostają wymyte)

- niewolno mylić rozpuszczalności z iloczynem rozpuszczalności

Odczyn wód:

-zalezy od wielu czynników:

• Układ węglanowy - od zaw węglanów i CO2

• Rodzaju podłoża na którym wody się znajdują

• Rodzaju gleby za zlewni z której pochodzi woda

• Zanieczyszczeń odprowadzanych od wód (ścieki, odpady)

• Wody powierzchniowe maja pH= 6,5-8,5, rzadko jest przekroczony zakres pH=4-9

• Wody nizinne są na ogół alkaliczne, a wody górskie są z reguły kwaśne

• Mocne kwasy -> wysoka stała dysocjacji

• Kwasy zawarte w wodach mogą być pochodzenia:

- naturalnego

• kw. węglowy

• kw. wodorowęglowy

- z zewnątrz:

• z zanieczyszczeń, głownie kwasy mocne

Naturalne pochodzenie tych kwasów może:

>

SO2 + 1/2O2 -> SO3

SO2 + H2O -> H2SO3 + O2 ->H2SO4

>tlenki azotu - przy spalanie, wyładowaniu atm.

NO2 +O2 -> 2NO2

2NO2 = H2O -> HNO2 + HNO3

Te związki + opadami atm.-> kwaśne deszcze

Jeśli woda jest niezbuforowana to niewielkie ilości tych związków powoduje zmianę ich składu i pH.

60-70% tych kwasów to kwasy siarkowe, a ok. 30% to kwasy azotowe.

pH ma wpływ na:

- Zycie biologiczne w wodize

- na rózne cele gospodarcze

Układ węglanowy:

CO₂ gazowy, CO_2aq - rozpuszczalne w wodzie,

H₂CO₃(
) - kwas węglowy,

HCO
- wodorowęglan

Węglany nierozpuszczalne w wodzie

Węgiel nieorganiczny- obejmuje wszystkie formy układu węglanowego występującego w przyrodzie. Oznaczanie węgla nieorganicznego- zakwaszenie próbki w wysokiej temp. np. 150 st. C i oznaczenie wydzielonego CO₂ (miareczkowo, podczerwień).

Wzrost pH=4-8 powoduje wzrost stężenia jonów HCO
, od pH= 8-13 wzrasta udział

temp st.C	0	5	10	20	30
rozp.CO2 w H2O [mg/dm3]	3346	2774	2318	1688	1257

temp st.C	0	10	20	30
rozp.CO2 równoważna z atm. [mg/dm3]	1,005	0,7	0,51	0,3

Stężenie CO₂ w wodzie zależy od tego czy woda ma odczyn alkaliczny czy kwaśny.

Wysoka temp. to większa szybkość reakcji. W wysokich temp. wzrasta szybkość zużycia O₂ i CO₂ ale spada ich rozpuszczalność w wodzie.

Wyróżniamy wody:

1. alkaliczne

1. zasadowość- dotyczy właściwości wody polegającej na tym, że ma ona zdolność do zobojętnienia silnego kwasu. Zasadowość nadają wodzie: HCO
   , CO_2,
   , krzemiany.
   Oznaczanie zasadowości: miareczkowanie silnym kwasem
   

1. zasadowość wodorotlenowa( trudna do oznaczenia): miareczkujemy do pH=10-11,
   H⁺+OH^-=H₂O pH=10-11
   

2. zasadowość węglanowa (fenoloftaleinowa) pH=8,3
   
   

3. zasadowość ogólna (oranży metylowego) pH=4,3
   
   

W wodach trudno oznaczyć jest zasadowość wodorotlenową.

2. kwasowość- zdolność wody do zobojętnienia silnej zasady:
   
   

1. kwasowość mineralna, miareczkowanie do pH=4,3
   
   
   

2. kwasowość węglanowa, miareczkowanie do pH=8,3
   
   

3. Kwasowość ogólna, miareczkowanie do pH= 10-11

Temperatura wód powierzchniowych zależy od:

• Strefy klimatycznej,

• Pory roku,

• Wysokości zbiornika nad poziomem morza,

• Ruchu wody w zbiorniku -większa amplituda w wodach stojących,

Temperatura wód powierzchniowych waha się od 0 do 30 st. C. Lepiej jest gdy woda jest chłodniejsza, wówczas związki chemiczne wolniej się rozpuszczają.

Mętność wody- spowodowana przez obecność w niej cząsteczek zawieszonych absorbujących promienie słoneczne.
Substancje powodujące mętność:

• Cząstki stałe i gleby, które się znalazły się w wodze w wyniku erozji,

• Osady denne,

• Zawiesiny w ściekach bytowo- gospodarczych,

• Zawiesiny przenoszone z wodami burzowymi,

• Koloidy,

Oznaczanie mętności wody:
a. określenie zawartości zawiesiny, zważenie,

b. obserwowanie warstwy roztworu,

Barwa wody- spowodowania przez:

• Kontakt wody z odpadami organicznymi (liście, drewno),

• W wyniku rozkładu ligniny,

• Ścieki przemysłowe

• Obecność żelaza

• Obecność planktonu,

Oznaczenie barwy wody:
porównuje się ją do wzorca platynowego (chloroplatynian potasu w stężeniu 1mg/dm³).

Wykład 5
28.03.2008

Przewodność elektrolityczna.
Przewodność właściwa [mS/cm] = konduktywność

Twardość wody- pojęcie umowne, określające zawartość w wodzie kationów dwuwartościowych, głownie wapnia i magnezu. Wyróżniamy twardość:

1. Ogólna-całkowita zawartość jonów wapnia i magnezu, a także żelaza, manganu, baru, strontu. W większości wód dominują kationy wapnia i magnezu.

2. Węglanowa (przemijająca)- odpowiada zawartości węglanów i wodorowęglanów wapnia i magnezu w wodzie. „Przemijająca” dlatego gdyż tego typu twardość jest łatwo niwelowana w wyniku ogrzewania, podgrzewania wody,

3. Niewęglanowa- różnica między twardością ogólna i węglanową, określa ona zawartość jonów dwuwartościowych odpowiadających anionom tj, siarczany, azotany.

Sole wapnia i magnezy nie ulegają wypadaniu w czasie gotowania.

skala twardości wody	stopnie twardości	mg/ dm3 CaCO3	mval/ dm3
b. miękka	0-5	0-90	0-1,78
miękka	05-10	90-180	1,78-3,57
o średniej twardości	10-15	180-270	3,57-5,35
o znacznej twardości	15-20	270-360	5,35-7,13
twarda	20-30	360-450	7,13-10,70

Stopnie twardości wody:

1. niemiecki, odpowiada 10 mg CaO/ dm³

2. francuski, 1 g węglanu wapnia CaCO₃/ 100 dm³

3. brytyjski, 1 g CaCO₃/ 70 dm³

4. amerykański CaCO₃/ 1000 dm³

twardość wód naturalnych: 0,5- 10 mmol/ dm³, zależy ona od:

• warunków geologicznych zlewni,

• twardość niewęglanowa w wielu wodach naturalnych nie występuje,

• dominująca jest w wodach nat. Jest twardość węglanowa

Wisła 12-17 mmol/ dm³

Znaczenie twardości wody:
wady:

1. negatywne przy praniu i gotowaniu,

2. względy ekonomiczne- większe zużycie mydła przy twardej wodzie,

3. walory smakowe potraw ulegają pogorszeniu,

4. łatwo powstaje kamień kotłowy na skutek rozkładu wodorowęglanów wapnia i magnezu czy też krzemianów wapnia i magnezu,

zalety:

1. gdybyśmy stosowali wodę destylowana zamiast zwykłej, to byśmy wypłukiwali z organizmu ważne substancje

2. 3-5 mval/dm³ wody do picia powinny mieć taką twardość,

Woda do picia i celów gospodarczych powinna:

• Nie zawierać substancji toksycznych lub szkodliwych dla zdrowia, ani takich które wywierają wpływ na jej smak,

• Być przezroczysta, bezbarwna, bez zapachu

• Mieć orzeźwiający smak,

• Nie zawierać dużych ilości Fe, Ca, Mg, Cl, azotanów i siarczanów,

• Pozostałość po odparowaniu nie powinna przekraczać 500 mg/l,

• Zawierać w odpowiednich ilościach te substancje, które są potrzebne do normalnego funkcjonowania.

Najlepszymi wodami są wody głębinowe, ale jest ich mało więc korzysta się z wód powierzchniowych, które muszą być uprzednio uzdatniane.

Uzdatnianie obejmuje:

• Klarowanie i filtracja,

• Usuwanie związków żelaza i manganu- napowietrza się wodę aby wytrącić te pierwiastki,

• Zmiękczanie,

• Poprawianie smaku i odkażanie,

Wymagania stawiane wodzie do celów przemysłowych:

Przemysł spożywczy wymaga wody takiej, która się nadaje do picia.
Do robienia sztucznego lodu woda:

• musi być pozbawiona bakterii termofilnych,

• nie może być zbyt twarda,

• nie może być zbyt dużych ilości soli wapnia i magnezu- powodują one zmianę barwy na brązową, żelazo na żółtą,

• nie może być bakterii chorobotwórczych,

• zw. trujących- soli bary, rtęci, sodu, cyny,

• chlorków- max 250g/m³,

• siarczanów - 100g/m³

• azotanów- max 30 g/m³

• zw. żelaza - do 0,3 g/m³

• manganu- do 0,1 g/m³

• cynku- do 15

• miedzi do 3 fluoru do 1

• ołowiu do 0,1

• chloru do 0,3-0,5

• arsenu do 0,5

• twardość całkowita do 20

• s.s- 500 mg/l

Cukrownictwo:

• wody miękkie,

• mało zw. mineralnych

Przemysł ziemniaczany:

• wody o niskiej zawartości węglanowej ( do 3 -4 stopni niemieckich) - duża wartość kleikową,

• sole magnezu pow. wzrost higroskopowości,

• żelazo powoduje ciemnienie krochmalu

Przemysł browarski:

• woda do produkcji słodu powinna mieć większą twardość,

• szkodliwa jest zbyt duża ilość żelaza, powyżej 5 powodują kamienie słodu, żelazo+ garbniki= cierpki smak

• zaburzenia w procesie fermentacji,

Przemysł gorzelniczy:

• woda powinna zawierać pierwiastki Ca, K, Mg, Mn, które sprzyjają rozwojowi drożdży,

• miękka woda negatywnie wpływa na fermentacje,

• 16 stopni niemieckich- twardość,

• Siarczan miedzi utrudnia scukrzanie skrobi,

Przemysł mleczarski:

• Woda nie powinna zawierać znacznych ilości soli,

• Zbyt dużo magnezu nadaje masłu gorzki smak,

• Żelazo działa katalitycznie- przyspiesza utlenianie tłuszczu

Woda w przemyśle spożywczym używana jest do chłodzenia, ważna jest tu korozyjność, wywołuje ją:

• Woda,

• Rozp. w wodzie wolne kwasy nieorganiczne,

• Tlen,

• Azotany

• Chlorki magnezu i potasu

• Substancje organiczne

Wykład 6

04.04.2008

Jakie warunki powinna spełniać woda do zasilania kotłów parowych wysokoprężnych:

• Musi być klarowna, pozbawiona zawiesin

• Musi być bardzo miękka,

• Musi być odgazowana- nie zawierać węglanów

• Nie powinna mieć odczynu kwaśnego

Sposoby zmiękczania wody:

• Destylowanie wody (destylarka posiada grzejnik elektryczny, 2 elekrtrody, woda jest grzana,paruje, para się kondensuje), metoda ta jest energochłonna, nie stosowana w przemyśle ze względu na wysokie koszty energi cieplenej

• Termiczna (już poniżej 40 stopni C), następuje termiczny rozpad wodorowęglanów wapnia i magnezu,

(reakcje kserówka)

• Dekarbonizacja Ca(OH)₂, HCl:
  - wytrącanie skł. Twardości węglanowej:
  (reakcje kserówka)
  
  
  
  
  
  

• Zmękczanie sodą, stosowane do wód o przeważającej twardość niewęglanowej
  (reakcje kserówka)
  
  
  
  

• Metoda „ wapno -soda”,
  Ca(OH)₂ usuwa twardość węglanową, wszystkie sole magnezowe,
  NA₂CO₃ usuwa twardość niewęglanową

• Zmiękczanie ługiem sodowym,
  usuwa twardość wapniową niewęglanową magnezową i CO₂ rozpuszcza się w wodzie, wtórnie powstająca soda likwiduje twardość wapniową niewęglanową,
  (reakcje ksreówka)
  
  
  
  
  
  

• Zmiękczanie fosforem,
  nie wymaga ścisłego dozowanie fosforu, 2 krotnie silniejsze reakcje,
  polega na strącaniu praktycznie nierozp. fosforanów wapnia i magnezu,
  twardość szczątkowa po procesie jest niewielka,
  fosforan może reagować z kamieniem kotłowym- zmiękcza wodę i usuwa kamień, w trakcie zmiękczania tworzą się kompleksy, wapń się nie wytrąca, nie powstaje osad, tylko jest on związany w kompleks,

(reakcje ksreówka)

Jonity- substancje praktycznie nie rozpuszczalne w wodzie które wymieniają z roztworem dodatnią lub ujemnie naładowane jony na równoważnej ilości jednoimiennych jonów wchodzących w skład jonitu.

Rodzaje:

-kationy Kt- wymieniają kationy, np. Na, P- mają charakter kwasów lub ich soli

-aniony A- wymieniają aniony- mają charakter zasad lub ich soli

* jonity ze względu na pochodzenie dzidzie limy na:

-naturalne- torf, węgiel brunatny, węgle sulfonowane

-syntetyczne- wielkocząsteczkowe związki organiczne, otrzymywane syntetycznie, zawierają grupy jonowymienne (żywice)

*ze względu na rodzaj cząsteczki:

-organiczne

-ze względu na kwasowość (stopnie dysocjacji)

-obojętne lub słabo kwaśne

-silnie kwaśne

-ze względu na zasadowość:

-słabo zasadowe

-średnio zasadowe

-silnie zasadowe

-nieorganiczne- uwodnione glinokrzemiany, krzemiany metali ciężkich, glaukonity, syliko-żel, fluorofosforany wapniowe, nie są powszechnie stosowane

Właściwości jonitów:

-pęcznienie- zależne od stopnia uwodnienia, rodzaju i gęstości grup funkcyjnych oraz postaci jonowej

-selektywność- potrafią wychwytywać jeden jon

-zdolność jonowymienna- ile masa/ objętość jonitu zdoła zatrzymać jonów [mmol/cm³]

Wykład 7 11.04.2008r.

Skala przebicia kolumny- proces wymiany zostaje przerwany po przekroczeniu dopuszczalnego stężenia wycieku

*jonit obsadzony sodem

2KtNa + Ca(HCO₃)₂ Kt₂Ca + 2NaHCO₃

2KtNa + Mg(HCO₃)₂ Kt₂Mg + 2NaHCO₃

2KtNa + CaSO₄ Kt₂ Ca + Na₂SO₄

2KtNa + MgSO₄ Kt₂ Mg + Na₂SO₄

2KtNa + CaCl₂ Kt₂Ca + 2NaCl

2KtNa + MgCl₂ Kt₂Mg + 2NaCl

Kt₂Ca + 2NaCl 2KtNa + CaCl₂

Kt₂Mg + 2NaCl 2KtNa + Mg

Uzdatnianie wód:

-mechaniczne- usuwanie zawiesin przez kraty (gałęzie), sita, osadniki, ultrafiltracja

-chemiczne- odżelazianie, octowanie, stabilizacja wody, koagulacja

Koagulacja:

Koloidy:

-liofilowe- ulegają solwatacji (adsorpcji i rozpuszczeniu)

-liofobowe- nie ma solwatacji

Koloidy:

-hydrofilowe- adsorbują na powierzchni cząsteczki wody

-hydrofobowe- nie adsorbują wody

Koloidy posiadają ładunek elektryczny, który jest wynikiem selektywnej adsorpcji

Najlepiej adsorbują się jony wchodzące w skald rozpuszczalnika

Koloidy nadające- wodzie mętność

- wodzie zabarwienie

Do koagulacji wód używa się:

- wodorotlenki żelaza

- wodorotlenki glinu

-siarczan glinu

-siarczan glinu 18- wodny

-7-wodny siarczan żelaza (II)

-6-wodny siarczan żelaza (III)

-glinian

W wodzie naturalnej spotykane koloidy to:

-cząstki gliny

-cząstki iłów

-związki humusowe

-krzemionka

*Koagulacja Al₂(SO₄)₃ * 18H₂O

I hydroliza

Al₂(SO₄)₃ + 6H₂O ↔ 2Al (OH)₃ + 3 H₂SO₄

II r. wtórna

3H₂SO₄ + 3Ca(HCO₃)₂ 3CaSO₄ + 6CO₂ + 6H₂O

Sum. Al₂(SO₄)₃ + Ca (HCO₃)₂ 2Al(OH)₃ + 3CaSO₄+6CO₂

(Mg) (Mg)

Substancje neutralizujące:

Al₂(SO₄)₃ + 6NaOH 2Al(OH)₃+ Na₂CO₃

Al₂(SO₄)₃ +3Na₂CO₃ 2Al(OH)₃+3Na₂SO₄+3CO₂

Al₂(SO₄)₃ +3Ca(OH)₂ 2Al(OH)₃ + 3CaSO₄

_*Koagulacja Na₂Al₂O₄

Na₂Al₂O₄+4H₂O↔2Al(OH)₃+2NaOH

Na₂Al₂O₄ +Ca(HCO₃)₂+2H₂O CaCO₃+Na₂CO₃+2Al(OH)₃

Na₂Al₂O₄ +MgSO₄+4H₂O Mg(OH)₂+ 2Al(OH)₃+Na₂SO₄

Na₂Al₂O₄+CO₂+3H₂O 2Al(OH)₃+Na₂CO₃

Na₂Al₂O₄+4SiO₂2NaAl(SiO₃)₂

2Na₂Al₂O₄+MgSO₄MgAl₂(SiO₃)₂+Na₂SO₄

12

---