Kemija

Kemične padavine

2940
600
Lee Farrell

Sedimentacijski rezervoar za čiščenje vode

Kaj so kemične padavine?

The Kemične padavine Gre za postopek čiščenja odpadne vode, pri katerem se dodajajo kemične snovi za preoblikovanje onesnaževalskih ionov, raztopljenih v trdne delce. Z drugimi besedami, sestavljen je v ustvarjanju sedimentnih delcev v odpadni vodi z dodajanjem kemikalij.

Glavni cilj kemičnega dežja.

Čeprav je večina onesnaževal, ki jih je treba odpraviti, kovine, kot so kobalt, cezij ali živo srebro, ki tvorijo katione (ione s pozitivno obremenitvijo), se uporablja tudi za odpravljanje anionov (ionov z negativno obremenitvijo), kot so fluorid, cianid in fosfat.

Ko trdne oborine, je treba izvesti vrsto korakov, da ga lahko ločite od preostale vode. Ti koraki vključujejo flokulacijo, sedimentacijo in ločevanje trdnih tekočin.

Ravnotežje topnosti in kemičnih padavin

Kemična tehnika padavin temelji na topni ravnovesju ionskih spojin in konstanti izdelka topnosti. V večini primerov so trdne snovi, ki oborine, malo topni hidroksidi, čeprav so oborjene tudi druge vrste ionov.

V vseh primerih kemijske padavine je nastala trdna snov nekoliko topna ionska spojina, ki je v ravnovesju z ioni v raztopini v skladu s splošno reakcijo:

Končna koncentracija kovine, M, ki ostane v raztopini, določa ravnotežna konstanta te reakcije, pa tudi s koncentracijo aniona, A, ki se doda.

Na primer, Če gre za hidroksid, bo končna koncentracija kovine odvisna od koncentracije hidroksidnih ionov v raztopini in s tem pH.

Korak za korakom postopek kemičnih padavin

Postopek kemičnih padavin je sestavljen iz štirih osnovnih korakov:

1. korak: Dodajanje oborinskega sredstva in nastavitve pH.

To je začetna faza, v kateri je dodano izbrano oborilno sredstvo (v večini primerov je kalcijev hidroksid). PH se prilagodi, da poveča padavine in optimizira končno čistost vode.

Vam lahko služi: acrilonitrilo: struktura, lastnosti, proizvodnja, uporaba

Med tem korakom se zmes običajno premaga ali meša, da se zagotovi enakomerna koncentracija oborine.

2. korak: flokulacija.

Ta faza naj bi omogočila, da se majhne trdne snovi, ki nastanejo v prvi fazi padavin, združijo in tvorijo delce ali "floke" (od tod tudi njihovo ime).

Te bodo v naslednjem koraku hitreje usedlili. Da bi dali prednost tvorbi teh delcev, ne da bi jih zlomili, vznemirjenje postane počasneje.

3. korak: Sedimentacija.

Sestavljen je iz tega, da mešanica novo obdelane vode stoji v rezervoarju, da vse trdne delce pustijo v ozadje (Sedimente).

4. korak: ločitev s trdno-tekočino.

V večini primerov je ločitev trdne-likvide sestavljena iz preproste dekantacije vode, ki ostane usedlina. V drugih primerih ločitev dosežemo s filtriranjem ali celo centrifugiranjem obdelane vode, odvisno od tega, kako nevarna so onesnaževala.

Vrste kemičnih padavin

Padavine za hidroksid

To je najpogostejša vrsta kemičnih padavin in je sestavljena iz povečanja pH z dodajanjem alkalne spojine, ki je skoraj vedno kalcijev hidroksid (CA (OH)₂).

Kemična reakcija, ki se pojavi, je:

V prejšnji reakciji M predstavlja katero koli kation kovine, ki je zaželena odpraviti. Trdna snov, ki je nastala v tem primeru, je zelo malo topni hidroksid.

V primeru padavin hidroksida je splošno pravilo, da večja je koncentracija OH^- (Večji je pH), nižja je koncentracija kovine, ki ostane v vodi, po zdravljenju. Z drugimi besedami, na večji pH, večjo končno čistost vode.

Padavine s sulfidi

Ta vrsta kemičnih padavin se uporablja predvsem za izločanje težkih kovin, kot sta svinca ali živo srebro, v obliki zelo malo topnih sulfidov. Da bi to dosegli, ga lahko dodate v vodo za zdravljenje topnih in netopnih sulfidov.

Najpogosteje uporabljeni sulfidi so topni, ki vključujejo vodikov sulfid (H₂S) in natrijev sulfid (Na₂S). Splošna reakcija padavin je:

Vam lahko služi: zlitina

Dodamo lahko tudi železov sulfid, ki je netopen, vendar nudi dovolj sulfidnih ionov za raztopino za oborino večino težkih kovin.

Karbonatne padavine

Karbonati številnih kovin so manj topni celo kot hidroksidi in lahko oborijo iz odpadne vode z dodajanjem kalcijevega karbonata ali obračanja hidroksidov, ki v alkalizirani zmesi v alkalizirani zmesi obračajo ogljikov dioksid.

Padavine cianida

Za razliko od prejšnjih primerov si tukaj prizadevamo oboriti cianid, ki je anion, namesto kovine. Cianid je zelo nevaren strupeni onesnaževalec in ga je mogoče odstraniti iz odpadne vode z dodajanjem cinkovega sulfata ali železovega sulfata, saj tvori zapleteno s temi kovinami, ki oborine.

Soprecipitacijo

Soprecipitacija se pojavi, ko topilo obori skupaj z drugim. V teh primerih se prvi topljen ujame v trdni snovi, ko nastane oborina druge spojine.

Kot da je trdna snov pri oblikovanju pustila prvo topno in jo vleče iz rešitve. Ta pojav se uporablja za odpravo nekaterih onesnaževal, ki jih je težko oboriti.

Prijave

Kemične padavine se uporabljajo v neskončnih panogah, da bi izpolnili okoljske potrebe kakovosti odpadne vode.

Padavine za hidroksid Uporablja se v industriji:

Kovinske zaključke
Proizvodnja anorganskih spojin
Listine
Proizvodnja ognjemeta in eksplozivov
Porcelanasta emajl
Premogovništvo
Farmacevtska industrija, med drugim.

Po drugi strani, Padavine s sulfidi V industriji se uporablja za odpravo onesnaževalcev, kot so živo srebro, svinca in srebro. To ima prijavo v naslednjih panogah:

Tekstilna industrija
Rudarjenje
Fotografska oprema in zaloge
Med drugim izdelava nefernih kovin

Poleg teh industrij je padavina najpomembnejša tehnika za Čiščenje hladilne vode jedrskih reaktorjev. V tej panogi se uporablja za odpravljanje radioaktivnih kationov, kot so Plutonium, Américo, Cesio in drugi.

Primeri kemičnih padavin

Padavine stroncije s kalcijevim karbonatom

V tem primeru je reakcija padavin:

Vam lahko služi: dušikovi oksidi (NOX)

Reakcija se izvede na optimalni pH 10,5 in doseže koncentracije te kovine do 100 -krat nižje od začetka.

Padavine za antimon hidroksid

Za odpravo antimona iz odpadne vode se lahko uporablja titanov hidroksid kot oborini. Reakcija je:

To se izvaja v območju pH, ki sega od 5 do 8,5 in tudi koncentracijo zmanjša na vrednost 100 -krat manjša od začetka.

Padavine s ceziji s tetrafenilbatom

To je poseben primer, ki omogoča alkalno kovino, ki jo je težko oboriti alkalno kovino. Reakcija je:

Uporaba tetrafenilborarata prinaša dve veliki prednosti: najprej, ki deluje praktično do vsakega pH (od pH 1 do 13) in drugič, da nizka solna topnost omogoča zmanjšanje končne koncentracije onesnaževalca za tisoč faktorja tisoč tisoč.

Padavine bakra z natrijevim sulfidom