Химия воды и микробиология
Кислотность природных вод обычно обусловлена наличием свободной угольной кислоты, а для некоторых видов вод – также гуминовыми и другими слабыми органическими кислотами. При наличии этих кислот рН воды обычно не бывает <4,5. Кислые рудничные воды, содержащие сульфаты железа, марганца, вследствие гидролиза этих солей могут иметь более низкое значение рН.
При аналитическом определении кисл
отности воды различают общую и свободную кислотности. Свободная кислотность – это та часть общей кислотности, которая вызывает снижение рН раствора до 4,5 и ниже. Свободная кислотность выражается количеством титрованного раствора сильного основания (мг-экв/л), израсходованного при нейтрализации до достижения рН 4,5.
12. Изложите физико-химические методы очистки сточных вод от минеральных примесей
Флотация – процесс молекулярного прилипания частичек загрязнений к поверхности распределения двух фаз (вода – воздух, вода – твердое вещество). Процесс очищения от СПАР, нефтепродуктов, волокнистых материалов флотацией заключается в сотворении системы "частичка загрязнения – пузырьки воздуха", которая влияет на поверхность и утилизируется.
Дистилляция заключается в кипячении воды с последующей конденсацией водяного пара, при этом конденсат будет практически лишен растворенных солей. Для нужд медицины, научных экспериментов ведут двойную перегонку воды, а полученный продукт называют бидистиллятом.
Гиперфильтрация (обратный осмос) осуществляется путем перехода воды с раствора через полупроницаемую мембрану под воздействием внешнего давления. Избыточное давление солевого раствора намного выше чем осмотическое. Действенной силой обратного осмоса есть разница давлений с разных сторон мембраны.
Коагуляция – процесс удаления из воды веществ, которые находятся в коллоидном состоянии с помощью химических реагентов – коагулянтов. Для позитивно заряженных коллоидных частичек коагулирующими ионами являются анионы, а для негативно заряженных – катионы. В качестве коагулянтов используются соли алюминия, железа (II), железа (III) и т.д. Коагулирующая способность солей трехвалентных металлов в десятки раз выше, чем двухвалентных и в тысячу раз больше, чем одновалентных.
Флокуляция – процесс агрегации мелких частичек загрязнителей в воде за счет возникновения мостиков между ними и молекулами флокулянтов. Флокулянтами являются кремниевая кислота, эфиры, крахмал, целлюлоза, синтетические органические полимеры (полиакриламид, полиоксиэтилен, полиакрилати, полиэтиленамины и т.д.).
Сорбция – процесс поглощения загрязнений твердыми и жидкими сорбентами (активированным углем, золой, мелким коксом, торфом, силикагелем, активной глиной и т.д.).
Ионный обмен базируется на удалении из сточных вод ценных примесей хрома, цинка, меди, ПАР за счет обмена ионами между примесями и ионитами на поверхности распределения фаз.
13. Дайте определения понятиям "микроорганизм" и "клетка" и перечислите основные функции живых организмов
Клетка – элементарная открытая биологическая система, способная самообновлению, саморегуляции и самовоспроизведению.Состоит из ядра, цитоплазмы, органелл, рибосомов, рисосонов, митохондрий, внутреннего сетчатого аппарата, центросом, трубочек и микротелец.
Микроорганизм – малые одноклеточные и многоклеточные с
внешним видом: шар, шестиугольник,
спираль и т.д. Микроорганизмы не имеют
специальных органелл для принятия и
переваривания пищи, эти процессы
осуществляются всей клеткой или
некоторыми ее частями.
Микроорганизм состоит из цитоплазмы и ядра – клетка – структурная и функциональная единица организма.
14. Основные показатели качества природных вод
Под качеством воды понимают совокупность ее особенностей.
Качество природных вод обуславливается присутствием в ней неорганических и органических веществ, а также микроорганизмов и характеризуется разными физическими, химическими, бактериологическими и биологическими показателями.
К физическим показателям относят мутность, прозрачность, цвет, температуру, запах, вкус и электропроводность.
Химическими показателями качества воды являются сухой остаток или обще количество растворенных веществ, прожаренный остаток, рН воды или активная реакция, лужность, окисляемость, содержание газов, присутствие азотных соединений, хлоридов, сульфатов, железа, марганца, кальция, магния, некоторых ядовитых и радиоактивных веществ, химическое поглощение кислорода, биологическое поглощение, растворенный кислород.
Бактериологические, или санитарные показатели характеризуют общее бактериальное загрязнение воды, а также содержание бактерий группы кишечной палочки.
Биологические показатели обуславливаются присутствием водных организмов, что находятся в зависшем состоянии, в толще воды (планктон) или размещаются возле дна водоема, его берегов и на поверхности подводных предметов (бентос).
15. Что такое хлоропоглощение воды и от каких параметров воды оно зависит?
Общее количество хлора, которое расходуется на взаимодействие с окисляющимися примесями, определяет хлоропоглощаемость воды. Она зависит от свойств примесей, содержащихся в обрабатываемой воде, времени контакта хлора с водой, температуры воды и количества введенного хлора. При концентрации до 1 мг/л хлоропоглощаемость изменяется пропорционально времени контакта, при более высоких концентрациях обнаруживается логарифмическая зависимость. От температуры воды хлоропоглощаемость зависит незначительно. Время контакта хлора с водой, необходимое для обеззараживания воды, составляет 30 мин. Количество введенного хлора должно быть таким, чтобы после окисления примесей в воде остался некоторый избыток активного хлора – остаточный хлор. Наличие остаточного хлора в воде повышает бактерицидный эффект обеззараживания. Определение остаточного хлора в воде, не подвергающейся предварительному осветлению, проводится через каждые полчаса, а на установках с предварительным осветлением – через каждый час.
Хлоропоглощаемость воды определяется соотношением действия многих факторов и не является постоянной. Поэтому она , как и оптимальная доза хлора, определяется экспериментально с помощью графиков, характеризующих зависимость количества остаточного хлора от дозы хлора.
Задача № 1.
Рассчитать кисло-водородистый потенциал раствора, который содержит 0,5 мг/л Cl2, если при хлорировании введено 10мг/л хлора (ЕCl2/Cl = 1,36 В).
Решение:
φ Cl2/2Cl-3 φ0Cl2/2Cl- + 0,059 ℓg 0,14=1,36+ 0,059 ℓg 0,14=1,36
ΜCl2 =35,5∙2=71 г/моль
1ммоль – 71мг
x - 10мг
х = СCl- = 10 = 0,14 М
ℓg 0,14=ℓg1,4∙10-1 = -1+ℓg1,4=-1+0,80=-0,2
φCl2/Cl- = 1,36-0,2=1,16 (В)
Скачать реферат