Замораживание как один из способов очистки питьевой воды от примесей

Приготовление рабочего стандартного раствора сернокислого калия

Основной раствор разбавляют 1 : 10 дистиллированной водой. 1 см3 раствора содержит 0, 05 мг сульфат-иона.

Приготовление 5 %-ного раствора хлористого бария

5 г ВаСl2 растворяют в дистиллированной воде и доводят объем до 100 см3.

Приготовление 1, 7 %-ного раствора азотнокислого серебра

8, 5 г AgNO3 растворяют в 50

0 см3 дистиллированной воды и подкисляют 0, 5 см3 концентрированной азотной кислоты.

Проведение анализа

В колориметрическую пробирку диаметром 14-15 мм наливают 10 см3 исследуемой воды, добавляют 0,5см3 соляной кислоты (1:5). Одновременно готовят стандартную шкалу. Для этого в такие же пробирки наливают 2, 4, 8 см3 рабочего раствора сернокислого калия и 1, 6; 3, 2; 6, 4 см3 основного раствора K2SO4 и доводят дистиллированной водой до 10 см3, получая таким образом стандартную шкалу с содержанием: 10, 20, 40, 80, 160, 320 мг/дм3 сульфат-иона. Прибавляют в каждую пробирку по 0, 5 см3 соляной кислоты (1:5), затем в исследуемую воду и образцовые растворы по 2 см3 5 %-ного раствора хлористого бария, закрывают пробками, перемешивают и сравнивают со стандартной шкалой.

Определение иона свинца (качественное)

Йод калий дает в растворе с ионами свинца характерный осадок PbI2: Исследования производятся следующим образом. К испытуемому раствору прибавить немного KI, после чего, добавив CH3COOH, нагреть содержимое пробирки до полного растворения первоначально выпавшего мало характерного желтого осадка PbI2. Охладить полученный раствор под краном, при этом PbI2 выпадет снова, но уже в виде красивых золотистых кристаллов Pb2+ +2I- . = PbI2

Определение ионов меди (качественное)

В фарфоровую чашку поместить 3-5мл исследуемой воды, выпарить досуха, затем прибавить 1каплю конц. раствора аммиака. Появление интенсивно синего цвета свидетельствует о появлении меди

2Сu2+ +4NH4. ОН = 2[Cu(NH3)4]2+ +4H2O

Определение органических веществ в воде

Оборудование и реактивы: пробирки, пипетка на 2мл, HCl (1:3), KMnO4

Определение: Наливают в пробирки 2 мл фильтрата пробы, добавляют несколько капель соляной кислоты. Затем готовят розовый раствор KMnO4 и приливают его к каждой пробе по каплям. В присутствии органических веществ KMnO4 будет обесцвечиваться. Можно считать, что органические вещества полностью окислены, если красная окраска сохраняется в течение одной минуты. Посчитав количество капель, которое потребуется для окисления всех органических веществ, узнаем загрязненность пробы[5]

Методы устранения жёсткости воды

Для избавления от временной жёсткости необходимо просто вскипятить воду. При кипячении воды гидрокарбонаты разлагаются с образованием осадка среднего или основного карбоната:

Ca(HCO3)2 = СаСО3 + СО2+ Н2О,

Mg(HCO3)2 = Мg2 (ОН) 2 СО3 +3СО2 + Н2О,

и жёсткость воды снижается. Поэтому гидрокарбонатную жёсткость называют временной.

Умягчить жёсткую воду можно и обработкой воды различными химическими веществами. Так, временную (карбонатную) жёсткость можно устранить добавлением гашеной извести:

Са2+ +2НСО-3 + Са2+ + 2ОН- = 2СаСО3+ 2Н2О

Mg2+ +2НСО-3 + Са2+ + 4ОН- = Mg(ОН) 2+2СаСО3+ 2Н2О.

При одновременном добавлении извести и соды можно избавиться от карбонатной и некарбонатной жёсткости (известково-содовый способ). Карбонатная жёсткость при этом устраняется известью (см. выше), а некарбонатная - содой:

Са2+ + СО2-3 = СаСО3 Mg2+ + СО2-3 = Mg СО3

и далее Mg СО3 + Са2+ + 2ОН- = Mg(ОН) 2+СаСО3

Вообще, с постоянной жёсткостью бороться труднее. Кипячение воды в данном случае не приводит к снижению её жёсткости. [10]

Для борьбы с постоянной жёсткостью воды используют такой метод, как вымораживание льда. Необходимо просто постепенно замораживать воду. Когда останется примерно 10 % жидкости от первоначального количества, необходимо слить не замершую воду, а лёд превратить обратно в воду. Все соли, которые образую жёсткость, остаются в незамерзшей воде.

Ещё один способ борьбы с постоянной жёсткостью - перегонка, т.е. испарение воды с последующей её конденсацией. Так как соли относятся к нелетучим соединениям, то они остаются, а вода испаряется.

Также, чтобы избавиться от постоянной жёсткости, можно, например, к воде добавить соду:

СаСl2 + Na2CO3 = CaCO3 + 2NaCl.

В настоящее время для борьбы с жёсткой водой существуют и более современные способы, чем кипячение воды или вымораживание, например, установка фильтров-умягчителей. Они смягчают воду и в результате, она обладает лучшими вкусовыми качествами и более благоприятно воздействует на кожу человека.[4]

Способы очистки воды

Способы очистки воды сегодня, могут порадовать своим многообразием от почти бесплатных и народных до высокотехнологичных и дорогих.

 Очистка воды частичным замораживанием

 Очистка воды по принципу обратного осмоса

 Очистка воды озоном

 Очистка воды методом опреснения воды Подбирая систему водоочистки для своего жилища, надо отдавать себе отчет в том, что вода будет использоваться как в хозяйственно-бытовых целях, так и для питья и приготовления пищи.

Такие системы подразделяют на те, которые устанавливаются там, где вода поступает в дом, и на те, которые ставятся в точке пользования, например, на кухне. Первые делают воду "хозяйственно-бытовой": с ней нормально работает стиральная машина, можно помыть посуду, ополоснуться под душем. Вторые - готовят питьевую воду.

Очистка воды частичным замораживанием

Метод очистки воды от растворенных в ней веществ весьма прост. Он основан на эффекте вымораживания примесей. Ведь при замерзании вода образует кристаллы чистого льда. А вот "рассол" с примесями остается в жидком состоянии и располагается в ячейках между кристаллами. Кроме того, "рассол" имеет больший удельный вес и постепенно проникает сквозь пористую массу кристаллов, собираясь в центральной и отчасти нижней зоне объема. Остается слить "рассол" в мойку, подождать, когда лед почти весь растает, выбросить оставшуюся сосульку и использовать совершенно чистую воду для приготовления пищи. Чистую талую воду можно пить.

Такой способ получения воды не требует особых расходов - подойдет обычный домашний холодильник с большой морозильной камерой.

В каждом доме найдется невысокая кастрюля объемом до 3 литров с широкой горловиной. Заполните ее на две трети водопроводной водой, прикройте крышкой, поставьте в морозильную камеру на подкладку из фанеры. Времени на замерзание примерно половины исходного объема воды потребуется около 12 часов. Это позволит повторить цикл в сутки еще раз и получить до 6 литров пресного льда, вполне достаточно для 3-4 человек. Еще удобнее использовать пластиковые бутылки из-под минеральной воды. Тогда можно получить гораздо больший объем талой воды, так как бутылки удобно размещать в морозильной камере.

Если же у вас есть время и желание получить и употреблять идеальную «живую» талую воду, есть рецепт для гурманов - поставьте контейнер в морозилку и подождите примерно час-два, пока сверху не образуется тонкий слой льда. Это так называемое место дейтерия, где скапливаются все возможные тяжелые элементы, его удаляют. Точно также и вынимайте воду чуть раньше, чтобы она замерзла не совсем. В центре бутылки остался небольшой участок незамерзшей воды, где концентрируются возможные примеси, ножом пробивают отверстие и эту воду тоже сливают, оставшийся лед растаивают и получают талую воду.

 Скачать реферат