Ph y alcalinidad del agua reciclada. ¿Qué es la alcalinidad del agua y el cálculo del pH?
En las tablas del SanPiN de la Federación Rusa ("Agua Potable"), la concentración máxima permitida para los indicadores alcalinos no está indicada, por lo tanto, la mayoría de las fuentes al determinar la alcalinidad del agua se refieren a los estándares de la OMS, la directiva de la UE o las normas sanitarias de países con procedimientos regulatorios similares.
Por lo tanto, se establece un valor de 30 mg de HCO3- / l en la directiva de la UE al determinar la calidad del agua destinada al consumo humano. En las reglas actuales de Ucrania de GSanPiN para el agua del grifo, el parámetro no está configurado y el valor en< 6,5 ммоль/м 3 указывается только для фасованной и бюветной воды. Приведённые в российских тематических источниках значения чаще всего варьируются в пределах от 0,5 до тех же 6,5 ммоль/м 3 .
Además, existe GOST 31957-2012 - Norma interestatal, firmada por organismos de normalización de 6 países y modificada en relación con otras normas internacionales. Rusia, junto con Armenia, Kazajstán, Kirguistán, Tayikistán, Uzbekistán, es uno de los países que firmaron el documento, que describe métodos para determinar la alcalinidad a una concentración de 0.1-100 mmol / dm 3.
Definición y contenido del concepto.
La alcalinidad del agua ("SH" en las fórmulas) es la suma de las sustancias contenidas en él - iones hidroxilo / aniones de ácidos débiles - que reaccionan con ácidos fuertes con la división en:
- bicarbonato (Щ b),
- carbonato (Щ a),
- hidratado (SH g),.
La unidad es equivalente en miligramos de ácido, escrita como mEq / L. La alcalinidad total como la suma de aniones de ácidos débiles: silicatos, boratos, carbonatos, bicarbonatos, sulfuros, hidrosulfuros, sulfitos, hidrosulfitos, fosfatos, aniones de ácidos húmicos) es la capacidad de unir ácidos fuertes (su cantidad equivalente). La concentración de algunos iones es insignificante, por lo tanto, cuando hablan de alcalinidad general, se refieren principalmente al tipo de carbonato (determinado por iones de ácido carbónico), donde los aniones hidrolizados forman iones de hidróxido:
El indicador alcalino para aguas superficiales está asociado con la presencia en ellos principalmente de hidrocarbonatos de metales alcalinotérreos (y metales alcalinos en menor medida), y para aguas naturales con pH< 8,3 он определяется концентрацией гидрокарбонатов магния и кальция. При определённой обработке водоресурса и при pH >8.5 ocurre tipo de hidratación.
Se requiere un parámetro alcalino para:
- determinación del contenido de carbonato, así como el equilibrio del ácido carbónico (junto con el pH),
- dosificación de productos químicos utilizados en el suministro de agua,
- limpieza de reactivos
- establecer la idoneidad del agua para riego (con un exceso de metales alcalinotérreos).
Las regiones del norte de Rusia con bajos valores alcalinos y pH para el agua natural se caracterizan por una mayor corrosividad, que afecta a las tuberías y estructuras hechas de metales ferrosos y hormigón.
Según investigadores japoneses, en las áreas donde beben más agua alcalina (por encima de 6.5, pero por debajo de 9), la esperanza de vida es 20-30% más alta. En general, los indicadores alcalinos deberían ser suficientes para experimentar la coagulación química, pero al mismo tiempo no deberían ser demasiado altos para no provocar trastornos fisiológicos en los consumidores de agua. Los valores alcalinos mínimos son +/- 30 mg / l, y el máximo dentro de 450-500 mg / l.
La opinión difundida entre los propietarios de varios aireadores modificados sobre su efecto sobre las propiedades alcalinas del hidroflujo no está confirmada. Estos aireadores-economizadores (http://water-save.com/) pueden reducir el consumo de agua, pero no afectan las características químicas del recurso hídrico.
Métodos para determinar la concentración de carbonatos.
El estándar interestatal describe 2 métodos titrimétricos para calcular la alcalinidad del agua:
- Alcalinidad libre y general. Para beber - preenvasado (sin gas) y de fuentes de agua potable - natural, así como aguas residuales por titulación (mezcla gradual) a un pH de 8.3, así como 4.5. Los valores obtenidos se utilizan para calcular la concentración de carbonatos (en el rango de 6-6000 mg / dm 3) e hidrocarburos (6.1-6100 mg / dm 3).
- Alcalinidad de carbonatos. Para beber agua natural y técnica en diferentes etapas de procesos tecnológicos mediante valoración a un pH de 5,4 unidades.
El punto final de la valoración se determina cambiando el valor en el medidor de pH o cuando el indicador está coloreado:
- la transición del pH de rosa a incoloro en 8.3-8.0 da el valor del parámetro "de acuerdo con la fenolftaleína",
- la transición del pH de naranja a amarillo a 4.4 da un valor para el parámetro "naranja de metilo".
El parámetro es igual a cero si para la muestra analizada el pH<4,5.
La alcalinidad es el contenido en agua de sustancias que reaccionan con ácidos fuertes. Estas sustancias incluyen:
- terrenos fuertes;
- bases débiles: amoníaco, anilina, piridina, etc.
- aniones ácidos débiles: aniones de ácidos húmicos.
Hay tres formas de alcalinidad: libre, carbonato y total.
La alcalinidad libre se debe a los iones hidroxilo y carbonato. Está determinado por la cantidad de ácido utilizado para valorar el agua a un pH de 8.3.
La alcalinidad del carbonato depende de la presencia de solo iones de ácido carbónico en el agua, es decir. iones de carbonato y bicarbonato, y se determina por la cantidad de ácido utilizado para valorar el agua a pH ≈ 4.
La alcalinidad general se debe a la presencia en el agua de aniones de ácidos débiles de origen orgánico e inorgánico, así como a iones hidroxilo.
En aguas frescas no contaminadas, la alcalinidad del carbonato es tan grande en comparación con la alcalinidad introducida por otros aniones que puede tomarse igual a la alcalinidad total.
La principal fuente de iones de carbonato y bicarbonato en las aguas superficiales es la meteorización química y la disolución de rocas de carbonato como la piedra caliza y la dolomita. Por ejemplo
CaCO 3 + H 2 O + CO 2 ↔ Ca 2+ + 2;
MgCO 3 + H 2 O + CO 2 ↔ Mg 2+ + 2.
Algunos de los iones hidrocarbonados aparecen como resultado de la metamorfización de productos de meteorización química de rocas ígneas:
CO 2 → + SiO 2;
OH - + CO 2 →.
Cantidades significativas de iones de bicarbonato provienen de la precipitación y el agua subterránea.
Los iones de hidrocarbonato y carbonato se descargan en cuerpos de agua con aguas residuales de empresas químicas, de silicatos y de gaseosas, etc.
Con la acumulación de iones de hidrocarbonato y especialmente de carbonato, este último, formando compuestos poco solubles con iones de calcio, puede precipitar:
Ca (HCO 3) 2 → CaCO 3 ↓ + H 2 O + CO 2;
Ca 2+ + \u003d CaCO 3 ↓.
Este proceso es muy importante en la naturaleza, ya que la formación de estratos de roca de carbonato depende de ello.
En aguas superficiales, los iones hidrocarbonados y carbonatos están presentes principalmente en estado disuelto. Algunos de los iones de carbonato pueden estar en suspensión y cerca del estado coloidal en forma de partículas finas de carbonato de calcio.
En la solución entre los iones bicarbonato y carbonato, existe un equilibrio móvil determinado por las constantes de disociación que caracterizan la primera y segunda etapa de la disociación del ácido carbónico.
H 2 CO 3 ↔ H + + ↔ H + +.
En las aguas de los ríos, el contenido de iones de bicarbonato varía de 30 a 400 mg / dm 3, en lagos, de 1 a 500 mg / dm 3. Su concentración en agua de mar varía dentro de un rango más estrecho de 100 a 200 mg / dm 3, en precipitación atmosférica es de 30 - 100 mg / dm 3, en agua subterránea - de 150 a 300 mg / dm 3. En aguas subterráneas, su contenido aumenta notablemente de 150 a 900 mg / dm 3.
La alcalinidad es una característica importante de las aguas superficiales, por la cual uno puede juzgar los procesos hidroquímicos y geoquímicos más importantes, como la formación de la composición química del agua, la erosión de la superficie de la tierra, la formación de rocas carbonatadas, etc.
En tecnología, la alcalinidad es muy significativa, ya que afecta la corrosión del hormigón y la pérdida de incrustaciones de carbonato en las calderas que alimentan varias plantas de vapor.
Los siguientes métodos se utilizan para determinar la alcalinidad de las aguas: titulación directa, titulación inversa y potenciométrica.
Los métodos de titulación directa se basan en la titulación de una muestra de agua con ácido fuerte (HCl, H 2 SO 4) en presencia de varios indicadores con una transición de color en un punto de equivalencia en el rango de pH de 3 a 4. Estos incluyen naranja de metilo, azul de bromofenol, amarillo de metilo. La desventaja de este método más simple y rápido es la incertidumbre del valor del pH en el punto final de la titulación. Para determinar la alcalinidad libre, generalmente se usa fenolftaleína, que tiene un rango de transición de pH e indicador de color 8.2 - 10.0.
Los métodos de titulación inversa son más precisos, y se basan en agregar un exceso de ácido fuerte a la muestra de agua y su determinación titrimétrica en presencia de un indicador. Sin embargo, estos métodos son los más utilizados cuando se analizan aguas con baja alcalinidad (menos de 10 mg / dm 3), así como aguas coloreadas y turbias, son posibles errores significativos de hasta 20%.
En estos casos, se prefieren varias variantes de métodos potenciométricos, en los que una muestra del agua de prueba se titula con ácido fuerte hasta un cierto valor de pH determinado usando un medidor de pH. Los resultados no se ven afectados por rastros de cloro activo, turbidez y color del agua.
Las aguas naturales suelen tener una reacción ligeramente alcalina. Estas aguas adquieren una reacción ácida con un contenido significativo de ácidos húmicos o en presencia de una gran cantidad de dióxido de carbono libre. [...]
El agua superficial natural (como el agua subterránea de la zona activa de intercambio de agua) en su composición, por regla general, es bastante adecuada directamente para beber. La mejora de las propiedades organolépticas se logra fácilmente en las obras hidráulicas mediante procesos de coagulación, filtración y oxidación, como resultado de lo cual para las fuentes de agua natural no contaminadas, el alcance del control analítico podría limitarse a determinar la turbidez (transparencia) y el color del agua. Los requisitos para la calidad del agua de los usuarios industriales dependen de las características del uso tecnológico del agua, que determinan el control analítico mínimo necesario de la fuente de agua. La determinación más típica de la composición y calidad del agua. En el agua, determinan: dureza, acidez, turbidez, pH, color, alcalinidad, conductividad eléctrica, aceites, así como el contenido de boro, flúor, hierro, calcio, sodio, magnesio, manganeso, níquel, cobre, plomo, zinc, cromo (VI) orto y polifosfatos, nitrato, nitrito, sulfato, sulfuro, sulfito, iones cloruro, ácido silícico, amoníaco, dióxido de carbono, oxígeno disuelto, hidrazina, tanino, lignina; Además, determine el peso de los sólidos, antes y después de la filtración. [...]
Las aguas naturales de las regiones del norte con baja alcalinidad y pH se caracterizan por una mayor corrosividad en relación con las tuberías y estructuras hechas de hormigón y metales ferrosos. Una variedad de compuestos pueden estar presentes en las aguas residuales que mejoran los efectos corrosivos del agua sobre el concreto y los metales.
La alcalinidad del agua debe ser suficiente para efectuar la coagulación química, pero no tan alta como para causar trastornos fisiológicos en los consumidores. La alcalinidad mínima es de aproximadamente 30 mg / l, y la máxima no debe exceder los 400-500 mg / l. Los iones de flúor son resistentes a los procesos de limpieza convencionales, con la excepción de ablandar el agua con cal; por lo tanto, las concentraciones de flúor permitidas para el agua natural son las mismas que para el agua potable (ver tabla [...]
La alcalinidad de las aguas naturales depende principalmente del contenido de sales de ácido carbónico. Si el color del agua es superior a 40 ° y la necesidad de determinar con precisión la concentración de iones de hidrocarbonato y carbonato, el valor de la alcalinidad del humato debe tenerse en cuenta por separado (ver más abajo). [...]
Alcalinidad del agua. Por alcalinidad general del agua se entiende la suma de los "iones hidroxilo (OH-) contenidos en el agua y los aniones ácidos débiles, como los iones carbónicos (HCO-, COg-). Dado que el dióxido de carbono predomina en la mayoría de las aguas naturales, generalmente solo se distinguen la alcalinidad del bicarbonato y el carbonato. Con algunos métodos de tratamiento de agua y a un pH superior a 8,5, se produce alcalinidad hidratada. [...]
El agua natural utilizada para el suministro de agua puede tener una de estas propiedades. En caso de violación de la estabilidad, en la que es posible dañar la tubería debido a la corrosión o depósitos inaceptables de carbonato de calcio, el agua se somete a un tratamiento especial (estabilización). Si es propenso a los depósitos de carbonato, agregue ácido o hexametafosfato de sodio al agua; en presencia de dióxido de carbono agresivo, el agua se trata con un reactivo alcalino, generalmente cal [...]
La alcalinidad es el contenido en agua de sustancias que reaccionan con ácidos fuertes, es decir, iones de hidrógeno. Esta es una de las características más importantes del agua natural. La alcalinidad del agua se ve significativamente afectada por el estado de los compuestos de dióxido de carbono, que por lo tanto deben considerarse con más detalle. [...]
Metales alcalinos. De iones alcalinos! Los metales más comunes en el agua son Na + y K +, que ingresan al agua como resultado de la ■ disolución de la roca madre. La principal fuente de sodio en las aguas naturales son los depósitos de sal. En aguas naturales, el sodio contiene más que el potasio. Esto se debe a la mejor absorción de este último por los suelos, así como a su mayor extracción del agua por las plantas. [...]
En condiciones naturales, el refresco se forma al erosionar rocas ígneas y sedimentarias que contienen una cierta cantidad de sodio. Las bases liberadas durante la meteorización (Ca, My, No., etc.) interactúan con el dióxido de carbono de la solución del suelo y forman los carbonatos correspondientes, incluido el carbonato de sodio. La soda puede ocurrir como resultado de la interacción de sales neutras que se elevan con soluciones ascendentes del agua subterránea, con carbonatos de suelo alcalino: Na2504 + Ca (HC03) 2 -\u003e CaBO, + 2NaCN03. [...]
Durante la limpieza alcalina de productos derivados del petróleo, gas natural y gas condensado de compuestos que contienen azufre, se forman aguas residuales alcalinas que contienen sulfuros y mezclas de mercaptidos de alquilo inferior. Estas aguas residuales son difíciles de procesar y crean una situación ambiental desfavorable alrededor de las refinerías de petróleo y gas. [...]
Alcalinidad total (t). Mida 100 ml de la muestra o use la solución después de determinar la alcalinidad libre, agregue 0.15 ml (3 gotas) del indicador mixto o 0.1 ml (2 gotas) de naranja de metilo. Luego soplar aire y al mismo tiempo valorar sobre un fondo blanco 0.1 n solución de ácido clorhídrico hasta que el color verde del indicador mixto se vuelva gris sucio o hasta que el color naranja metilo cambie de amarillo a naranja. Continúe purgando el aire y después de 5 minutos, si es necesario, valore. Con la determinación electrométrica, el soplado se lleva a cabo de la misma manera, pero se titula a pH 4,5. Con requisitos de precisión menos estrictos, la valoración de naranja de metilo se lleva a cabo sin purga. Valorar desde una bureta con un precio de división de 0.1 ml, la precisión de lectura es de hasta 0.05 ml. De lo contrario, se debe seguir el procedimiento anterior. Cuando se analizan aguas naturales que tienen una alcalinidad total baja, se valoran a partir de microburetas y se cuentan con una precisión de 0,005 ml. [...]
De los iones de metales alcalinos en aguas naturales, especialmente en aguas marinas, hay grandes cantidades de iones de sodio, y los más pequeños contienen potasio, así como rubidio (aproximadamente 0.2 mg / l) y litio (aproximadamente 0.1 mg / l). En términos de prevalencia en aguas naturales, No. + ocupa el primer lugar, lo que representa más de la mitad de todos los cationes contenidos en ellas. La cantidad de K + generalmente representa del 4 al 10% de la cantidad de iones de Na + presentes en el agua (en aguas con baja mineralización ■ un gran porcentaje). [...]
Por lo general, en aguas naturales, los iones de metales alcalinos (potasio y sodio) están contenidos en pequeñas cantidades. Además, los iones ferrosos y de óxido de hierro pueden estar presentes en ellos. En aguas de fuentes superficiales, el hierro a menudo forma parte de complejos organo-minerales, en aguas subterráneas, en forma de bicarbonatos, con menos frecuencia, cloruros y sulfatos. El manganeso está presente en aguas naturales en cantidades mucho más pequeñas que el hierro; De acuerdo con la norma, el contenido total de hierro y manganeso en el agua potable no debe exceder los 0,3 mg / l. Los iones de metales no ferrosos: cobre, zinc, plomo y arsénico pueden ingresar al agua solo cuando están contaminados con efluentes industriales o debido a la corrosión de las válvulas. [...]
La calidad del agua de las fuentes naturales de suministro de agua se caracteriza principalmente por el contenido de suspensiones gruesas, color (debido principalmente a sustancias húmicas disueltas), materia orgánica total, sabor y olor, alcalinidad (contenido de bicarbonatos, carbonatos y otras sales de ácidos débiles) y la concentración de sales minerales, en incluyendo cationes de rigidez. Se han introducido criterios absolutos o condicionales para evaluar cada uno de estos indicadores. [...]
Los efluentes ácidos o alcalinos que ingresan al cuerpo de agua pueden ser neutralizados en cierta cantidad por el sistema de tampón de carbonato de las aguas naturales, que consiste en ácido carbónico libre y bicarbonatos. Esto también ayuda a mantener un pH constante de agua durante la introducción de reactivos durante el procesamiento. En aguas alcalinas (a pH\u003e 8,5), las propiedades de amortiguación de las aguas naturales están determinadas por un segundo sistema de amortiguación de carbonato que consiste en hidrocarbonatos y carbonatos medios (por ejemplo, NaC03 y Na2CO3).
Dado que la alcalinidad en las aguas naturales generalmente está determinada por la presencia de bicarbonatos de metales alcalinotérreos, el estado de los compuestos de dióxido de carbono en el agua debe considerarse con más detalle. [...]
La estabilidad del agua caracteriza su propiedad de no emitir y no disolver carbonato de calcio. Los resultados del análisis de estabilidad se expresan en forma de fracción, cuyo numerador es alcalinidad o un indicador de la concentración de iones de hidrógeno del agua estudiada en su estado natural, y el denominador son los mismos indicadores después de la saturación limitante de agua con carbonato de calcio. El dióxido de carbono libre contenido en las aguas naturales no tiene la capacidad de disolver rocas carbonatadas. [...]
Si hay varias sustancias en las aguas residuales con un indicador de peligro organoléptico del mismo efecto (\u003e por olor, sabor, color) y se encuentran sustancias similares en el agua del depósito hasta el lugar de la liberación prevista, la concentración máxima permitida de sustancias debe tenerse en cuenta las instrucciones para proteger los cuerpos de agua de la contaminación, relacionado con el caso de la contaminación del agua por un complejo de sustancias con el mismo indicador de peligro limitante. En cuanto a la composición de sal de las aguas naturales, se sabe que el sabor agradable y refrescante del agua se asocia principalmente con el contenido de bicarbonatos de metales alcalinos y alcalinotérreos, que representan aproximadamente el 70% del número total de cationes y aniones. Sin embargo, el aumento de las concentraciones de cloruros, sulfatos y nitratos puede afectar drásticamente el sabor del agua.
Para la mayoría de las aguas naturales, los iones HCO están asociados solo con iones de calcio y magnesio, por lo tanto, en los casos en que la alcalinidad de la fenolftaleína es cero, podemos suponer que la alcalinidad total del agua es igual a su dureza [...]
La reacción activa del agua, su acidez o alcalinidad, se caracteriza por la actividad de los iones de hidrógeno. La reacción activa de las aguas naturales es cercana a la neutral, es decir. pH 6.8-7.3. [...]
Las propiedades gustativas del agua se deben a la presencia de sustancias de origen natural o sustancias que ingresan al agua como resultado de la contaminación por sus efluentes. El agua subterránea, que contiene solo solutos inorgánicos, tiene un sabor específico, que es causado por la presencia de hierro, manganeso, magnesio, sodio, potasio, cloruros y carbonatos. Determinar (organolépticamente) el sabor de solo agua potable; describirlo verbalmente. Hay cuatro sabores principales: salado, dulce, amargo, agrio. Además de ellos, también se pueden notar algunos sabores (por ejemplo, alcalinos, metálicos, etc.).
Análisis de aguas residuales tratadas y aguas naturales que contienen fenoles volátiles en concentraciones muy bajas. Al destilado obtenido de 1 l del agua analizada, agregue 1,5 ml de 1 N. solución de hidróxido de sodio y saturada con cloruro de sodio a temperatura ambiente. Luego la solución se transfiere a un embudo separador, agregue 2 ml de 1 N. El ácido clorhídrico y la extracción se llevan a cabo añadiendo 50 ml de éter dietílico y agitando durante 10 minutos. Transfiera la capa de éter a un pequeño embudo separador y elimine los fenoles volátiles, agregue 10 ml de una solución de hidróxido de potasio al 1.5%, y fuertemente; agitar Toda la solución alcalina obtenida se usa para obtener colorantes azoicos. Para esto, se introduce en un pequeño embudo separador, se agrega 1 ml de ácido sulfúrico diluido (1: 4), se agregan 10 ml de 2 N. solución de carbonato de sodio y 1,5 ml de solución de ga-nitroanilina diazotada. Después de la formación de una mezcla de colorantes, se extraen con 10 ml de ácido sulfúrico diluido (1: 4) y 5 ml de éter, agitando vigorosamente. [...]
Los iones carbonato se forman en las aguas naturales a partir de iones HCO cuando se pierde parte del CO2 de equilibrio o cuando se fortalece la reacción alcalina del medio. Su contenido en aguas dulces en presencia de iones Ca2 + es, por regla general, pequeño debido a la baja solubilidad de CaCO3 (ver Sección 2.4.4). Por lo general, una parte importante de las aguas naturales se encuentra en un estado de saturación con carbonato de calcio, que es de gran importancia geoquímica y es esencial para la tecnología del tratamiento del agua. En aguas de mar, a una concentración de sal de 35 g / kg y Ca2 + - 0.0104 mol / kg, el contenido de iones COz alcanza 6 mg / kg debido a un aumento en la interacción interiónica y, en consecuencia, con una disminución en los coeficientes de actividad iónica (ver 2.14.4 ) En lagos de soda naturales, donde el contenido de Ca2 + es bajo, la concentración total de [NSO] y (СО§] puede alcanzar hasta 250 mg equiv / l. [...]
De los compuestos inorgánicos, la mayoría de las sales de ácidos y bases son solubles en agua. Las soluciones de estas sustancias son electrolitos. Los hidrocarbonatos se encuentran en grandes cantidades en aguas naturales; cloruros y sulfatos de tierras alcalinas y metales alcalinos; en menor medida, nitratos, nitritos, silicatos, fluoruros, fosfatos y sales de otros ácidos. [...]
Por evaporación de salmueras naturales o artificiales, así como soluciones acuosas de sal en torres de sal, se obtiene "sal hervida" (sal de mesa). En este caso, las sales extrañas que acompañan al material de partida permanecen en las aguas madres, parte de las cuales se utilizan en un proceso circular para disolver cantidades posteriores de sal de roca. Al alcanzar una alta concentración de sales laterales, las aguas madres deben descargarse y reemplazarse con agua fresca. El licor madre es el único componente que genera aguas residuales de minas de sal y torres de enfriamiento. Por lo general, contienen una gran cantidad de sales de sulfato y cloruro, metales alcalinos y alcalinotérreos. A veces, las salmueras y los licores madre se usan para baños terapéuticos, como resultado de lo cual hay una descarga de solución salina, aguas residuales higiénicamente sucias.
Los mismos grupos principales de aguas residuales se forman durante la producción de amoníaco a partir de gas natural. El agua de enfriamiento no está contaminada; El agua contaminada se forma durante la compresión de gases, la purificación de cobre-amoníaco y gases alcalinos y la regeneración de la solución de cobre-amoníaco, durante la purificación de monoetanolamina, la licuefacción de amoníaco y la purga de calderas cuando se quema la fracción de CO. [...]
Los métodos de adsorción para extraer sustancias orgánicas solubles en agua de las aguas naturales se basan en el uso de carbón activado (AC). Cuando se trata el agua de CA en condiciones estáticas o dinámicas, el color del agua disminuye, se eliminan los olores y sabores. El carbón activado tiene una superficie altamente desarrollada debido a la presencia de canales y poros delgados. Es un buen sorbente para fenoles, alcoholes, tensioactivos y productos de desecho de organismos acuáticos. La capacidad de sorción de AC aumenta al aumentar el peso molecular de la materia orgánica adsorbida. La capacidad de sorción de AC en un medio alcalino disminuye. Típicamente, para la desodorización del agua, la dosis de carbón es de 10-15 mg / l con un tiempo de contacto de 10-20 minutos con agua. Dado que la concentración de sustancias orgánicas en las aguas naturales, que causa un deterioro en las propiedades organolépticas, es muy pequeña, la capacidad de sorción de AC en condiciones estáticas para estas sustancias es insuficiente.
El cálculo del contenido de sodio y el contenido total de metales alcalinos a partir de la diferencia en las sumas de equivalentes de aniones y cationes se basa en el hecho de que, en solución, la suma de equivalentes de aniones. debe ser igual a la suma de los equivalentes de cationes. En aguas naturales, la masa principal de aniones consiste en cloro, así como iones de sulfato y bicarbonato (en algunos casos es necesario tener en cuenta el ion nitrato). La mayor parte de los cationes consiste en iones de calcio, magnesio, sodio y potasio.
Determinación de tensioactivos aniónicos. Los métodos fotométricos de extracción basados \u200b\u200ben la formación de asociaciones iónicas del anión tensioactivo con cationes de los colorantes principales se utilizan principalmente para la determinación cuantitativa de tensioactivos en aguas naturales y residuales. La definición de tensioactivos aniónicos en aguas residuales y aguas naturales con un colorante de fentiazina azul de metileno está muy extendida. Después de la extracción del asociado iónico con cloroformo de un medio alcalino, la fase orgánica se lava con una solución de reactivo ácido (para eliminar las impurezas de bajo peso molecular) y fotométrica a 670 nm. Debido al bajo grado de extracción del asociado iónico con cloroformo (84%), la extracción se lleva a cabo varias veces. La determinación se ve obstaculizada por los iones sulfuro, polisulfuro y tiosulfato, que destruyen el peróxido de hidrógeno, así como grandes cantidades de tensioactivos no iónicos. El azul de metileno forma un asociado iónico extraído con cloroformo con ácidos húmicos, cuya absorción máxima es de 550 nm. El efecto interferente de los ácidos húmicos se puede reducir midiendo con un espectrofotómetro de alta monocromatización. El rango de concentraciones de surfactante determinado con azul de metileno es 0.01-0.80 mg / ml con un volumen de muestra de 250 ml; precisión de determinación del 2%. [...]
Los estudios han demostrado que los espectros de absorción de la luz con aguas naturales coloreadas son idénticos a los espectros de absorción observados por los científicos del suelo para diversas sustancias húmicas (curvas monotónicamente decrecientes en el rango de longitud de onda 220–700 nm, Fig. 23a). La presencia de dicho espectro continuo es característica de las sustancias que son copolímeros cuando surgen varios sistemas de cromóforos aislados durante la formación de una macromolécula. El espectro de estas sustancias se forma al resumir la absorción de los sistemas de cromóforos individuales. Se puede suponer que son grupos aromáticos multinucleares, cuya naturaleza fenólica se confirma por un aumento en la región visible de la intensidad del color de los humatos acuosos en un medio alcalino. Junto con un cambio en el color del agua Dnieper como resultado de la acidificación o alcalinización, también hay un cambio en la característica espectral de las impurezas que lo manchan. Esto se debe a un aumento o supresión de la disociación de grupos funcionales de sustancias húmicas de alto peso molecular en diferentes entornos de pH. Shevchenko proporciona datos sobre un salto brusco de color en el rango de pH 3-5, que, aparentemente, se explica por la formación de moléculas de ácido húmico no disociadas o sus asociados durante la acidificación del agua.
Dado que la hidrólisis del coagulante conduce a una disminución del pH, con una falta de alcalinidad natural, se agrega cal o soda al agua, calculando sus dosis de acuerdo con las instrucciones. [...]
Como resultado de los estudios realizados por nosotros en condiciones de laboratorio, resultó que cuando se infectaba agua natural pura (contenido de cloruro 15-20 mg / l) con bacterias coli (50,000 bacterias por 1 ml), se proporcionaba una dosis de plata en la cantidad de 0.05 mg / l agua adecuada para beber después de 2-3 horas.A una dosis de 0.2 mg / l, las bacterias murieron después de 1-2 horas, a una dosis de 0.5 mg / l - después de 30-60 minutos y a una dosis de 1.0 mg / l - después de 30 minutos Además, un aumento en la temperatura y un aumento en la alcalinidad fortalecieron el efecto, y una disminución en estos valores lo debilitó. [...]
En términos generales, en la expresión anterior, la diferencia (Ek y Ia) siempre debe ser positiva, ya que cualquier agua natural contiene metales alcalinos. Esto último, aparentemente, puede explicarse por la presencia de ácidos no contabilizados en el agua, por ejemplo, húmico, silícico, nítrico, fosfórico, etc., por lo tanto, el peso de todos los componentes que son de importancia práctica en esta suma debe ingresarse en la cantidad de mEq. .]
El producto del peso equivalente de sodio en la suma de equivalentes en miligramos de sodio y potasio obtenidos para el agua en estudio dará el contenido de metales alcalinos en él, expresado en miligramos de sodio. Tal recuento está permitido porque el potasio en aguas naturales generalmente se encuentra en cantidades significativamente menores que el sodio. En el ejemplo anterior, la suma de miligramos equivalentes de aniones es 7.896, y la suma de miligramos equivalentes de calcio y magnesio es 1.752 - - 3.923 \u003d 5.675. [...]
En base a estas reacciones, se puede suponer que 1.0 mg / l de alumbre con un peso molecular de 600 reacciona con 0.50 mg / l de sustancias que determinan la alcalinidad natural, calculada como CaCO3, con 0.39 mg / l de E5% de cal apagada Ca (OH) 2 o con 0.33 mg / L de 18% de cal rápida CaO y con 0.53 mg / L de soda calcinada de Na2CO3. Cuando la cal o la ceniza de sosa reaccionan con sulfato de aluminio, la alcalinidad natural del agua no cambia. Los iones sulfato, introducidos con alumbre, permanecen en el agua tratada. La interacción de sustancias que causan alcalinidad natural, y la ceniza de sosa emite dióxido de carbono. La dosis de alumbre utilizada en el tratamiento del agua varía de 5 a 50 mg / l, y se requieren concentraciones más altas para aclarar las aguas superficiales turbias. La coagulación con alumbre suele ser eficaz a un pH que oscila entre 5,5 y 8,0. [...]
Es necesario distinguir entre los conceptos de carbonato y rigidez desechable. Tras la transición de НСООГ a СОЗ y tras la precipitación de carbonatos de calcio y magnesio en agua, queda una cierta cantidad de iones Ca2 +, М 2+, ООз, que corresponde al producto de solubilidad del carbonato de calcio y el carbonato de magnesio básico. En presencia de iones extraños, aumenta la solubilidad de estos compuestos. La diferencia entre el carbonato y la dureza desechable debido a los carbonatos de calcio y magnesio caracteriza el valor de la dureza residual. En algunas aguas naturales, se observa la proporción de HCO3\u003e Ca2 + -A / 2+, es decir, la alcalinidad total excede la suma de las concentraciones de iones Ca2 + y g2 +. Para tales aguas, la dureza total se toma convencionalmente como carbonato y no se calcula el valor de no carbonato.
Las capacidades técnicas de los conductómetros, que forman la base de los primeros sistemas de dosificación de coagulantes, son tales que podrían usarse en aguas naturales poco mineralizadas con un contenido de no más de 100 mg / l de sales disueltas y con una alcalinidad de no más de 1.5 mEq / l. Su uso estaba limitado por la dosis mínima de coagulante. Por ejemplo, en el agua del río. Moscú, que es uno de mineralizado bajo y medio (200 - 400 mg / l), los dispensadores Cheyshvili - Krymsky no pudieron ser utilizados. [...]
El índice de hidrógeno se expresa por el pH, que es el logaritmo decimal de la concentración de iones de hidrógeno, tomado con el signo opuesto; El pH se determina en el rango de 1 a 14. En la mayoría de las aguas naturales, el pH está en el rango de 6.5 a 8.5 y depende de la proporción de las concentraciones de dióxido de carbono libre e ion bicarbonato. Se pueden observar valores de pH más bajos en aguas ácidas de pantano. En verano, durante la fotosíntesis intensa, el pH puede aumentar a 9.0. El valor del pH se ve afectado por el contenido de carbonatos, hidróxidos, sales hidrolizadas, sustancias húmicas, etc. Este indicador es un indicador de la contaminación de los cuerpos de agua abiertos cuando se liberan aguas residuales ácidas o alcalinas [...]
Si la concentración de metales es demasiado baja, recurra al enriquecimiento de la muestra. Típicamente, los agentes complejantes se agregan a la solución y los complejos de los elementos a determinar se extraen con solventes que no son miscibles con agua, "es": ["AIoJSA3Yrks"], "pt": ["Op7tt597C0o", "YdZdIdmBXyI", "Op7tt597C0o"], "cs": "Op7tt597C0o"], "cs" "V-e46dCtbzc"], "pl": ["TqQpMqKwGBk"], "lt": ["- mxQe9MsaIE"])