Теоретические сведения
Механическая фильтрация широко применяется на муниципальных станциях водоочистки. Этот вид очистки особенно актуален при заборе воды из открытых источников: рек, озер, водохранилищ.
В городских квартирах механическая фильтрация представлена использованием предфильтров (фильтров предварительной очистки).
Ионный обмен - это специфический случай сорбции заряженных частиц (ионов), когда поглощение одного иона сопровождается выходом в раствор другого иона, входящего в состав сорбента. При этом ион, присутствие которого в воде нежелательно, фиксируется на сорбенте. Таким образом, происходит "замещение" одних ионов ("вредные") на другие ("безвредные").
Сорбенты, работающие по такому механизму, называются ионообменными материалами или ионитами. Иониты способны извлекать из воды одни растворенные соли, замещая их другими солями (например, соли кальция и магния могут заменяться на соли натрия).
Чаще всего в процессе водоочистки ионный обмен используется для удаления из воды катионов тяжелых металлов (например, свинца), представляющих опасность для здоровья человека, а также для избавления от нитратов.
Еще одно из применений ионитов – умягчение жесткой воды, то есть удаление из воды избыточного содержания ионов кальция и магния.
Существенной характеристикой ионообменных смол является их обменная емкость, то есть способность "заместить" определенное количество "вредных" ионов. Одно из главных свойств ионообменных смол - это их способность к регенерации после исчерпания "ресурса".
|
|
|
Дистилляция – процесс очистки жидкостей, заключающийся в испарении жидкости с последующей конденсацией пара. При этом происходит разделение жидких многокомпонентных смесей на отличающиеся по составу фракции путем частичного испарения смеси и конденсации образующихся паров.
Методом дистилляции можно отделить жидкость от растворенных в ней твердых веществ или жидкостей с сильно отличающимися температурами кипения. Дистиллированная вода относительно чистая, но процесс дистилляции достаточно дорог.
Дистилляционные системы также должны обязательно содержать активированный уголь, так как нет другого способа убрать низкомолекулярную высоколетучую органику (типа хлороформа).
Кипячение - одна из разновидностей такого способа очистки воды как стерилизация.
Стерилизация - это полное освобождение воды от микроорганизмов действием высоких температур или фильтрацией. Фильтрация, как правило, применяется на промышленных установках при больших объемах стерилизуемой воды. В быту чаще всего стерилизация сводится к простому кипячению.
|
|
|
Кипячение - это наиболее доступный и наиболее известный способ доочистки воды. Он достаточно эффективен, но имеет свои недостатки.
При температуре 100оС погибает большинство (но далеко не все!) болезнетворных бактерий. Следовательно, в условиях возможного бактериального загрязнения эта операция весьма полезна.
При кипячении воды в открытом объеме происходит также частичное улетучивание органических соединений, имеющих низкую температуру кипения. Всем известна накипь, которая оседает на стенках чайников после кипячения воды. Эта накипь представляет собой соли жесткости, которые были растворены в воде до того, как ее прокипятили.
В результате кипячения вода становится более мягкой. Происходит это потому, что из нее удаляются соли так называемой "временной (карбонатной) жесткости".
Кипячение приводит к уменьшению в воде содержания таких жизненно важных солей, как соли кальция и магния.
Кроме того, кипячение может ухудшать качество воды, так как концентрации нелетучих органических соединений и неорганических примесей (таких как соли тяжелых металлов) возрастают из-за выкипания части воды.
Существенную опасность представляет кипячение хлорированной воды. При кипячении хлор взаимодействует с органическими веществами. При этом образуются вещества, называемые канцерогенами, то есть способствующие возникновению рака.
|
|
|
Кроме того, что кипяченая вода просто "невкусная", ее нельзя хранить дольше суток, так как любая застоявшаяся вода - прекрасная среда для размножения микроорганизмов.
Сорбцией называют поглощение примесей из газа или жидкости твердыми телами, которые называют сорбентами.
Процесс сорбционной очистки состоит в пропускании газа или жидкости через сосуд, заполненный сорбентом – сорбционный фильтр. Если режим фильтрации и сорбент выбраны правильно, то достигается желаемый результат – удаление из газа или жидкости вредных примесей. Именно так работают противогазы и фильтры для воды.
Задание:
1. Сравните методы очистки воды от механических примесей (фильтрация, кипячение, отстаиванием).
2. Определите наилучший и наихудший метод очистки воды.
2. Сделайте вывод.
Контрольные вопросы:
1. Что такое механическая фильтрация?
2.Что такое ионный обмен?
3.Что такое дистилляция?
4.Что такое испарение?
5.Что такое кипячение?
6.Что такое стерилизация?
7.Что такое сорбция?
Дата добавления: 2015-12-18; просмотров: 20; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!