工程化学教程 第五章 水溶液中的化学反应和水体保护.pptVIP

本章的主要内容 中学里介绍过把某温度下100克水里某物质溶解的最大克数叫溶解度。习惯上把溶解度小于0.01g/100g 的物质叫“难溶物”。 其实，从相平衡的角度理解溶解度更确切，即在一定温度和压力下，固液相达到平衡时的状态。 溶度积和溶解度两者之间有联系也有差别 ●与溶解度概念应用范围不同，Ksθ只用来表示难溶电解质的溶解性； ●用Ksθ比较难溶电解质的溶解性只能在相同类型化合物之间进行，溶解度则比较直观。 例1: A.往1.00dm3纯水中加入0.1cm3的0.010mol.dm-3CaCl2 溶液和 0.1cm3的0.010mol.dm-3 Na2CO3 溶液,是否会有沉淀?（不析出沉淀） B.将0.10mol.dm-3CaCl2 溶液和等体积等浓度的0.10mol.dm-3 Na2CO3 溶液混合,是否会有沉淀?（析出沉淀） 沉淀转化的原理 5.4 水质与水体保护 学习要求 1、理解纯水、超纯水的含义和用途，了解水质分类和用途。 2、理解重金属元素的化学形态与毒性的关系。 3、了解水体中溶解氧的来源和影响溶解的因素，理解DO，COD，BOD表示的意义。 4、了解水体污染的控制和治理方法。 一、水资源概况 水是人类生活的重要资源，人类文明的起源大多都在大河流域。 早期城市一般都在水边建立，以解决灌溉、饮用和排污问题。 在人类日常生活中，水在饮用、清洁、洗涤等方面的作用不可或缺。 水也是万物赖以生存的基本要素。 水 质 概 况----污染和匮乏 二、水体质量 纯水：含盐量1.0mg.dm-3，电导率10-4~10-5S.m-1。 超纯水：含盐量0.1mg.dm-3，电导率10-5S.m-1。 三、水体污染 悬浮物质---藻类、细菌、病毒、粘土以及矿物微粒 胶体物质--- Al、Fe、Mn、Si等的水合氧化物无机高分子胶体以及腐殖质等有机高分子化合物 溶解物质---溶解气体,无机,有机可溶物 水生生态系统—藻类、浮游生物、细菌、微生物等 1、重金属及其化合物的污染 Cr2+---骨痛病 Cr3+---是维持生物体内葡萄糖平衡及脂肪蛋白质代谢的必需元素 Cr4+---水体中的重要污染物，有致癌等毒性 毒性比较： 甲基汞苯基汞、乙基汞无机汞 砷化氢亚砷酸三氧化二砷砷酸盐砷酸砷 1、重金属及其化合物的污染 2、有机污染物 四、水体污染的控制和治理 四、水体污染的控制和治理 废水处理的程度 城市污水中BOD较高，固体物质仅占0.03~0.06％。根据对污水的不同净化要求，废水处理可分为一级处理、二级处理和三级处理。 一级处理（初级处理） 一级处理的任务是去除废水中的大颗粒物质（粒径100um以上），可由筛滤、重力沉淀、浮选等物理方法串联而成。 废水经一级处理后通常达不到排放标准，主要是悬浮物的去除（去除率达70～80％），而对废水中的胶体和溶解性污染物的去除作用不大。 二级处理 二级处理的主要任务是大幅度地去除废水中呈胶体和溶解状态的有机物。常用的方法是生物法和絮凝法。 （1）生物法 利用微生物将污水中的有机物分解为无机物，从而达到净化的目的。而微生物又以有机物合成自身并不断繁殖，使净化得以进行。 二级处理 （2）絮凝法 通过加入絮凝剂，破坏胶体的稳定性，使胶体发生凝聚，产生絮凝物，并发生吸附作用，将废水中的污染物吸附在一起，然后沉降而与水分离。 常用的凝聚剂有硫酸铝、明矾、铁盐（硫酸铁、硫酸亚铁、氯化铁等）以及高分子凝聚剂。 二级处理 经过二级处理的水80～90％的有机物被除去，BOD较低，一般可达到农灌标准和废水排放标准。数量不多时可排入自净能力较强的河流中，但水中还存留一定的悬浮物、生物不能降解的有机物、溶解性无机盐和N、P等，并含有病毒和细菌。因此不能作为饮用水、工业用水和地下水的补给用水。 三级处理 三级处理又称为高级处理或深度处理，其任务是进一步去除二级处理未能去除的污染物。它根据废水中的不同成份分别采取物理、化学等方法进行处理。 经三级处理的废水能达到城市用水、工业用水和饮用水标准，但三级处理的处理费用很高。 锅垢的去除 锅炉中的锅垢的主要成分为CaSO4(Ks =7.10×10-5 ),由于 CaSO4不溶于酸，难以除去。若用Na2CO3溶液处理，可转化为更难溶但质地疏松、易溶于酸的物质CaCO3 (K s =4.96×10-9 ) ，从而可以容易地用醋酸等弱酸清除。实际中不用醋酸，用盐酸。 沉淀转化的应用 结 论 ● 类型不同，计算反应的K后判断 ● 类型相同， 大（易溶）者向 小（难溶）者转化容易