Навеску смеси сульфатов калия и натрия массой 158 растворили в воде


навеску смеси сульфатов калия и натрия массой 158 грамм растворили в воде и обработали избытком хлорида бария . в результате образовался осадок массой 233 грамм. вычислите массовые доли сульфатов в исходной смеси

4. Na2S - сульфид натрия, нормальная соль
(Nh5)2HPO4 - гидроортофосфат аммония, кислая соль
Na3P - фосфид натрия, нормальная соль
Al2O5 - оксид алюминия, оксид
Bi(OH)3 - гидроксид висмута
P2O3 - Оксид фосфора (III), оксид
PCl3 - хлорид фосфора (III), соль
NO2 - оксид азота (IV), оксид
h3S - сероводород. кислота
FeCl2 - хлорид железа (II), соль

в скобках - валентность элемента

5. после стрелки в скобках степени окисления 
Ca(NO3)2 --> Ca(2+) + 2NO3(-)
 h4PO4 --> 2H(+) + PO4(3-)
Ba(OH)2 --> Ba(2+) + 2OH(-)

MgCl2 + 2NaOH -> Mg(OH)2 (студенистый, почти прозрачный осадок)+ 2NaCl 
MgCl2 + Na2CO3-> MgCO3 (белый кристаллический осадок) + 2NaCl

Определяем пробирку с которой будут реагировать 2 вещества - это будет хлорид магния
Не реагирующее вещество - нитрат натрия.
Карбонат и гидроксид натрия определяем по виду выпавшего осадка.

Решение:
Mr(C₄H₁₀) = 12·4 + 10·1 = 58 г/моль
ω(C)  %

2Na+2HCL-->2NaCL+h3
2K+S-->K2S
2NaOH+h3SO4-->Na2SO4+2h3O
3Na2O+P2O5-->2Na3PO4
6Na+N2-->2Na3N
2KOH+h3SO4-->K2SO4+2h3O

Почему вода растворяет соль? | Глава 5: Молекула воды и растворение

Ключевые понятия

  • Полярность молекул воды позволяет воде растворять многие ионно-связанные вещества.
  • Соль (хлорид натрия) состоит из положительных ионов натрия, связанных с отрицательными ионами хлора.
  • Вода может растворять соль, потому что положительная часть молекул воды притягивает отрицательные ионы хлора, а отрицательная часть молекул воды притягивает положительные ионы натрия.
  • Количество вещества, которое может растворяться в жидкости (при определенной температуре), называется растворимостью вещества.
  • Растворяемое вещество называется растворенным веществом, а вещество, совершающее растворение, называется растворителем.

Сводка

Студенты сделают двухмерную модель кристалла соли и с помощью вырезок из молекул воды покажут, как вода растворяет соль. Увидев анимацию растворения соли в воде, учащиеся сравнивают, насколько хорошо вода и спирт растворяют соль.Они свяжут свои наблюдения со структурой соли, воды и спирта на молекулярном уровне.

Цель

Студенты смогут объяснить на молекулярном уровне, почему вода может растворять соль. Студенты смогут определить переменные в своем эксперименте. Студенты также смогут объяснить, почему менее полярная жидкость, такая как спирт, не растворяет соль.

Оценка

Загрузите лист активности учащегося и раздайте по одному учащемуся, если это указано в задании.Лист упражнений будет служить компонентом «Оценить» каждого плана урока 5-E.

Безопасность

Убедитесь, что вы и ученики носите правильно подогнанные очки. Изопропиловый спирт легко воспламеняется. Держите его подальше от источников огня или искр. Прочтите и соблюдайте все предупреждения на этикетке. Алкоголь следует утилизировать в соответствии с местными правилами.

материалов для каждой группы

  • Строительная бумага любого цвета
  • Ножницы
  • Лента или клей
  • Вода
  • Изопропиловый спирт (70% или выше)
  • Соль
  • Баланс
  • 2 прозрачных пластиковых стакана
  • 2 маленьких пластиковых стакана
  • Цилиндр градуированный

О материалах

Вы можете ламинировать молекулы воды, ионы натрия и ионы хлора, расположенные на последней странице рабочего листа, чтобы вы могли повторно использовать их со своими учениками в следующем году.

,

4 Вода | Нормы потребления воды, калия, натрия, хлоридов и сульфатов с пищей

оценок общих изменений воды в организме по сравнению с повторными измерениями методами разбавления (Gudivaka et al., 1999).

Были изучены потенциальные противоречивые эффекты потери мочи, потребления жидкости, респираторной потери воды, метаболической потери массы, пота с задержкой воды в одежде на потерю потоотделения и, следовательно, оценки общего изменения содержания воды в организме для людей, выполняющих упражнения в жарких и прохладных условиях (Cheuvront et al. и др., 2002). Значительные ошибки в оценке скорости потоотделения вносятся, если потери непотовой жидкости не учитываются при изменении массы тела (Cheuvront et al., 2002). Точно так же углеводная нагрузка у спортсменов приведет к увеличению исходной массы тела, что не отражает эугидратации, поскольку мышечный гликоген будет осмотически удерживать воду. В целом, изменения массы тела обеспечивают эффективный показатель изменений воды в организме, если тщательно контролируются другие факторы, влияющие на массу тела.

Жажда

Жажда - это «желание пить по физиологическим и поведенческим сигналам, возникающее в результате дефицита воды» (Greenleaf, 1992), благодаря которому люди восполняют потерю жидкости в течение коротких периодов времени (несколько часов) (Adolph and Wills, 1947; Eichna et al., 1945). На протяжении многих лет были разработаны различные шкалы для количественной оценки жажды, оценивая, например, ощущение сухости во рту или сухости в горле. Однако наиболее практичным и часто используемым подходом в исследованиях на животных и людях было документирование объема ad libitum (добровольного) питья в качестве суррогатного измерения жажды. Несмотря на ad libitum питья, люди, как правило, недостаточно восполняют свои потребности в жидкости в краткосрочной перспективе (Johnson, 1964).

Вызывание жажды происходит через перцептивные и физиологические механизмы (Fitzsimons, 1976; Greenleaf and Morimoto, 1996; Rolls and Rolls, 1982).Например, повышение осмоляльности плазмы, уменьшение объема плазмы и несколько ощущений жажды внесли существенный вклад в прогнозирование замены жидкости ad libitum после дефицита воды на 3, 5 и 7 процентов от потери веса тела (Engell et al., 1987 ).

Факторы восприятия

Добровольное употребление напитка зависит от его вкусовых качеств, которые определяются его цветом, вкусом, запахом и температурой (Boulze et al., 1983; Хаббард и др., 1984; Мейер и др., 1994; Szlyk et al., 1989; Уилк и Бар-Ор, 1996; Zellner et al., 1991). Эти факторы

,

Новый способ удаления сульфатов из промышленных вод

Многие промышленные сточные воды, особенно связанные с добычей и переработкой полезных ископаемых, содержат высокие концентрации сульфатов. Эти концентрации обычно превышают вторичный стандарт питьевой воды в 250 мг / л и могут иметь ограничения по сбросам от 250 до 2000 мг / л.

Процесс рентабельного удаления сульфатов (CESR) был разработан для устранения недостатков других технологий, используемых для удаления сульфатов.Преимущества процесса CESR:

  • Низкие концентрации сульфатов в очищенной воде,
  • Дополнительное удаление металлов и другие параметры,
  • Без жидких отходов и
  • Минимальный объем опасных твердых отходов.
Описание процесса

Наиболее распространенный метод удаления высоких концентраций сульфата из воды - это добавление гашеной извести (Ca (OH) 2), которая осаждает сульфат кальция:

Na 2 SO 4 + Ca (OH) 2 => CaSO 4 + 2 NaOH Сульфат кальция, который гидратируется, превращаясь в обычный минеральный гипс, имеет растворимость примерно 2000 мг / л в виде сульфата.Снижение содержания сульфатов ниже 2000 мг / л было возможно в прошлом только с помощью дорогих технологий, таких как обратный осмос (RO) или ионный обмен (IX). При использовании RO и IX образуются большие объемы жидких отходов, что обычно требует дополнительных затрат на обработку и утилизацию. Процесс CESR может снизить концентрацию сульфата в большинстве сточных вод до менее 100 мг / л за счет использования запатентованного порошкового реагента.

Добавление реагента CESR к воде, обработанной известью, приводит к осаждению сульфата в виде почти нерастворимого соединения сульфата кальция и алюминия, известного как эттрингит.Образование эттрингита также может обеспечивать полирующий эффект, позволяя осаждать трудно удаляемые металлы, такие как хром, мышьяк, селен и кадмий, часто ниже их соответствующих аналитических пределов обнаружения. Также были удалены бор, фторид и до 30 процентов хлоридов и нитратов в воде. Металлы и другие составляющие, которые удаляет эттрингит, обычно не выщелачиваются, что позволяет утилизировать их как неопасные отходы. В процессе CESR используется последовательная конструкция для отделения любых шламов гидроксидов металлов от других осадков.

Процесс CESR является расширением очистки сточных вод с помощью извести, поскольку он может соответствовать более строгим требованиям по удалению сульфатов. Известь стоит недорого, легко доступна и дает стабильные продукты, которые можно повторно использовать или утилизировать на свалках. В отличие от таких методов обработки, как добавление алюмината натрия, все химические вещества, добавленные в процессе CESR, могут быть осаждены. Вода, обработанная с помощью процесса CESR, обычно соответствует или превышает рекомендуемые стандарты питьевой воды по сульфатам, металлам и другим параметрам.Процесс приводит к чистому снижению общего содержания растворенных твердых веществ (TDS).

Возможность регулировать процесс CESR для достижения желаемых концентраций сульфатов позволяет экономично использовать процесс в самых разных отраслях промышленности. В настоящее время этот процесс используют более 20 очистных сооружений в Европе со скоростью потока до 350 галлонов в минуту. Процесс CESR состоит из четырех этапов:

1. Первоначальное осаждение сульфата в виде гипса
2. Осаждение металлов в виде гидроксидов в гипсовой матрице
3.Дополнительное удаление сульфатов осаждением эттрингита
4. Снижение pH с помощью рекарбонизации.

На рисунке 1 показан простейший вариант процесса, в котором требуется только окончательное удаление сульфатов. Показаны только шаги 3 и 4 процесса CESR. Процесс CESR может быть добавлен к существующей установке очистки сточных вод и спроектирован как полностью автоматизированный непрерывный процесс или ручная периодическая система. Могут использоваться отдельные смесительные и отстойные резервуары, или оборудование, такое как осветлитель для размягчения извести, может использоваться для объединения смешивания и отстаивания.

Этап 1 - Первоначальное осаждение сульфатов

Для сточных вод с высоким содержанием металлов и концентрацией сульфата более 8000 мг / л сначала используется гашеная известь для осаждения большей части сульфата в виде гипса. Это осаждение происходит при pH, ниже которого осаждаются металлы. Более 80 процентов сульфата во многих сточных водах можно осаждать до осаждения металлов, чтобы минимизировать объем опасного ила.

Для начального осаждения сульфата достаточно времени перемешивания от 40 до 60 минут. Содержание сульфатов в сточных водах можно снизить до 4000-5000 мг / л, в результате чего гипс легко обезвоживается на фильтре или ленточном прессе. Приблизительно 1,8 фунта гипса осаждается на фунт сульфата. Поскольку это чистый гипс, никаких специальных разрешений на обращение или утилизацию не требуется.

Этап 2 - Осаждение гидроксида металла

Сточные воды с исходной концентрацией сульфатов ниже 8000 мг / л или уже обработанные с помощью осаждения гипса доводят до pH 10.5 с гашеной известью. Это удаляет металлы в виде гидроксидов и осаждает больше гипса, поэтому в растворе остается около 2000 мг / л сульфата.

Как и в случае начальной стадии осаждения сульфата, время перемешивания от 40 до 60 минут является достаточным. Этот шлам обезвоживается отдельно в фильтр-прессе, чтобы предотвратить загрязнение чистого гипса или эттрингита. В типичных сточных водах, содержащих металлы, на 1000 галлонов очищенной воды образуется около 45 фунтов гипса и металлических шламов.

Этап 3 - Окончательное осаждение сульфатов

Следующим этапом процесса является удаление сульфата до нужной концентрации. PH сточных вод увеличивается примерно до 11,5 с помощью гашеной извести. На этом этапе патентованный реагент дозируется из расчета примерно один фунт реагента на фунт сульфата. Реагент соединяется с растворимым сульфатом с образованием осадка эттрингита. Во время осаждения эттрингита в его структуру могут быть включены такие загрязнители, как нитрат, хлорид, фторид, бор и металлы.Нерастворимый гипс будет мешать этой реакции, если его не удалить на предыдущем этапе.

Удаление сульфата занимает от 30 до 300 минут, в зависимости от количества добавленного реагента, требуемого уровня удаления и других ионов в воде. Эттрингитовый осадок легко обезвоживается, и его можно повторно использовать в процессе в качестве осадка семян, чтобы уменьшить необходимое количество коагулянта.

Этап 4 - Снижение pH / повторная карбонизация

Часто бывает необходимо снизить pH сточных вод, чтобы соответствовать критериям сброса.Если очищенная вода будет повторно использоваться на заводе, следует снизить pH, чтобы предотвратить отложение твердой карбонатной накипи на фильтрах и распределительных трубопроводах. Рекарбонизация (добавление диоксида углерода) - это процесс, обычно используемый для снижения pH.

Примерно 2 фунта CO2 требуется на 1000 галлонов воды для снижения pH до 8,5. Это восстановление дает примерно 4 фунта осадка карбоната кальция и гидроксида алюминия на 1000 галлонов очищенной воды. Для сброса в поверхностные воды или POTW, возможно, нет необходимости удалять этот осадок в осветлителе из-за его небольшого количества и его безвредного характера.

Результаты

Этот процесс успешно используется в течение нескольких лет на многочисленных европейских заводах в различных отраслях промышленности, и его применение расширяется на США и Канаду, Южную Америку и другие рынки. В ходе стендовых испытаний за последние несколько лет целевые показатели концентрации сульфатов и металлов стабильно соблюдались примерно для 50 промышленных сточных вод различного состава. Достигнутые результаты обычно были значительно ниже применимых пределов качества воды; в некоторых случаях стандарты питьевой воды были соблюдены.

Гидрометрия недавно выполнила несколько серий стендовых испытаний с использованием сточных вод горнодобывающих и металлургических предприятий. Эти результаты тестов показаны для отдельных тематических исследований.

Беркли Пит

Дренаж кислых пород из карьера Беркли в Бьютте, штат Монтана, был протестирован, чтобы найти эффективный метод удаления сульфатов. В очищенной воде были получены такие низкие концентрации сульфатов, как 4 мг / л, с более высокими концентрациями, измеренными при использовании более низких дозировок реагентов и / или более короткого времени пребывания (таблица 1).Концентрации проанализированных металлов во многих случаях были ниже их соответствующих аналитических пределов обнаружения.

Таблица 1. Результаты лабораторных испытаний Berkeley Pit
Концентрация (мг / л)
Параметр Влияние Тест 1 Тест 2 Тест 3
SO4 8730 4 15 56
Cd 2.16
Cu 193 0,05 0,02 0,01
Fe 972 0,31 0,09
Mn 231 0,02
Ni 1,2
Zn 603
Закрытый золотой рудник

Вода из закрытого золотого рудника в Монтане также была протестирована в ходе стендовых испытаний CESR.При снижении концентрации сульфата примерно до 30 мг / л общая концентрация растворенных твердых веществ (TDS) в этой воде была снижена с примерно 4400 мг / л до 1400 мг / л (таблица 2). Концентрации сурьмы и мышьяка в сточных водах были ниже аналитических пределов обнаружения, а также были значительно снижены концентрации таких компонентов, как селен, таллий и нитрат.

Таблица 2. Результаты стендовых испытаний золотого рудника
Концентрация (мг / л)
Параметр Влияние Тест 1 Тест 2 Тест 3
SO4 2270 33 29 24
TDS 4390 1400 1450 1510
Сб 0.024
As 0,234
Se 0,155 0,071 0,066 0,063
Tl 0,834 0,262 0,254 0,276
NO3 125 91 96 100
Металлургический завод

В стендовых испытаниях с использованием сточных вод металлургического завода концентрация сульфатов была всего 190 мг / л по сравнению с исходной концентрацией 29 100 мг / л (Таблица 3).Были соблюдены все самые строгие пределы сброса для этого приложения, за исключением TDS и SC.

Таблица 3. Результаты стендовых испытаний со сточными водами металлургического завода

После Лайм

После CESR лечение

Мост строгий

Параметр

Корм вода

Лечение

Высокая дозировка

Высшее дозировка

Выгрузка рамки

Cl

180

129

135

135

200

F

3.2

1,0

СО 4

29 100

2250

337

190

250

TDS

35 800

3 610

1,260

1 470

1 000

SC

40 200

4 420

2 100

2 060

1 500

Na

164

113

126

124

К

297

205

227

224

Ca

267

607

13

30

мг

199

5

Резиденция Время (мин)

---

105

90

Концентрации жирным шрифтом превышают пределы сбросов.

Стоимость лечения

Капитальные затраты на установку процесса CESR, как правило, будут ниже, чем при использовании альтернативных технологий, таких как обратный осмос или ионный обмен, особенно если установка для обработки извести уже существует. Технологическое оборудование, необходимое для работы в непрерывном потоке, может быть таким же простым, как резервуар со смесителем, система добавления реагентов и фильтр-пресс. Капитальные и операционные затраты будут зависеть от:

  • Расход,
  • Концентрация сульфатов, подлежащая удалению,
  • Конечная концентрация сульфата, которая должна быть достигнута, и
  • Прочие параметры качества воды (т.е.г, концентрации натрия и хлорида).
Эксплуатационные расходы обычно составляют от 3 до 6 долларов на 1000 галлонов, очищенных для удаления сульфата до низких уровней, в основном из-за расхода реагентов. Например, стоимость реагента составит приблизительно 3 доллара за 1000 галлонов для удаления 1500 мг / л сульфата. Эта часть эксплуатационных расходов напрямую связана с концентрацией удаляемого сульфата. Если необходимо удалить меньше сульфата, эксплуатационные расходы будут ниже.

Общие эксплуатационные расходы меньше, чем стоимость конкурирующих технологий, таких как обратный осмос (RO) и ионный обмен (IX), в первую очередь потому, что процесс CESR не приводит к образованию потока жидких отходов.Процессы RO и IX для сточных вод, содержащих высокую концентрацию сульфатов, связаны с высокими капитальными и эксплуатационными затратами, поскольку относительно большой процент потока становится потоком жидких отходов, которые обычно необходимо испарять. Процесс CESR представляет собой экономичную альтернативу удалению сульфатов.

Сводка

В процессе рентабельного удаления сульфатов (CESR), используемом Hydrometrics, запатентованный реагент добавляется после стандартной обработки известью для осаждения соединения, называемого эттрингитом, которое можно удалить с помощью осветлителя и фильтр-пресса.Сульфаты, тяжелые металлы и другие загрязнители могут быть удалены в процессе, что не приводит к образованию жидких отходов. Концентрации сульфатов ниже 100 мг / л обычно достигаются с помощью этого процесса, причем конечная концентрация зависит от дозировки реагента и времени пребывания. Процесс CESR проще и дешевле, чем другие технологии удаления сульфатов, такие как обратный осмос, ионный обмен или добавление алюмината натрия, и более эффективен, чем стандартное осаждение извести. Этот процесс является истинным снижением общего количества растворенных твердых веществ (TDS), поскольку все химические вещества, добавленные для обработки, осаждаются во время реакций.Эксплуатационные затраты на почти полное удаление сульфатов с использованием этого процесса, который был успешно продемонстрирован для многих промышленных вод, оцениваются в 3–6 долларов на 1000 очищенных галлонов.

Hydrometrics, Inc., 2727 Airport Road, Helena, MT 59601. Тел: 406-443-4150; Факс: 406-443-0760.

,

Смотрите также