Как сделать известковую воду

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 04.10.2024

Известкование производится при обработке исходной воды в осветлителях суспензией гашеной извести Са(ОН)₂, называемой известковым молоком. Основное назначение известкования – снижение щелочности обрабатываемой воды. При этом происходит частичное снижение общей жесткости воды, солесодержания, кремнийсодержания, концентрации соединений железа и одновременно из воды удаляются грубодисперсные примеси.

Сущность процесса известкования состоит в том, что при вводе извести достигается повышение рН обрабатываемой воды до значения 9,5 – 10,3, при котором бикарбонаты и равновесная углекислота СО₂ переходят в карбонат-ионы . С учетом присутствия в обрабатываемой воде ионов кальция и образовавшихся карбонат-ионов произведение их концентраций становится больше произведения растворимости по СаСО₃, поэтому из воды выделяется труднорастворимый карбонат кальция.

В упрощенном виде при известковании протекают следующие реакции:

1) при вводе извести происходит её диссоциация, приводящая к повышению рН:

(1)

2) в воде появляются ионы ОН - , которые связывают свободную углекислоту с последующей диссоциацией по схеме:

(2)

3) происходит диссоциация гидрокарбонатных ионов (бикарбонатов), определяющих щелочность воды:

(3)

причем по реакции (3) из одного одновалентного иона образуется один двухвалентный ион , а в эквивалентных единицах концентрация образовавшихся будет в два раза больше концентрации разрушаемых ионов ;

4) выделение в осадок почти нерастворимого СаСО₃ происходит при достижении произведения растворимости по карбонату кальция, так как в воде есть кальций, содержащийся в исходной воде, введенный с известью, и вновь образованные карбонаты:

(4)

5) при превышении дозы извести над её количеством, необходимым для образования карбонатов в воде, появляется избыток ионов ОН - и может быть превышено произведение растворимости по с переводом магния в твердую фазу в виде Мg(ОН)₂:

(5)

Подсчитаем дозу извести, необходимую для декабонизации, снижения щелочности и переведения ионов Mg 2+ в . Ионы ОН - должны вводится в следующих количествах:

1) для переведения в в количестве, эквивалентном исходному содержанию ;

2) для перевода бикарбонатных ионов в карбонатные – в количестве, эквивалентном исходной концентрации ;

3) для переведения ионов Mg 2+ в - в количестве, эквивалентном исходной концентрации .

Таким образом, ионы должны быть введены в обрабатываемую воду в дозе:

. (6)

Одновременно с известью вводятся ионы кальция.

Реакции, протекающие при известковании обратимы, поэтому для их смещения в нужном направлении приходится вводить некоторый избыток Са(ОН)₂ в количестве мг-экв/дм 3 .

Поэтому практическая доза извести с учетом избытка равна

. (7)

При совмещении процессов известкования и коагуляции в качестве коагулянта используют обычно сульфат двухвалентного железа в дозировке Д_к. На образование гидроксида железа при известковании требуется дополнительный расход извести как источника гидроксид-ионов, что должно учитываться при расчете дозы извести согласно реакции

Тогда в формуле (7) следует учесть дозу коагулянта в виде:

. (8)

При расчете дозы извести необходимо учитывать ионный состав обрабатываемой воды. Для практического использования расчетная доза извести Д_и, мг-экв/дм 3 , определяется для большинства типов вод, для которых Ж_о + Д_к ≥ Щ исх – Щ обр , по формуле:

(9)

Приведенные реакции (1-9) позволяют определить требуемую дозу извести в процессе известкования с дополнительным осаждением магния. Этот режим называется гидратным и происходит при рН = 10,0 – 10,3.

Формула (9) учитывает расход извести на осаждение магния, но во многих случаях осаждение магния не обязательно.

Режим, в котором осаждение магния не происходит или происходит не полностью, называется карбонатным. В этом случае выделяется, главным образом, СаСО₃ при рН = 9,5. Возможны два случая ведения этого режима.

Для вод, имеющих отношение , магний можно не осаждать совсем. Доза извести в этом случае определяется по формуле:

. (10)

Контроль режима известкования ведется по значению концентрации кальция в известкованной воде, которая должна быть примерно равна:

где - общая щелочность исходной воды, мг-экв/кг.

Для вод, имеющих отношение , осаждение магния оказывается неизбежным в количестве ( , и доза извести определяется по формуле:

. (11)

В карбонатном режиме шлам имеет структуру песка, быстро оседает, но столб жидкости над границей раздела осветляется плохо.

В промышленных условиях вести строгий режим дозирования извести, обеспечивающий отсутствие гидратной щелочности, практически невозможно. Поэтому обычно процесс известкования проводят в гидратном режиме с остаточной гидратной щелочностью, равной 0,1 – 0,3 мг-экв/дм 3 (формула 8). В гидратном режиме образуется шлам, имеющий однородную творожную структуру с крупными хорошо осаждающимися хлопьями. К преимуществам гидратного режима известкования относится также то, что присутствие гидроксида магния в осадке способствует снижению кремнийсодержания на 25 – 30 % за счет адсорбции ионов на свежеосажденном гидроксиде магния.

Передозировка извести по отношению к доле выделенного магния Mg 2+ при гидратном режиме не сопровождается снижением жесткости и щелочности, а вызывает замену некарбонатной магниевой жесткости на кальциевую по реакции

К моменту прохождения всех стадий известкования остаточная карбонатная щелочность (т.е. сумма и ) обычно составляет 0,5 – 0,8 мг-экв/дм 3 в зависимости от кальциевой жесткости известкованной воды.

6. Лабораторная работа № 1

М е т о д и к а п р о в е д е н и я р а б о т ы и о б р а б о т к а

р е з у л ь т а т о в о п ы т о в

Работа выполняется в следующей последовательности:

а) выполняются анализы исходной воды согласно методикам аналитического контроля, приведенным в прил. 1: необходимо определить окисляемость, общую жесткость и общую щелочность;

сначала проводят анализ окисляемости, для чего ставят кипятить пробу с исходной водой в термостойкой колбе с добавленными в неё реактивами, засекают время с момента закипания;

пока кипятится проба на окисляемость, проводят анализы исходной воды на общую жесткость и щелочность;

затем заканчивают анализ окисляемости согласно методике;

аналогично выполняется анализ окисляемости для контрольной пробы с дистиллятом;

б) для проведения процесса коагуляции в коническую колбу емкостью 750 мл отбирают 500 мл исходной воды и нагревают её до 40 о С, контролируя температуру нагрева воды лабораторным термометром; по указанию преподавателя корректируют значение рН, добавляя в исходную подогретую воду 0,1 н раствор НCl или 0,1 н раствор NaOH из бюреток в заданном количестве;

в) проводят процесс коагуляции, для чего в воду добавляют дозу коагулянта, указанную преподавателем (1% раствор Al₂(SO₄)₃ или FeSO₄); содержимое колбы осторожно перемешивают 5 – 8 минут, затем оставляют в покое в течение 15 - 25 минут;

г) фильтруют коагулированную воду через бумажный фильтр, уложенный в воронку, осторожно сливая отстоявшуюся прозрачную жидкость; к концу фильтрования переносят на фильтр осадок;

д) проводят в коагулированной воде определение окисляемости, общей жесткости и общей щелочности;

е) результаты анализов заносят в отчет.

С о д е р ж а н и е о т ч е т а

Отчет по работе должен содержать:

- описание процесса коагуляции;

- описание условий проведения коагуляции (корректировка рН, доза и тип коагулянта);

- рабочие записи при выполнении анализов воды, в которых указывается методика определения, реактивы, используемые для анализа, расчет результатов титрования;

- результаты анализов оформляются в виде табл. 1;

- выводы, поясняющие эффективность процесса коагуляции;

- ответы на контрольные вопросы.

Таблица 1. Результаты измерений

Исследуемая вода	Окисляемость	рН	Щелочность, мг-экв/дм 3	Жесткость, мг-экв/дм 3
мг О₂/дм 3	% сни- жения	Общая	Некарбо- натная
Исходная
После коагуляции

Некарбонатную жесткость вычисляют по формуле: Ж_нк=Ж_о – Ж_к; карбонатную жесткость Ж_к принимают равной бикарбонатной щелочности, определенной в результате анализов исходной и коагулированной воды.

К о н т р о л ь н ы е в о п р о с ы

1. Какие примеси природных вод удаляются в процессе коагуляции?

2. Какие коагулянты используются в процессах обработки воды?

3. Почему при использовании коагулянта Al₂(SO₄)₃ необходимо поддерживать определенные значения рН?

Нет, не надо никакой воды приливать в раскаленную пробирку.
А известковая вода получается добавлением небольшого количества любой извести в воду и отстаиванием или фильтрованием.
Мел в воду кидать смысла нет, вот его как раз надо прокалить.

Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.

\u041d\u0443\u0436\u043d\u043e \u043f\u0440\u0438\u0431\u0430\u0432\u0438\u0442\u044c \u043a \u0432\u043e\u0434\u0435 \u043d\u0435\u043c\u043d\u043e\u0433\u043e \u043e\u043a\u0438\u0441\u0438 \u043a\u0430\u043b\u044c\u0446\u0438\u044f, \u043f\u043e\u043b\u0443\u0447\u0438\u0432\u0448\u0443\u044e\u0441\u044f \u0441\u043c\u0435\u0441\u044c \u043f\u0440\u043e\u0444\u0438\u043b\u044c\u0442\u0440\u043e\u0432\u0430\u0442\u044c. \n

\u042d\u0442\u043e\u0442 \u0440\u0430\u0441\u0442\u0432\u043e\u0440 \u0438 \u0435\u0441\u0442\u044c \u0438\u0437\u0432\u0435\u0441\u0442\u043a\u043e\u0432\u0430\u044f \u0432\u043e\u0434\u0430. \n

CaO + H2O --> Ca(OH)2 \n

\u041f\u043e\u043b\u044c\u0437\u0443\u044e\u0442\u0441\u044f \u0441\u0432\u0435\u0436\u0435\u043f\u0440\u0438\u0433\u043e\u0442\u043e\u0432\u043b\u0435\u043d\u043d\u043e\u0439 \u0438\u0437\u0432. \u0432\u043e\u0434\u043e\u0439 \u043f\u043e\u0442\u043e\u043c\u0443, \u0447\u0442\u043e \u043e\u043d\u0430 \u0440\u0435\u0430\u0433\u0438\u0440\u0443\u0435\u0442 \u0441 \u0434\u0438\u043e\u043a\u0441\u0438\u0434\u043e\u043c \u0443\u0433\u043b\u0435\u0440\u043e\u0434\u0430, \u043e\u0431\u0440\u0430\u0437\u0443\u044e\u0449\u0438\u0439\u0441\u044f \u043a\u0430\u0440\u0431\u043e\u043d\u0430\u0442 \u043a\u0430\u043b\u044c\u0446\u0438\u044f \u0437\u0430\u0433\u0440\u044f\u0437\u043d\u044f\u0435\u0442 \u0440\u0430\u0441\u0442\u0432\u043e\u0440. \u0414\u0438\u043e\u043a\u0441\u0438\u0434 \u0443\u0433\u043b\u0435\u0440\u043e\u0434\u0430 \u043f\u0440\u0438 \u044d\u0442\u043e\u043c \u0440\u0430\u0441\u0445\u043e\u0434\u0443\u0435\u0442 \u0434\u0435\u0439\u0441\u0442\u0432\u0443\u044e\u0449\u0435\u0435 \u0432\u0435\u0449\u0435\u0441\u0432\u0442\u043e - \u0433\u0438\u0434\u0440\u043e\u043a\u0441\u0438\u0434 \u043a\u0430\u043b\u044c\u0446\u0438\u044f. \n

Известковая вода, или известковое молочко, представляет собой слабый, хорошо отфильтрованный водный раствор извести, который в кулинарии применяется для обработки некоторых пищевых продуктов (фруктов, овощей, орехов) перед приготовлением из них варений и других сладких заготовок – цукатов, вяленых изделий и т. д. Как правило, известковым молочком обрабатывают незрелые плоды: незрелый крыжовник, зеленые сливы, арбузные и дынные корки, зеленые помидоры и баклажаны, недозрелую тыкву, дыню, а также незрелые и зрелые грецкие орехи, а иногда и фундук.

Как приготовить известковую воду? Сделать это можно двумя способами. Самый распространенный вариант: 0,5 кг негашеной извести залить 5 л холодной воды, хорошо перемешать и процедить через сложенную в несколько слоев марлю. Другой способ проще, но требует больше времени: 1 кг извести залить 5 л воды, размешать, дать отстояться в течение нескольких часов, после чего две трети воды аккуратно слить, чтобы не потревожить осадок, это и будет известковая вода, которую можно использовать для предварительной обработки фруктов и ягод.

Время выдерживания плодов в известковом молочке всякий раз указывается в рецепте. Например, для орехов – это 1 сутки, для арбузов и дынь – 20 минут, для баклажанов – 40 минут. Причем твердые овощи и фрукты перед погружением в известковую воду рекомендуется в нескольких местах проколоть иглой, а после вымачивания промыть под струей холодной воды. Для чего плоды подвергаются обработке известковой водой? Во-первых, они приобретают красивый внешний вид, а во-вторых, сохраняют нужную консистенцию, поскольку в процессе дальнейшей термической обработки не развариваются.

Несмотря на то что известь в сознании большинства людей не ассоциируется с продуктами питания, никакого вредного воздействия на овощи и фрукты она не оказывает и совершенно безопасна для человека.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Вода для чая

ВОДА Качество воды во многом определяет вкус любого алкогольного напитка, и сакэ здесь не исключение. Готовое сакэ почти что на 80% состоит из воды. В процессе сакэделия также в большом количестве используется вода как для технологических, так и технических нужд. В общем,

Вода померанцевая (или вода из грейпфрутов)

Вода померанцевая (или вода из грейпфрутов) 8 спелых померанцев (или грейпфрутов) порезать кружочками и пересыпать сахаром (2 кг). Залить 10 л воды и поставить на огонь кипятить. На медленном огне варить в течение часа, после чего снять. Для приготовления померанцевого

Вода минеральная

Вода минеральная Минеральные воды получают из источников, выходящих из земли, либо искусственным путем — насыщением воды минеральными веществами.Минеральные воды содержат различные соли, насыщены углекислым газом и сероводородом, некоторые из них радиоактивны.По

Яблочная вода

Яблочная вода Состав: 1 сочное яблоко, 1 лимон, 3 ст. л. сахара. Яблоко нарезать ломтиками, семена удалить. Нарезать тонкими дольками кружочек лимона без цедры, соединить с яблоками, залить 2/3 стакана воды, добавить сироп, сваренный из сахара, и кипятить на слабом

Вода В сутки человеку требуется в среднем 2,5 литра воды. Однако это вовсе не означает, что так много воды мы должны выпивать. Около трети этого количества вводится в рацион питания с твердой пищей, например с хлебом, овощами, а остальная часть – в виде супов, различных

Яблочная вода

Яблочная вода Состав: 1 сочное яблоко, 1 ломтик лимона, 3 ст. л. сахара.Яблоко нарезать ломтиками, семена удалить. Нарезать тонкими дольками кружочек лимона без цедры, соединить с яблоками, залить 2/3 стакана воды, добавить сироп, сваренный из сахара, и кипятить на слабом огне

ВОДА — ЭТО ЕДА

ВОДА — ЭТО ЕДА Наш организм в большой степени состоит из воды, и вода эта не находится там в неподвижном состоянии. Постоянно происходит водный обмен. Вода выходит в виде пота, в виде испарений через кожу и через легкие, вода выходит через мочевой пузырь и прямую кишку. В

ВОДА Люди, привыкшие пить воду, становятся такими же ценителями и знатоками, как люди, пьющие вино.На протяжении 50 или 60 лет моей жизни я пил только воду, и никогда вина. Гран-Лаффит или Шамбертэн не давали возможности какому-нибудь любителю вина испытать такое же

Вода Основную часть в составе красного вина составляет вода. В среднем на 1 л красного сухого вина приходится 920 мл воды. Именно благодаря воде в вине образуются растворы, быстро и легко усваиваемые

Глава 9. Вода

Глава 9. Вода Водный баланс.Прежде чем рассмотреть вопросы, связанные непосредственно с водой, нужно отметить одну важную особенность потребления воды, с которой вполне может столкнуться сыроед. Очень часто во время перехода на сыроедение человек перестаёт вообще пить

Сегодня хочу предложить простой, но очень познавательный опыт, который не займет у вас много времени. Это опыт с известковой водой.

Не знаю, какого возраста вы, мой читатель, и застали ли вы еще то время, когда стены и потолки обрабатывали исключительно известью. Не было никаких водоэмульсионок, алинексов и прочих разных веществ, которые сейчас очень распространены, именно благодаря науке химии (помните, мы уже разговаривали про хемофобию?).

Давайте рассмотрим подробнее, что происходит с известью при гашении.

Итак, негашеная известь – это оксид кальция. При добавлении воды он реагирует с ней и превращается в гидроксид кальция с большим выделением тепла.

Когда вы берете этот раствор щеткой и наносите его на потолок, гидроксид кальция реагирует с углекислым газом, находящимся в воздухе, и превращается в твердый белый карбонат кальция. Именно поэтому после побелки кажется, что воздух стал чище и свежее – за счет уменьшения содержания в нем углекислого газа.

Давайте проведем этот опыт сами и увидим, какими свойствами обладает известь – оксид кальция. Нет, белить я вам не предлагаю, не пугайтесь, мы просто смоделируем этот процесс так же, как когда-то моделировали процесс курения.

небольшой кусок негашеной извести
вода
стаканчик (поскольку извести мы возьмем немного, то можно и стеклянный)
тонкая длинная трубочка, например, коктейльная

Берем небольшой кусок негашеной извести и измельчаем его. Это довольно твердое вещество, поэтому можно сделать так – положить кусок извести в полиэтиленовый мешочек и постучать по нему молотком.

Ссыпаем полученные мелкие кусочки в банку и приливаем немного воды. Будьте осторожны! В зависимости от того, насколько мало примесей содержит известь и насколько она чистая, может начаться активное бурление и разбрызгивание. Не наклоняйтесь над банкой!

Дадим полученному раствору немного постоять. Смотрите, раствор над осадком стал светлым. Сольем его в две отдельные баночки. Аккуратно, чтобы не взболтать осадок на дне. Этот светлый раствор называется известковая вода.

Опыты с ней можно сделать разные. Например, вы можете взять трубочку и аккуратно подуть через нее в раствор. Будьте осторожны, чтобы на вас не попали брызги и чтобы ни в коем случае раствор не попал вам в рот!

Видите, что получается? Происходит помутнение известковой воды за счет углекислого газа, который вы выдуваете. И образуется тот самый карбонат кальция, про который мы говорили в начале статьи.

Со второй порцией известковой воды сделаем следующий опыт. Нальем в стакан немного воды и опустим в него небольшой кусочек мыла или мыльной стружки. Дадим немного постоять, чтобы получился насыщенный мыльный раствор.

Теперь аккуратно перельем прозрачный раствор в другую емкость и добавим к ней известковую воду из второго стакана. Раствор сразу же мутнеет.

Это связано с тем, что кальций, входящий в состав известковой воды, реагирует со стеариновой кислотой, образующейся при растворении мыла в воде. При этом получается малорастворимый стеарат кальция. Чем насыщеннее был мыльный раствор, тем мутнее он будет при приливании к нему известковой воды.

О содержании кальция в воде и его влиянии на мыло и другие моющие средства я расскажу в следующей статье, а пока хочу поделиться с вами новостью о выставке творческих работ, которая проходила у нас на работе, и про которую я уже писала.

Увы, никакого места я не заняла, но не очень расстроилась из-за этого. Главное для меня – это полученный опыт. Я посмотрела на работы других людей, получила огромные впечатления, увидела, к чему надо стремиться. Ну и, конечно, загорелась очередными идеями вышивки.

А вышитые кривульки – бискорню, берлинго, зигугу и пендибуль – нашли себе новых хозяев – моих коллег по работе.

Каждая кривулька вышивалась для конкретного человека с самыми добрыми пожеланиями и от чистого сердца.

Удачи всем и до встречи в следующей статье.

Наталья Брянцева

Читайте также: