Question

В сточную воду с рН=2, содержащую ионы 0,83 мг/л F–, 600мг/л SO42–, 900мг/л Cu2+, добавляют известковое молоко Ca(OH)2 для нейтрализации. Сколько потребуется известкового молока для увеличения рН 1м3 сточной воды до 7,5 ?

Answer 1

1) Расчет кол-ва Ca(OH)2 для нейтрализации H+ в воде:
2Н+ + Ca(OH)2 → Са2+ + 2Н2О
2 . . . . . . 1
рН = – lg[H+]
При рН=2 [H+] =10^-2 моль/л = 10 моль/м³
При рН=7,5 [H+] =10^-7,5 моль/л = 10^-4,5 моль/м³ - незначителен, можно пренебречь.
n( Ca(OH)2 ) = n(Н+)/2 = C(Н+)V/2 = 10,00 моль/м³ ∙ 1м³ / 2 = 5,00 моль

1) Расчет кол-ва Ca(OH)2, кот. затратится на побочные реакции:
2F– + Са2+ → СаF2↓
2 . . . . . 1
0,83 мг/л = 0,83 г/м³
n( Ca(OH)2 ) = m(F–) / 2М(F–) = 0,83 / (2 ∙ 78,07) = 5,316∙10^-3 моль

SO42– + Са2+ → СаSO4↓
600мг/л SO42– = 600 г/м³
n( Ca(OH)2 ) = m(SO42–) / М(SO42–) = 600 / 96,06 = 6,246 моль

Cu2+ 2ОН– → Cu(ОН)2↓
900мг/л Cu2+ = 900 г/м³
n( Ca(OH)2 ) = m(Cu2+) / М(Cu2+) = 900 / (64,55) = 13,953 моль

Итого, на нейтрализацию 1м³ сточной воды с учетом содержания ионов потребуется:
n( Ca(OH)2 ) =5,000 + 0,005 + 6,246 + 13,943 = 25,2 моль Ca(OH)2,
или 25,2 ∙ 74,09 = 1867 г = 1,867 кг Ca(OH)2
При 20°С насыщ. р-р Ca(OH)2 (известковая вода) имеет конц-ю 1,7% и плотность 1011,4 г/л , т.о. необходим объем известковой воды:
V(р-ра) = m(p-pa) / ρ = m(Ca(OH)2) / ωρ = 1867 г /(0,017 ∙ 1011,4 г/л ) = 108,6 л