Для полного обессоливания методом ионообменной адсорбции V м3 природной или разбавленной сточной воды последовательно пропускают через колонки. Бесплатный доступ к решению задач

Реферат.Справочник
Решенные задачи по химии
Для полного обессоливания методом ионообменной адсорбции V м3 природной или разбавленной сточной воды последовательно пропускают через колонки

Для полного обессоливания методом ионообменной адсорбции V м3 природной или разбавленной сточной воды последовательно пропускают через колонки .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

Для полного обессоливания методом ионообменной адсорбции V м3 природной или разбавленной сточной воды последовательно пропускают через колонки, содержащие m1 кг катионита в Н-форме, ДОЕкат моль-экв/кг и m2 кг анионита в ОН-форме, ДОЕан моль-экв/кг. 1) Напишите уравнения ионообменных реакций, протекающих на катионите и анионите с участием ионов каждой соли. 2) Определите, в какой последовательности будут адсорбироваться ионы на катионите и анионите, расположив их в ряд по уменьшению адсорбируемости. 3) Пересчитайте концентрацию солей в водном растворе, выраженную в г/л, в молярную концентрацию эквивалентов (моль экв/л) и определите суммарную концентрацию солей в (моль экв/л). 4) Рассчитайте объем (V, м3) воды, из которого при заданных параметрах процесса можно полностью извлечь соли. mкат = 2 кг; mан = 2,5 кг ДОЕкат = 4,5 моль-экв/кг ДОЕан = 3,8 моль-экв/кг Cэл(CuSO4) = 0,015 г/л Cэл(NaCl) = 0,022 г/л Cэл(MgSO4) = 0,013 г/л Cэл(Al(NO3)3) = 0,018 г/л

Ответ

объем воды 56,38 л.

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Уравнения ионообменных реакций, протекающих на катионите:
2R-H + CuSO4 = R2Cu + H2SO4
R-H + NaCl = RNa + HCl
2R-H + MgSO4 = R2Mg + H2SO4
3R-H + Al(NO3)3 = R3Al + 3HNO3
Уравнения ионообменных реакций, протекающих на анионите:
2R-OH + H2SO4 = R2SO4 + 2H2O
R-OH + HCl = RCl + H2O
2R-OH + H2CO3 = R2CO3 + 2H2O
R-OH + HNO3 = RNO3 + H2O
В соответствии с закономерностями адсорбции на катионите адсорбируется в первую очередь ион Al3+, далее Cu2+, Mg2+, затем ионы Na+; на анионите – сульфат-ион, затем нитрат-ион и хлорид-ион . Обмен ионов протекает в эквивалентных количествах.
Рассчитываем молярные концентрации эквивалентов.
Cэл(CuSO4) = C(CuSO4) / Mэ(CuSO4) = 0,015 / 159,61 = 9,40∙10–5 моль/л.
Cэк(NaCl) = C(NaCl) / Mэ(NaCl) = 0,022 / 58,44 = 3,76∙10–4 моль/л.
Cэл(MgSO4) = C(MgSO4) / Mэ(MgSO4) = 0,013 / 120,37 = 1,08∙10–4 моль/л.
Cэл(Al(NO3)3) = C(Al(NO3)3) / Mэ(Al(NO3)3) = 0,018 / 213,00 = 8,45∙10–5 моль/л.
Суммарная концентрация солей:
ΣС = 9,40∙10–5 + 3,76∙10–4 + 1,08∙10–4 + 8,45∙10–5 = 6,625∙10–4 моль/л.
Динамическая обменная емкость: .
ДОЕ = 4,5 + 3,8 = 8,3 ммоль-экв/кг = 8,3·10–3 моль-экв/кг.
Рассчитываем объем воды.
= 56,38 л.
Ответ: объем воды 56,38 л.

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу