ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Природные воды как многокомпонентные гетерогенные системы из "Физико-химическое обоснование автоматизации технологических процессов обработки воды" Вода — полярное соединение, и вследствии этого она растворяет многие вещества. Газы, как правило, хорошо растворимы в том случае, если они вступают с водой в химическое взаимодействие (например, ЫНз, СО2, НгЗ, 502, СЬ). Значительно меньше растворимы в воде азот, кислород, метан, озон содержание первых двух, а также углекислого газа в природных водах открытых водоемов зависит от их парциального давления в воздухе (табл. [c.17] Из неорганических соединений в воде растворимы большинство солей, кислот и оснований, их растворы являются электролитами. Наиболее распространены в природных водах бикарбо-натные, хлоридные и сульфатные соли щелочных и щелочноземельных металлов (рис. 5). [c.17] Из низкомолекулярных органических веществ в воде растворимы те, в молекулах которых имеются полярные группы алифатические аминокислоты, пиридин и его гомологи, сульфокислоты, углеводы (moho-, ди- и трисахариды), фенолы, в том числе и многоатомные, хинолин и его гомологи, низшие представители алифатических карбоновых кислот (одно-, двух- и многоосновных и их галоидзамещенных), кетокислот, кетонов и их галоидзамещенных, а также соли некоторых кислот (аммонийные и щелочных металлов) и оснований (солянокислые). Многие из них попадают в небольших количествах в водоемы и водотоки со сточными водами промышленных предприятий. [c.18] Кроме перечисленных растворимых примесей в природных водах содержатся во взвешенном состоянии нерастворимые вещества — от грубодисперсных суспензий до коллоидно растворенных соединений. Они представлены частицами песка, лесса, илистых веществ и карбонатных пород, водных окислов алюминия, железа, марганца, а также высокомолекулярных гумусовых веществ. [c.18] Очень перспективной для химии и технологии обработки воды является систематизация всех ее примесей, предложенная Куль-ским [11]. Она основана на использовании их физико-хи-мической характеристики, а именно фазового состояния и дисперсности (рис. 8). По этой классификации примеси воды по отношению к дисперсионной среде разделены на четыре группы. Примеси первых двух (исключая высокомолекулярные соединения) образуют термодинамически неустойчивые гетерогенные системы, двух других групп — термодинамические равновесные и обратимые гомогенные системы. [c.21] Первая группа веществ представляет собой нерастворимые в воде взвеси, они кинетически неустойчивы, удерживаются во взвешенном состоянии динамическими силами водного потока и попадают в водоемы в результате размывания окружающих пород и смыва почв. В состоянии покоя они седиментируют. К этой группе относятся также бактерии и планктон. [c.21] Четвертая группа включает электролиты — вещества с ионной или сильно полярной связью, которые под действием характерного полярного строения молекул воды распадаются на ионы. Разрушение кристаллических структур этих веществ происходит главным образом в результате процесса гидратации. Для катионов наиболее характерно ионно-дипольное взаимодействие при гидратации, для анионов со значительным отрицательным зарядом или малым радиусом более специфично присоединение молекул воды за счет водородных связей. [c.23] Устойчивость гидратов, образованных ионами металлов, возрастает с увеличением их заряда и уменьшением радиуса — гидраты ионов ш елочных металлов нестойки, щелочноземельных — более прочны. [c.24] Гидратированные катионы можно рассматривать как акво-комнлексы, т. е. комплексные соединения, содержащие воду в качестве лигандов. В ряде случаев гидратная вода настолько прочно связана с растворенным веществом, что при выделении последнего в твердую фазу она входит в состав его кристаллов. [c.24] Для компонентов природных вод, отнесенных к четвертой группе примесей, вполне применимы классификации гидрохимиков, основанные на наличии в воде тех или иных ионов. [c.24] Учитывая физико-химические свойства примесей, кинетику и динамику их фазовых превращений, на основании предложенной классификации возможно осуществлять выбор наиболее оптимальных и экономичных процессов обработки воды, что очень важно как для научных исследований, так и для практики. [c.24] Вернуться к основной статье