ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы очистки воды и применяемое оборудование из "Технохимические работы в электровакуумном производстве" Обеззараживание воды производится хлорированием, применением специальных бактерицидных ламп, излучающих ультрафиолетовые лучи, и другими методами. [c.56] Для электровакуумной промышленности требуется дополнительная обработка водопроводной воды — удаление растворенных в ней минеральных примесей. Это можно осуществить методами дистилляции или обессоливания воды с помощью ионообменных смол. [c.56] Метод дистилляции. Метод дистилляции заключается в очистке воды от примесей путем выпаривания ее с последующей конденсацией образовавшегося пара. Такая вода называется дистиллированной. Она содержит лишь незначительное количество примесей следы металла, из которого изготовлена перегонная аппаратура, следы солей в капельках воды, уносимых паром, и некоторые газы. [c.56] Схема установки для дистилляции воды приведена на рис. 21. Вода в испарителе 2 нагревается до кипения с помощью электрических или газовых нагревателей. По трубопроводу пар поступает в конденсатор 4, охлаждаемый проточной холодной водой, где конденсируется дистиллированная вода. Несмотря на то, что техника дистилляции воды в настоящее время значительно усовершенствована (применяются испарители вакуумные, многокорпусные и т. д.), все же этот метод неэкономичен, так как требуется большой расход энергии на испарение воды. [c.56] Метод очистки воды с помощью ионообменных смол. Значительно более дешевым и высокопроизводительным способом является очистка воды от растворенных в ней солей с помощью ионообменных смол. Такая вода называется деионизованной или обессоленной (иногда ее называют деминерализованной). [c.57] растворенные в воде, находятся в виде ионов. [c.57] Наличие в воде значительного количества кальция и магния создает жесткость воды процесс удаления их называется умягчением воды. [c.57] Недостатком природных ионообменных минералов является их малая обменная емкость, т. е. способность поглотить сравнительно небольшое количество ионов. Кроме того, цеолиты можно использовать лишь в узких пределах кислотности среды (при определенном значении pH, близком к нейтральному, см. стр. 41), так как в кислой среде они начинают растворяться, а в щелочной образуют коллоидные соединения. [c.57] В середине 30-х годов с развитием органической химии были получены искусственные ионообменные вещества — иониты, обладающие способностью поглощать большое количество катионов и анионов. Иониты называют ионообменными смолами, так как они в процессе изготовления проходят смолообразную стадию. Эти вещества практически нерастворимы в воде, устойчивы в кислых и щелочных растворах. Физические и химические свойства этих веществ мало изменяются в результате их применения в течение многих лет. [c.57] Ионообменные смолы имеют пространственную сетчатую структуру, которая обусловливает их практическую нерастворимость в воде и растворах кислот и щелочей. В процессе изготовления смолы к устойчивым цепям ее молекул присоединяют активные группы, способные к ионному обмену. Такими группами могут быть сульфогруппа 50зН , карбоксильная группа С00] , гидроксильная группа 0Н . Эти группы, соединяясь со смолой, придают ей свойства кислоты (наличие подвижного иона водорода Н+) или щелочи (наличие подвижного иона гидроксила 0Н ). Таким образом, иониты можно рассматривать как нерастворимую кислоту — [ионит] Н+ или нерастворимую щелочь — [ионит]-0Н . Иониты, содержащие ноны водорода Н+ , способные обмениваться на катионы, называются катионитами. Иониты, содержащие ионы гидроксила способные обмениваться на анионы, называются анионитами. [c.58] Активные ионные группы влияют на обменные свойства смол в зависимости от присутствующей в ней активной группы смола обнаруживает различную избирательную способность к поглощению ионов, т. е. одни ионы присоединяются лучше, другие хуже. Это следует учитывать при выборе той или иной марки смолы. [c.58] Катионы, находящиеся в левой части ряда (железо, алюминий и т. д.), поглощаются лучше, чем катионы правой части (калий, натрий и т. д.). [c.58] Трименение ионитов для обессоливания воды показало, что в работе хорошо зарекомендовали себя катиониты сульфоуголь, КУ-2 и аниониты ЭДЭ-10П, АВ-17 и т. д. [c.58] В настоящее время при деионизации воды дополнительно применяют специальные смолы, надежно поглощающие из нее органические примеси это обусловлено тем, что органические примеси в воде, используемой в электровакуумном производстве, затрудняют контроль над технологическим процессом, являются источником повышенной газоотдачи деталей и, кроме того, резко уменьшают ионообменную способность смол. [c.58] Регенерация ионообменных смол. Процесс поглощения ионов смолой ограничен наступает момент, когда большая часть активных групп в смоле замещает свои подвижные ионы на ионы солей. [c.59] Чем больше активных групп в смоле, тем больше ионов они могут поглотить из очищаемой воды и тем выше обменная емкость смолы. Величину обменной емкости можно выразить количеством солей, поглощенных либо 1 г сухой смолы, либо 1 л набухшей в воде смолы. [c.59] Однако повышать обменную емкость смолы, увеличивая число активных групп при изготовлении смолы, следует осторожно, так как при этом возрастает растворимость смолы, что недопустимо. Поэтому величина обменной емкости является определенной для каждого вида смолы. После того как способность к обмену смолы будет полностью исчерпана, она перестает обессоливать воду. Ионы солей проходят через смолу, и электропроводность очищенной воды увеличивается. Такой момент называется проскоком ионов в фильтруемой воде обнаруживаются соли, содержащиеся в исходной водопроводной воде. Тогда появляется необходимость произвести регенерацию ионообменной смолы. [c.59] Восстановление обменной способности активных групп смол, т. е. регенерация смол, осуществляется путем раздельной обработки их регенерирующими растворами. Через слой кат ионито-вой смолы в фильтре пропускают раствор кислоты, содержащей ион водорода Н+ происходит замещение поглощенных смолой катионов солей ионом водорода. [c.59] Эту обработку смол продолжают до тех пор, пока ионы солей, находящиеся в активных группах катионита и анионита, не будут замещены соответственно на катионы водорода и анионы гидроксила. [c.59] Из приведенных реакций ясно, что регенерация смол является процессом, обратным процессу обессоливания воды. Поглощенные ранее ионы солей вытесняются из смол ионами регенерирующих растворов, в результате чего восстанавливается обменная способность ионитов. [c.59] Вернуться к основной статье