Мет-ка Хим.вод2

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Юго-Западный государственный университет»
(ЮЗГУ)

Кафедра общей и неорганической химии

УТВЕРЖДАЮ
Первый проректор –
проректор по учебной работе
_____________ Е.А. Кудряшов
«___»____________2011 г.




ХИМИЯ ВОДЫ И МИКРОБИОЛОГИЯ



Методические указания к самостоятельной работе студентов специальности 270112.65 «Водоснабжение и водоотведение»












Курск 2011
УДК 540

Составитель Е. А. Фатьянова


Рецензент
Кандидат химических наук, доцент В.С. Мальцева



Химия воды и микробиология: методические указания к самостоятельной работе студентов специальности 270112.65 «Водоснабжение и водоотведение»/ Юго-Зап. гос. ун-т; сост. Е.А.Фатьянова. Курск, 2011, 22с.: прилож. Библиогр.: с. 4.


Представлены задачи и упражнения по основным разделам курса «Химия воды и микробиология», предлагаемые для самостоятельного, индивидуального выполнения.
Предназначены для студентов специальности 270112.65.



Текст печатается в авторской рецензии






Подписано в печать 18.05.2011 Формат 60х84 1/16.
Усл.печ. л. 1,3 . Уч.-изд. л. 1,1. Тираж 100 экз. Заказ. Бесплатно.
Юго–Западный государственный университет.
305040, г. Курск, ул. 50 лет Октября, 94.
СОДЕРЖАНИЕ



Введение
4

Список рекомендуемой литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4

1. Произведение растворимости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5

2. рН водно-дисперсных систем. Гидролиз солей . . . . . . . .
6

3. Окисляемость воды. ХПК. БПК . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7

4. Коагулирование коллоидных примесей воды . . . . . . . . . .
9

5. Жесткость воды и способы её устранения . . . . . . . . . . . .
10

6. Дегазация воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15

7. Определение стабильности и агрессивности воды . . . . . .
17

Варианты заданий индивидуальной работы . . . . . . . . . . . . . . .
19

Приложение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
















ВВЕДЕНИЕ

Методические указания предназначены для самостоятельной работы студентов специальности «Водоснабжение и водоотведение», изучающих дисциплину «Химия воды и микробиология».
В методических указаниях представлены задания для индивидуальной работы. Все задания разбиты на 30 вариантов, каждый из которых включает 9 задач. Номера задач к вариантам представлены в таблице в конце указаний.
В приложении представлены справочные сведения, необходимые для решения задач.
Индивидуальные контрольные задания выполняются студентами в течение семестра по мере рассмотрения материала на лекционных и практических занятиях.
Успешное самостоятельное выполнение заданий является хорошей подготовкой к экзамену по дисциплине «Химия воды и микробиология».



СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Возная Н.Ф. Химия воды и микробиология. М.: Высш. шк., 1987г.
2. Ивчатов А.Л., Малов В.И. Химия воды и микробиология. М.: ИНФРА-М, 2006 г.
4. Лурье Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод. М.: Химия, 1984 г.
5. Романцева Л.М. и др. Сборник задач и упражнений по общей химии. М.: Высш. шк., 1991г.
7. Таубе П.Р., Баранова А.Г. Химия воды и микробиология. М.: Высш. шк., 1993 г.
8. Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии. М.: Интграл-прес, 2002г.




1. Произведение растворимости

1. Растворимость СаСО3 равна 9,64.10
·4 г в 100 г раствора. Вычислить ПР.
2. Растворимость МgСОз равна 1,41.10
·2 моль/л. Вычислите произведение растворимости этой соли.
3. По произведению растворимости РbСО3 вычислить его растворимость (моль/л; г/л). (ПР = 3,3.10
·14)
4. Необходимо осадить из раствора Pb2+. Какой реагент следует использовать – Na2CO3 и Na3PO4, чтобы достигнуть наиболее полного осаждения без избытка осадителя? (ПР (РbСО3) = 3,3.10
·14, (ПР (Рb3(РО4)2) = 7,9.10
·43))
5. Растворимость Мg(0Н)2 равна 1,11.10
·4 моль/л. Найти произведение растворимости Мg(0Н)2.
6. В 1 л насыщенного раствора содержится 1,23.10
·3г Са3(Р04)2. Определить ПР этой соли.
7. По произведению растворимости РbС12 рассчитать, какое количество (г) этой соли содержится в 1 м3 насыщенного раствора. (ПР = 2,12.10
·5)
8. Насыщенный раствор Fе(ОН)3 содержит в одном литре 2,08.10
·8 г растворенного вещества. Найти произведение растворимости Fе(ОН)3.
9. Осаждение Мn2+ из раствора можно вести содой или щелочью. Будет ли полнота осаждения различной, если брать реагенты в эквивалентном количестве? Ответ мотивируйте расчетом. (Возможность окисления Мn2+ не учитывается). ((ПР(MnCO3) = 8,8.10
·10, ПР (Mn(OH)2) = 4,0.10
·14)
10. На 3 л воды взято 0,1 г СаF2. Растворится ли вся соль? Выразить концентрацию насыщенного раствора СаF2 в процентах. (ПР = 3,4.10
·11)
11. В каком объеме (л) насыщенного раствора СаF2 содержится 1 ммоль экв/л Са2+? (ПР (СаF2) = 3,4.10
·11)
12. Сточная вода содержит соли железа. Железо удаляют в форме гидроксида. В каком виде следует осаждать железо в виде Fе(0Н)2 или Fе(ОН)3, чтобы удаление было наиболее полным? Рассчитать остаточную концентрацию железа (моль/л) после осаждения эквивалентным количеством щёлочи. ((ПР(Fe(OH)2) = 1,64.10
·14, ПР (Fe(OH)3) = 3,8.10
·38)
13. Остаточная концентрация Мg2+ в обработанной воде не должна превышать 0,02 ммоль экв/л. Какой объем 1 н. раствора щёлочи (мл) потребуется добавить на каждый литр воды, содержащей 24 мг магния, для достижения желаемого эффекта? (ПР (Mg(OH)2) = 5,5.10
·12)
14. Осаждение Cd2+ из раствора можно вести ортофосфатом натрия или щелочью. Будет ли полнота осаждения различной, если брать реагенты в эквивалентном количестве? Ответ мотивируйте расчетом. ((ПР(Cd3(PO4)2) = 2,53.10
·33, ПР (Cd(OH)2) = 7,2.10
·15)
15. Какое количество ионов свинца (моль, г) содержится в 0,4 л насыщенного раствора фторида свинца (II)? (ПР (РbF2) = 3,2.10
·8)

2. рН водно-дисперсных систем. Гидролиз солей
16. Каково значение рН 0,1 н. растворов HCl и Са(ОН)2? Диссоциацию считать полной.
17. Рассчитайте рН чистой воды при 100С и 1000С, если ионное произведение воды соответственно равно 0,29.10
·14 и 74.10
·14.
18. Сколько мл раствора аммиака (
· = 0,91 г/мл) нужно взять для приготовления 0,5 л раствора с рН = 12? (КД (NH4OH) = 1,8.10
·5)
19. При добавлении индикатора тимолфталеина к 0,1 М Na2СО3 возникает характерное окрашивание. Будет ли наблюдаться аналогичный эффект в растворе NаHСО3 такой же концентрации, если переход окраски индикатора от бесцветной к синей лежит в интервале рН 9,410,7? (КД I Н2СО3= 4,5.10
·7, КД II Н2СО3= 4,8.10
·11)
20. Для приготовления 10 л раствора взято 53,5 г NН4С1. Рассчитать рН раствора и КГ. (КД (NH4OH) = 1,8.10
·5)
21. Для приготовления 1 л раствора взято 1,52 г FeSO4. Рассчитать рН раствора и КГ.
22. Необходимое значение рН раствора обеспечивается растворением 16,8 мг Na3Р04 .12H20 в литре. Каково значение рН раствора?
23. Какой цвет примет 0,1 М раствор соли КF при добавлении фенолфталеина, если для этого индикатора переход окраски от бесцветной к малиновой лежит в интервале рН от 8,3 до 9,8? Ответ подтвердить расчетом. (КД (HF) = 6,6.10
·4)
24. В 100 л воды растворено 3.332 кг соли Аl2(S04)3.18Н2О. Рассчитайте рН и степень гидролиза раствора (%).
25. Рассчитайте рН и константу гидролиза 0,1М NH4F при комнатной температуре. (КД (NH4OH) = 1,8.10
·5, КД (HF) = 6,6.10
·4)
26. Рассчитать константу гидролиза и рН 0,01М NaClO. (КД (HClO) = 5,0.10
·8)
27. Какой цвет примет 0,1 М раствор соли Na2SO3 при добавлении фенолфталеина, если для этого индикатора переход окраски от бесцветной к малиновой лежит в интервале рН от 8,3 до 9,8? Ответ подтвердить расчетом. (КД I Н2SО3= 1,7.10
·2, КД II Н2SО3= 6,3.10
·8)
28. Какой цвет примет 0,01 М раствор соли Na2CO3 при добавлении фенолфталеина, если для этого индикатора переход окраски от бесцветной к малиновой лежит в интервале рН от 8,3 до 9,8? Ответ подтвердить расчетом. (КД I Н2СО3= 4,5.10
·7, КД II Н2СО3= 4,8.10
·11)
29. Составьте уравнения гидролиза в ионной и молекулярной формах NН4С1 и Na3Р04. Укажите характер среды и значение рН (>7 или <7).
30. Составьте уравнения гидролиза в ионной и молекулярной формах Al2(SO4)3 и K2S03. Укажите характер среды и значение рН (>7 или <7).
3. Окисляемость воды. ХПК. БПК
31. К 100 мл анализируемой пробы воды добавили 20 мл 0,01 н. раствора перманганата калия и некоторое количество раствора серной кислоты для создания кислой среды. Смесь прокипятили в течение 10 мин., а затем добавили в неё 20 мл 0,01 н. раствора щавелевой кислоты. Произошло обесцвечивание раствора. На титрование горячей смеси израсходовано 5,5 мл 0,01 н. раствора перманганата калия. Рассчитать перманганатную окисляемость воды.
32. Определить ХПК сточной воды, если на титрование 100 мл пробы, обработанной соответствующим образом, израсходовано 13,5 мл 0,1 н. раствора дихромата калия.
33. Определить количество растворённого в воде кислорода, если на титрование 205 мл пробы после соответствующей обработки пошло 20,5мл 0,01н. раствора тиосульфата натрия.
34. Рассчитать БПК5 сточной воды, если известно, что концентрация растворённого кислорода в воде в момент взятия пробы составляла 102,7мг/л, а после его расхода микроорганизмами - 2,4мг/л.
35. Определить концентрацию восстановителей в воде, полная окисляемость которой равна 9,3 мг О2 /л.
36. Перманганатная окисляемость воды равна 5,4 мг О2 /л. Рассчитать объём 0,01 н. раствора перманганата калия, необходимый для титрования 50мл такой воды в кислой среде.
37. Концентрация примесей в воде, проявляющих восстановительные свойства, составляет 2,15 ммоль-экв/л. Какова полная окисляемость воды?
38. Концентрация растворённого в воде кислорода составляет 6,4 мг/л. Рассчитать объём 0,01н. раствора тиосульфата натрия, необходимый для иодометрического титрования 300 мл такой воды.
39. ХПК сточной воды составляет 152,4 мг О2 /л. Определить объём 0,05н. раствора дихромата калия, израсходованного на титрование 200 мл такой воды.
40. БПК5 сточной воды составляет 148,2 мг О2 /л. Для определения концентрации растворённого кислорода после его расхода микроорганизмами на титрование 300 мл воды пошло 21 мл 0,01 н. раствора тиосульфата натрия. Какова была концентрация в момент взятия пробы?
41. ХПК сточной воды равно 174,2 мг О2/л. Рассчитайте объём 0,25 н. раствора бихромата калия, пошедшего на окисление примесей в 20 мл воды.
42. ХПК сточной воды равно 108,7 мг О2/л. Рассчитайте объём 0,25 н. раствора бихромата калия, пошедшего на окисление примесей в 20 мл воды.
43. ХПК сточной воды равно 302 мг О2/л. Рассчитайте объём 0,2 н. раствора бихромата калия, пошедшего на окисление примесей в 10 мл воды.
44. На окисление примесей, содержащихся в 20 мл воды, пошло 1,75 мл 0,25 н. раствора бихромата калия. Каково ХПК анализируемой воды?
45. На окисление примесей, содержащихся в 10 мл воды, пошло 1,9 мл 0,2 н. раствора бихромата калия. Каково ХПК анализируемой воды?

4. Коагулирование коллоидных примесей воды
46. При пропускании H2S через раствор AsCl3 получили коллоидный раствор сульфида мышьяка. Напишите формулу мицеллы, определите знак заряда гранулы.
47. Получили коллоидный раствор кремниевой кислоты при взаимодействии Na2SiO3 и H2SO4. В электрическом поле частицы золя перемещаются к аноду. Определите заряд гранулы, составьте формулу мицеллы. Какой из исходных электролитов был взят в избытке?
48. Получили коллоидный раствор PbJ2 при взаимодействии KJ и Pb(NO3)2. В электрическом поле частицы золя перемещаются к катоду. Определите заряд гранулы, составьте формулу мицеллы. Какой из исходных электролитов был взят в избытке?
49. Составьте формулу мицеллы золя гидроксида алюминия, полученного при глубоком гидролизе сульфата алюминия.
50. Какой объём 0,006 н. AgNO3 надо прибавить к 0,03л 0,012н. раствора KJ, чтобы получить отрицательно заряженные частицы золя иодида серебра. Напишите формулу мицеллы.
51. Какой объём 0,003 н. раствора хлорида железа (III) надо прибавить к 0,06л 0,002 н. AgNO3, чтобы частицы золя имели отрицательный заряд. Составьте формулу мицеллы золя AgCl.
52. Какой объём 0,001 М раствора MnCl2 надо прибавить к 0,02л 0,003 М Na2S, чтобы не произошло образования золя сульфида марганца (II).
53. Пробное коагулирование золя сульфида мышьяка различными электролитами показало, что при прочих равных условиях порог коагуляции (ммоль/л) составляет для KCl – 50, AlCl3 – 0,09, CaCl2 – 0,7, MgSO4 – 0,8. Какой знак заряда несёт гранула коллоидной частицы? Дайте примерную её формулу.
54. Определите дозу А12(SO4)3·18Н2О, если цветность воды составляет 40 град. Сколько грамм коагулянта потребуется для обработки 1 т воды?
55. Определите дозу А12(SO4)3·18Н2О, если мутность воды составляет 15мг/л. Сколько грамм коагулянта потребуется для обработки 1 т воды?
56. На сколько ммоль-экв снижается щёлочность 1 л коагулируемой воды при обработке её коагулянтами: Al2(SO4)3.18H2O, FeSO4.7H2O, FeCl3.6H2O, - если доза каждого коагулянта составляет 50 мг/л?
57.Сколько кг хлорной извести СаОС12 теоретического состава расходуется в час для окисления железа (II) до Fe(OH)3, если доза коагулянта FeSO4.7H2O равна 0,2 ммоль/л, а производительность водоочистки 200 т/ч. Напишите уравнение соответствующей реакции.
58. Как изменится щёлочность (ммоль-экв/л) воды при введении в неё 44,4 мг/л AI2(SO4)3. 18 Н2О? 4,1 мг/л FeSO4.7Н2О?
59. Рассчитайте количество 70% извести СаО для подщелачивания 500м3 воды. Исходная щёлочность воды 0,8 мг/л , доза алюминиевого коагулянта 85,5 мг/л (в расчёте на безводную соль).
60. Нужно ли подщелачивать воду при обработке её железным коагулянтом FeCl3 .6Н2О, если доза коагулянта 30 мг/л (в расчёте на безводную соль) и щёлочность исходной воды 0,8 ммоль-экв/л?

5. Жесткость воды и способы её устранения
61. Общая щёлочность воды равна 6 ммоль-экв/л. Содержание ионовСа2+-150 мг/л, Mg2+ - 28 мг/л. Точно ли проведён анализ этой воды?
62. Вода реки Клязьмы содержит (в мг/л): Са2+ - 9, Mg2+ - 8,5, Na+ - 24, НСОз
· - 134,4, SO42
· - 50,4, Сl
· - 440. Определить карбонатную и общую жёсткость воды.
63. Вода реки Оки содержит (в мг/л): Са2+ - 91,8, Mg2+ - 16,8, Na+ - 7,8, НСОз
· - 244, SO42
· - 81, Сl
· - 22, SiO32
· - 17,3. Определить общую, карбонатную и некарбонатную жёсткость воды.
64. Вода реки Невы содержит (в мг/л): Са2+ - 8, Mg2+ -1,2, Na+ + К+ - 3,8, НСОз
· - 27,5, SO42
· - 4,5, Сl
· - 38. Определить солесодержание в мг/л и общую жёсткость воды.
65. Чему равна жёсткость раствора, в 10 л которого содержится 200мг сульфата кальция и 100 мг сульфата магния?
66. Жёсткость раствора хлорида магния 20 ммоль-экв/л. Сколько мл этого раствора необходимо взять для приготовления 10 л раствора с жёсткостью 3,5. 10-4 ммоль-экв/л?
67. Какова постоянная и карбонатная жёсткость воды, если в ней содержится Са2+ - 0,112 г/л, Mg2+ - 0,0632 г/л, SO42
· - 0,236 г/л, Сl
· - 0,1653 г/л и ионы НСО3
·?
68. Какова постоянная жёсткость воды, если в ней содержится Са2+ -0,1405 г/л, Mg2+ - 0,1155 г/л, SO42
· - 0,294 г/л, Сl
· - 0,1278 г/л и ионы НСО3
·?
69. В 5 литрах воды содержится 1386 мг Са(НСО3)2, 610 мг СаCl2, 480 мг NaCl. Определите общую и карбонатную жёсткость, солесодержание.
70. Чему равна жёсткость 1%-ного раствора сульфата магния (
· = 1г/мл)?
71. В литре раствора содержится 13,6 мг CaSO4. Чему равна жёсткость этого раствора?
72. Чему равна жёсткость раствора, содержащего в 10 л 200 мг сульфата кальция и 100 мг сульфата магния?
73. Сколько граммов MgCl2 содержится в 5 л раствора, имеющего жёсткость 7,14 ммоль-экв/л? Какова нормальность этого раствора?
74. Чему равна жёсткость 0,1 н. раствора CaCl2?
75. Сколько мл. 0,1 н. комплексона III и 0,1 н. соляной кислоты идёт на определение общей и карбонатной жёсткости, если объём пробы равен 100мл, общая жёсткость – 3 ммоль-экв/л, карбонатная жёсткость – 2,5 ммоль-экв/л.
76. Осаждение катионов кальция производится эквивалентным количеством ортофосфата натрия. Остаточная жёсткость составила 0,04 ммоль-экв/л. Во сколько раз остаточная жёсткость больше равновесной, вычисленной по произведению растворимости ортофосфата кальция?
ПР = 1,0.10
·25.
77. Дана вода с постоянной жёсткостью 7,14 ммоль-экв/л. Умягчение производится содой. Содержание карбоната в соде равно 90%. Количество умягчаемой воды составляет 2000 мэ/ сутки. Определите суточный расход соды на умягчение, если избыток с
·оды составляет 1,07 мэкв/л и вся жёсткость кальциевая.
78. Умягчение производится методом известкования. Состав исходной воды: карбонатная жёсткость - 3 мэкв/л, Mg2+ - 12,16 мг/л, растворённый углекислый газ - 10 мг/л. Избыток извести составляет 0,2 мэкв/л. Содержание СаО в технической извести 60%. Определите суточный расход извести при производительности водоочистки 100 т/ч.
79. Вода содержит только постоянную кальциевую жёсткость, равную 5,2 мэкв/л. Умягчение производится содой в количестве 0,35 г/л, считая на технический продукт. Содержание карбоната натрия в кальцинированной соде составляет 95%. Определите избыток карбоната натрия сверх теоретически необходимого.
80. Вода умягчается содо-извесгкованием. Избыток извести составляет 7мг/л СаО, избыток соды - 61 мг/л. Общая жёсткость воды равна 6ммоль-экв/л, карбонатная 2 ммоль-экв/л, содержане Са2+ -100 мг/л, содержание растворённого СО2 - 5 мг/л. Определите расход извести и соды на умягчение 100т указанной воды, если содержание СаО в извести составляет 85% и карбоната натрия в кальцинированной соде - 94%.
81. Общая жёсткость воды равна 4,5 ммоль-экв/л. Определите расход трилона Б на умягчение 100 л этой воды и количество карбоната натрия, которое необходимо добавить, чтобы к концу умягчения вода имела карбонатную щёлочность, равную 0,5 ммоль-экв/л.
82. На умягчения 1 т воды израсходовано 0,6 кг комплексона III. Избыток комплексона III при умягчении составлял 0,03 ммоль-экв/л. Определите общую жёсткость воды до умягчения.
83. Определить дозу извести (мг/л) для обработки воды со следующими данными: карбонатная жёсткость 4,5 ммоль-экв/л, СО2(св.) 12 мг/л. Избыток извести должен быть не более 0,2 ммоль-экв/л. Содержание активного продукта в исходной извести 70%.
84. Вычислить количество 60% извести, необходимое для умягчения 500м3 воды с исходной карбонатной жёсткостью 3,8 ммоль-экв/л, СО2 (св.) - 15,4 мг/л.
85. Какое количество 70% извести и соды Na2CO3.10 Н2О необходимо для умягчения 1 м3 воды. Общая жёсткость - 3,8 ммоль-экв/л, жёсткость карбонатная - 2,4 ммоль-экв/л, СО2 (св.) - 3,8 ммоль-экв/л.
86. Вода содержит только кальциевую жёсткость. Умягчение производится содой при избытке её против эквивалентного в 1 ммоль-экв/л. Остаточная жёсткость составляет 0,2 ммоль-экв/л. Во сколько раз остаточная жёсткость больше равновесной, рассчитанной по произведению растворимости карбоната кальция.
87. Исходная вода содержит Са(НСО3)2 243,2 мг/л. Карбонатная жёсткость воды составляет 4 ммоль-экв/л, постоянная жёсткость отсутствует. Содержание растворённого СО2 15 мг/л. Рассчитайте расход извести (г) на умягчение 1 м3 этой воды при избытке извести в 0,3 ммоль-экв/л и содержание СаО в техническом продукте, равном 70%.
88. При термическом умягчении 10 л воды, содержащий только кальциевую жёсткость, образовался осадок массой 2 г. Определите остаточную некарбонатную жёсткость, если исходная общая составляла 6,5 ммоль-экв/л.
89. Определить дозу извести (мг/л) для обработки воды со следующими данными: карбонатная жёсткость 5,2 ммоль-экв/л, СО2(св.) 14 мг/л. Избыток извести должен быть не более 0,1 ммоль-экв/л. Содержание активного продукта в исходной извести 77%.
90. Дана вода с постоянной жёсткостью 3,7 ммоль-экв/л. Умягчение производится содой. Содержание карбоната в соде равно 92%. Количество умягчаемой воды составляет 1500 м3/ сутки. Определите суточный расход соды на умягчение, если избыток соды составляет 1,2 ммоль-экв/л и вся жёст кость кальциевая.
91. Какова продолжительность работы натрий-катионитового фильтра между двумя регенерациями, если обменная ёмкость его составляет 500 моль-экв/м3, жёсткость фильтруемой воды 3,7 мэкв/л, скорость фильтрации 12 м/ч. Диаметр фильтра 2 м, высота слоя катионита 2 м.
92. Общая жёсткость воды 6,5 мэкв/л, постоянная жёсткость 3,5мэкв/л. Определите количество образующего углекислого газа образующегося в результате Н-катионитрования. Напишите схему реакции ионного обмена
93. Состав умягчаемой воды: общее солесодержание 409 мг/л, общая жёсткость 4,6 мэкв/л, содержание ионов кальция и натрия соответственно 72 и 34 мг/л. Карбонатная жёсткость отсутствует. Вода умягчается методом Н-катионигрования. Каковы будут общее содержание умягчённой воды?
94. Вода, имеющая состав: общее солесодержание 409 мг/л, общая жёсткость 4,6 мэкв/л, содержание ионов кальция и натрия соответственно 72 и 34 мг/л. Карбонатная жёсткость отсутствует, подвергается натрий-катионированию. Каково будет её солесодержание после умягчения?
95. Ёмкость поглощения катионита составляет 400 моль-экв/м3. Какой воды может быть умягчён за один цикл этим катионитом, если жёсткость фильтруемой воды составляет 2,4 мэкв/л, объём катионита равен 6,28 м3?
96. Определите, сколько литров воды жёсткостью 5,5 мэкв/л может умягчить катионный фильтр объёмом 3000 см3 с обменной ёмкостью 400 моль-экв/м3.
97. Катионный фильтр объёмом 75 м3 умягчил 5 м3 воды с первоначальной жёсткостью 6 мэкв/л. Какова обменная ёмкость катионита?
98. Определить, сколько Са2+ (в граммах) поглощает 1 л катионига, обменная ёмкость которого равна 400 моль-экв/м3.
99. Определить, сколько Mg2+ (в граммах) поглощает 1 л катионита, обменная ёмкость которого равна 280 моль-экв/м3.
100. Обменная ёмкость сульфоугля равна 650 моль-экв/л. Сколько м3 воды может умягчить 1 м3 сульфоугля, если общая жёсткость воды равна б мэкв/л?
101. Определить расход соли на одну регенерацию катионита, если высота слоя катионита 2,2 м, обменная ёмкость 280 моль-экв/м3, удельный расход соли 200г/моль-экв, диаметр фильтра 2,5м.
102. На Н-катионитовых фильтрах умягчается вода следующего состава: карбонатная жёсткость - 2,5 мэкв/л, [ Сl
· ] = 7,1 мг/л, [SO42
·] = 1,7мэкв/л. Определить число мг/л образующихся СО2, НС1, H2SO4.
103. На регенерацию катионного фильтра диаметром 2,5 м и высотой слоя катионита 2 м было израсходовано 617 кг NaCl. Сколько кг из этого количества будет использовано и сколько будет удалено из фильтра водой, если обменная ёмкость катионита составляет 350 моль-экв/м3.
104. Катионный фильтр имеет объём 3 м3, обменная ёмкость 400моль-экв/м3. Определить количество воды (в литрах), которое может умягчить этот фильтр, если общая жёсткость равна 6 мэкв/л.
105. Вода с карбонатной жёсткостью 3,6 мэкв/л подвергается натрий-катионированию. Определить концентрацию гидрокарбоната натрия (в мг/л) в умягчённой воде.

6. Дегазация воды
106. Какое количество сульфата натрия необходимо для дехлорирования 500м3 воды при концентрации хлора 3,5 мг/л (содержание остаточного хлора не должно превышать 0,5 мг/л).
107. Сколько литров 2М раствора Na2SO3 необходимо израсходовать для восстановления кислорода в 50 м3 питьевой воды, содержащий 3,2 мг О2/л.
108. Сколько потребуется С1О2 для обеззараживания 100 м3 воды с хлороёмкосгью 5 мг С12/л (содержание остаточного хлора 0,5 мг/л).
109. Сколько граммов SO2 необходимо для дехлорирования 1000 м3 с содержанием хлора 5 мг/л (заданная величина остаточного хлора 0,5 мг/л).
110. Сколько граммов 5% раствора Na2SO3 необходимо для дехлорирования 500 м3 воды с содержанием растворённого хлора 8,5 мг/л (при заданной величине остаточного хлора 0,5 мг/л).
111. Для связывания растворённого в воде кислорода было применено сульфотирование воды. Напишите уравнение взаимодействия сульфита натрия с кислородом и рассчитайте расход (в г) Na2SO3. 7Н2О на 1 т воды, если содержание растворённого кислорода 0,2 мг/л. Количество избыточного сульфита натрия, считая на безводную соль, принять равным 2мг/л.
112. Вода после термических деаэраторов обрабатывалась гидратом гидразина N2H4 . Н2О. Написать уравнение взаимодействия кислорода с гидразином, учитывая, что продуктом окисления гидразина является азот. Рассчитать расход гидрата гидразина в мг на 1т воды, если содержание растворённого кислорода после деаэратора 0,03 мг/л, а избыток гидразина составил 0,02 мг/л.
113. Связывание остаточного после термической деаэрации кислорода производится сульфатом гидразина N2H4 . H2SO4. Рассчитать количество сульфата гидразина, требующееся для обработки 100 т воды, если содержание растворённого кислорода составляло 0,01 мг/л, а избыток гидразина - 0,03 мг/л.
114. Вода с содержанием растворённого кислорода 4 мг/л поступает в сталестружечный фильтр. Производительность фильтра 50 т/ч. Количество стружки в фильтре 7 т. Расчёт расхода стружки производится с учётом образования Fе3О4. Определить степень износа стружки в % за месяц работы фильтра.
115. В сталестружечных фильтрах стружку заменяют при 50%-ном её износе. Сколько месяцев до замены стружки может работать фильтр производительностью 3 т воды в час при общей массе стружки 200 кг, если поступающая на фильтр вода содержит кислорода 2 мг/л. Расчёт следует производить с учётом образования Fе3О4.
116. Концентрация кислорода в воде 14 мг/л. Для частичного восстановления кислорода в воду ввели 63 мг/л сульфита натрия Na2SO3. Определите, сколько кислорода осталось 20 м3 воды после её обработки восстановителем.
117. Концентрация кислорода в воде 15 мг/л. Для частичного восстановления кислорода в воду ввели 9 мг/л гидразина N2H4. Определите, сколько кислорода осталось 30 м3 воды после её обработки восстановителем.
118. Концентрация кислорода в воде 14 мг/л. Для частичного восстановления кислорода в воду ввели 63 мг/л сульфита натрия Na2SO3. Сколько гидразина нужно ввести в 1 л воды, чтобы удалить оставшийся кислород?
119. Концентрация кислорода в воде 12 мг/л. Для частичного восстановления кислорода в воду ввели 9 мг/л гидразина N2H4. Сколько сульфита натрия Na2SO3 нужно ввести в 1 л воды, чтобы удалить оставшийся кислород?
120. Сколько литров 3М раствора Na2SO3 необходимо израсходовать для восстановления кислорода в 100 м3 питьевой воды, содержащий 3,2 мг О2/л. Концентрация остаточного кислорода 0,02 мг О2/л.



7. Определение стабильности и агрессивности воды
121. Установите соотношение между концентрациями НСО3
· и угольной кислоты при рН = 4.
122. Какая форма углекислоты преобладает при значениях рН, равных: 3,7- 4; 83 - 8,4; больше 8,4; больше 11; больше 12,4.
123. Динамическое равновесие между различными формами углекислоты в водных растворах выражается уравнением: 2НСО3
· Н2О + СО2 + СО32
·.Что произойдёт, если количество СО2: а) превысит равновесную концентрацию; б) будет меньше равновесной концентрации; в) содержание свободной угольной кислоты рано равновесной концентрации?
124. Содержание гидрокарбонатов в исходной воде составляет 250 мг/л. После контакта пробы с мрамором щёлочность воды стала 4 мэкв/л. Сделать вывод о стабильности воды.
125. Анализом воды найдено, что щёлочность её равна 5,7 ммоль-экв/л. Равновесное содержание гидрокарбонатов равно 260 мг/л. Определить показатель стабильности воды.
126. Является ли стабильной вода, имеющая щёлочность 2 ммоль-экв/л, содержание свободной углекислоты 5 мг/л. Общее солесодержание 130 мг/л, концентрация ионов Са2+ равна 70 мг/л.
127. Какова реакция среды и какие формы углекислоты имеются в наибольшем количестве в воде при рН, равной 4,5?
128. Является ли стабильной вода, у которой рНо = 9,5, а найденный по номограмме величина pHs = 8?
129. Является ли стабильной вода, у которой рНо = 6,8, a pHs=8?
130. Анализом воды найдено (мг/л): НСО3
· -244,СО2(св.)-28. Пользуясь наблюдаемыми данными, определить, будут ли данные пробы проявлять активность по отношению к бетону.
131. Анализом воды найдено (мг/л): НСО3
· -178,CO2(cв.)-18. Пользуясь наблюдаемыми данными, определить, будут ли данные пробы проявлять активность по отношению к бетону.
132. Анализом воды найдено (мг/л): НСО3
· -126, CO2(cв.)-20. Пользуясь наблюдаемыми данными, определить, будут ли данные пробы проявлять активность по отношению к бетону.
133. Анализом воды найдено (мг/л): НСО3
· -256,2, CO2(cв.)-2. Пользуясь наблюдаемыми данными, определить, будут ли данные пробы проявлять активность по отношению к бетону.
134. Является ли стабильной вода, у которой рНо = 7,2, а найденный по номограмме величина pHs = 8,1?
135. В исследуемой воде содержится 250,17 мг/л гидрокарбоната кальция. После контакта пробы с мрамором щёлочность воды была 4,1 ммоль-экв/л. Стабильна ли вода?































ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ РАБОТЫ


Вариант
Номера заданий


1
2
3
4
5
6
7
8
9

1
1
16
31
46
61
76
91
106
121

2
2
17
32
47
62
77
92
107
122

3
3
18
33
48
63
78
93
108
123

4
4
19
34
49
64
79
94
109
124

5
5
20
35
50
65
80
95
110
125

6
6
21
36
51
66
81
96
111
126

7
7
22
37
52
67
82
97
112
127

8
8
23
38
53
68
83
98
113
128

9
9
24
39
54
69
84
99
114
129

10
10
25
40
55
70
85
100
115
130

11
11
26
41
56
71
86
101
116
131

12
12
27
42
57
72
87
102
117
132

13
13
28
43
58
73
88
103
118
133

14
14
29
44
59
74
89
104
119
134

15
15
30
45
60
75
90
105
120
135

16
15
16
32
48
64
80
96
112
128

17
14
17
33
49
65
81
97
113
129

18
13
18
34
50
66
82
98
114
130

19
12
19
35
51
67
83
99
115
131

20
11
20
36
52
68
84
100
116
132

21
10
21
37
53
69
85
101
117
133

22
9
22
38
54
70
86
102
118
134

23
8
23
39
55
71
87
103
119
135

24
7
24
40
56
72
88
104
120
121

25
6
25
41
57
73
89
105
111
122

26
5
26
42
58
74
90
91
110
123

27
4
27
43
59
75
76
92
109
124

28
3
28
44
60
63
77
93
108
125

29
2
29
45
46
62
78
94
106
126

30
1
30
31
47
61
79
95
107
127


ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица 1. Произведение растворимости (ПР) некоторых трудно растворимых веществ

Вещество
ПР

Вещество
ПР

Cd3(PO4)2
2,53.10
·33

MnCO3
8,8.10
·10

Cd(OH)2
7,2.10
·15

Mn(OH)2
4,0.10
·14

РbСО3
3,3.10
·14

СаСO3
3,4.10-9

Рb3(РО4)2
7,9.10
·43

Ca3(PO4)2
2,07.10-33

PbCl2
2,12.10
·5

CaF2
3,4.10
·11

PbF2
3,2.10
·8

Fe(OH)2
1,64.10
·14

MgCO3
6,82.10-6

Fe(OH)3
3,8.10
·38

Mg(OH)2
5,5.10
·12







Таблица 2. Константы диссоциации некоторых кислот и оснований

Вещество
К1
К2
К3

Н2СО3
4,5.10
·7
4,8.10
·11


Н2SО3
1,7.10
·2
6,3.10
·8


HClO
5,0.10
·8



HF
6,6.10
·4



H3PO4
6,92.10
·3
6,17.10
·8
4,8.10
·13

NH4OH
1,8.10
·5



Al(OH)3
8,3.10
·9
2,1.10
·9
1,0.10
·9

Fe(OH)2
1,2.10
·2
5,5.10
·8


Fe(OH)3
4,8.10
·11
1,8.10
·11
1,5.10
·12








Таблица 3. Данные для вычисления агрессивной СО2 по Леманну и Реуссу.

S
g
S
g
S
g
S
g

1
1
56
52,4
111
91,6
166
121,0

2
2
57
53,2
112
92,2
167
121,5

3
3
58
54,0
113
92,8
168
122,0

4
4
59
54,8
114
93,4
169
122,5

5
5
60
55,7
115
94,0
170
123,0

6
6
61
56,5
116
94,6
171
123,4

7
7
62
57,2
117
95,1
172
123,9

8
8
63
58,1
118
95,8
173
124,3

9
9
64
58,8
119
96,3
174
124,7

10
10
65
59,6
120
97,0
175
125,2

11
11
66
60,4
121
97,6
176
125,7

12
12
67
61,2
122
98,1
177
126,2

13
13
68
62,0
123
98,6
178
126,6

14
13,9
69
62,8
124
99,2
179
127,0

15
14,9
70
63,5
125
99,8
180
127,5

16
15,9
71
64,3
126
100,4
181
127,9

17
16,9
72
65,0
127
100,9
182
128,4

18
17,8
73
65,8
128
101,5
183
128,8

19
18,8
74
66,5
129
102,1
184
129,2

20
19,8
75
67,3
130
102,6
185
129,7

21
20,8
76
68,0
131
103,2
186
130,2

22
21,7
77
68,8
132
103,7
187
130,6

23
22,7
78
69,5
133
104,3
188
131,0

24
23,7
79
70,3
134
104,8
189
131,4

25
24,6
80
71,0
135
105,4
190
131,9

26
25,6
81
71,7
136
105,9
191
132,3

27
26,5
82
72,4
137
106,5
192
132,7

28
27,5
83
73,1
138
106,9
193
133,2

29
28,4
84
73,8
139
107,5
194
133,6

30
29,4
85
74,5
140
108,1
195
134,0

31
30,3
86
75,2
141
108,6
196
134,4

32
31,2
87
75,9
142
109,1
197
134,8

33
32,2
88
76,6
143
109,6
198
135,2

34
33,1
89
77,3
144
110,2
199
135,6

35
34,0
90
78,0
145
110,7
200
136,0

36
34,9
91
78,7
146
111,2
210
141,6

37
35,9
92
79,3
147
111,7
220
145,7

S
g
S
g
S
g
S
g

38
36,8
93
80,0
148
112,2
230
149,8

39
37,7
94
80,8
149
112,7
240
153,8

40
38,6
95
80,4
150
113,2
250
157,5

41
39,5
96
82,1
151
113,7
260
161,2

42
40,8
97
82,7
152
114,2
270
164,9

43
41,2
98
83,3
153
114,7
280
168,5

44
42,1
99
84,0
154
115,3
290
171,9

45
43,0
100
84,6
155
115,8
300
175,3

46
43,9
101
85,3
156
116,3
310
178,8

47
44,7
102
85,9
157
116,8
320
182,1

48
45,6
103
86,5
158
117,3
330
185,0

49
46,5
104
87,2
159
117,7
340
188,3

50
47,3
105
87,6
160
118,1
350
191,3

51
48,2
106
88,4
161
118,6
360
194,2

52
49,0
107
89,1
162
119,1
370
197,3

53
49,9
108
89,7
163
119,6
380
199,9

54
50,7
109
90,4
164
120,1
390
202,8

55
51,5
110
90,9
165
120,6
400
205,7











13PAGE 14215


13PAGE 14315




Заголовок 115

Приложенные файлы

  • doc 11133842
    Размер файла: 339 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий