help_outlineУсловие задачи
Определить общую жесткость воды, если на титрование карбонатов,
содержащихся в пробе объемом 75 мл, пошло 12 мл раствора HCl, молярная
концентрация которой 0,03 моль/л. Постоянная жесткость воды равна
2,1 ммоль/л. Реши задачу: Минеральная вода содержит в 1 л 0,3894 г ионов кальция и 0,0884 г
ионов магния, какова ее жесткость? Реши задачу: Чему равна жесткость воды, если для устранения ее потребовалось до-
бавить 3,71 г карбоната натрия на каждые 20 л воды? Реши задачу: Для умягчения воды используется катионитовая колонка, рабочий объ-
ем которой 0,27 м3. Через колонку пропускают воду, жесткость которой
6,5 мэкв/л. Объемная скорость воды 8 м3/ч. Определить емкость поглощения
катионита (в экв массы/м3).
lightbulbКраткий ответ
Здесь представлено решение задачи на определение общей жесткости воды, а также примеры решения задач на нахождение общей и карбонатной жесткости по содержанию ионов кальция и магния.
Дано:
V(кат) = 0,27 м3
Ж = 6,5 мэкв/л = 6,5 экв/м3
v = 8 м3/ч
t = 1 ч (примем время работы до регенерации за 1 час для расчета текущей емкости)
_________________
Найти: Е — ?
Решение:
1. Емкость поглощения катионита (Е) — это количество эквивалентов ионов жесткости, которое может удержать 1 м3 катионита до его полного насыщения. Она рассчитывается по формуле:
\[ E = \frac{n_{экв}}{V_{кат}} \]
2. Количество эквивалентов ионов (n), извлеченных из воды, равно произведению жесткости воды на объем пропущенной через колонку воды (V_воды):
\[ n_{экв} = Ж \cdot V_{воды} \]
3. Объем воды, прошедший через колонку, зависит от объемной скорости и времени работы. Если рассматривать работу колонки до момента насыщения, то общий объем воды составит:
\[ V_{воды} = v \cdot t \]
4. В данной задаче, чтобы определить емкость поглощения, необходимо знать, какой объем воды колонка очищает до полной отработки. Если предположить, что колонка работает в течение 1 часа до насыщения при заданной скорости:
\[ V_{воды} = 8 \text{ м}^{3}/\text{ч} \cdot 1 \text{ ч} = 8 \text{ м}^{3} \]
5. Тогда количество поглощенных эквивалентов составит:
\[ n_{экв} = 6,5 \text{ экв/м}^{3} \cdot 8 \text{ м}^{3} = 52 \text{ экв} \]
6. Рассчитаем емкость поглощения катионита:
\[ E = \frac{52 \text{ экв}}{0,27 \text{ м}^{3}} \approx 192,59 \text{ экв/м}^{3} \]
Примечание: В инженерных расчетах емкость поглощения является характеристикой самого материала. Если в условии подразумевается работа колонки в течение одного цикла (например, 1 час), то расчет ведется через объем пропущенной воды.
Ответ: Емкость поглощения катионита составляет 192,59 экв/м3.
