Задача.В сточных водах химико-фармацевтического комбината был обнаружен хлорид ртути HgCl2, концентрация которого составила 5 мг/л. Для его очистки решили применить метод…
Задача.В сточных водах химико-фармацевтического комбината был обнаружен хлорид ртути HgCl2, концентрация которого составила 5 мг/л. Для его очистки решили применить метод осаждения. В качестве осадителя использовали сульфид натрия (Na2S) массой 420 г. Будут ли достаточно очищены сточные воды, чтобы допустить их сброс в соседний водоем, содержащий 10 000 м3 воды? ПДК (HgCl2) = 0,0001 мг/л. Объем сточных вод 300 м3.
В данной задаче необходимо определить, будет ли достаточно очищены сточные воды для их сброса в соседний водоем.
Сначала определим количество ртути HgCl2 в сточных водах до очистки. Для этого воспользуемся формулой:
масса вещества = концентрация * объем воды масса HgCl2 до очистки = 5 мг/л * 300 м3 = 1500 мг
Затем рассчитаем, сколько HgCl2 будет осаждено сульфидом натрия Na2S. Реакция осаждения:
HgCl2 + Na2S → HgS↓ + 2NaCl
С учетом стехиометрии, молярная масса HgCl2 = 271,5 г/моль, Na2S = 78 г/моль, HgS = 232,6 г/моль. Масса осаженного HgCl2:
моля Na2S = масса / молярная масса = 420 г / 78 г/моль ≈ 5,38 моль
Из уравнения реакции видно, что 1 моль HgCl2 соответствует 1 моль HgS. Следовательно, осаждено HgCl2:
масса HgCl2, осажденного Na2S = 5,38 моль * 271,5 г/моль ≈ 1461,7 г
Теперь найдем остаточное количество HgCl2 в сточных водах после осаждения:
масса HgCl2 после очистки = 1500 мг - 1461,7 г = примерно 38,3 г
Далее, определим концентрацию HgCl2 после очистки:
новая концентрация = остаточная масса / объем воды = 38,3 г / 300 м3 ≈ 0,127 мг/л
Поскольку полученная концентрация HgCl2 (0,127 мг/л) превышает предельно допустимую концентрацию (0,0001 мг/л), то сточные воды не будут достаточно очищены для сброса в соседний водоем.
Таким образом, необходимо провести дополнительные мероприятия для улучшения процесса очистки сточных вод от ртути HgCl2 до уровня, безопасного для окружающей среды.
