Сточные воды некоторого промышленного предприятия содержат соли тяжелых металлов, неорганические кислоты, поверхностно-активные вещества (ПАВ) и другие загрязнители окружающей…
Сточные воды некоторого промышленного предприятия содержат соли тяжелых металлов, неорганические кислоты, поверхностно-активные вещества (ПАВ) и другие загрязнители окружающей среды. Они в виде взвеси поступают на очистные сооружения. В процессе их очистки происходят процессы нейтрализации, коагуляции, осаждения, фильтрации и извлечения веществ, которые могут быть реализованы или использованы повторно.Для осаждения большинства ионов тяжелых металлов из сточных растворов часто применяется гидроксид кальция (Башеная известь). Если годовой объем очищаемой воды равен 2000 м³, а содержание в нем ионов Fe2+ составляет 140 мг/дм³, то с учетом 10%-го избытка реагента. необходимого для полного осаждения, расход гидроксида кальция составит кг в год. Ответ привести с точностью до целых: А (Fe) = 56.)
Задача: определить расход гидроксида кальция Ca(OH)2 на осаждение Fe2+ в сточных водах с годовым объемом 2000 м³ и концентрацией Fe2+ 140 мг/дм³, учитывая 10% избыток.
- Химическая основа
- Реакция осаждения Fe2+ как Fe(OH)2: Fe2+ + 2OH− → Fe(OH)2(s).
- Гидроксид кальция Ca(OH)2 обеспечивает 2 OH− на 1 мол Ca(OH)2. Следовательно, на 1 мол Fe2+ потребуется 1 мол Ca(OH)2.
- Следовательно, соотношение по моль: Fe2+ : Ca(OH)2 = 1 : 1.
- Преобразование чисел в нужные единицы
- Годовой объем: 2000 м³ = 2.0 × 10^6 Л.
- Концентрация Fe2+: 140 мг/Л.
- Масса Fe2+ за год
- Масса Fe2+ = 140 мг/Л × 2.0 × 10^6 Л = 2.8 × 10^8 мг = 2.8 × 10^5 г = 280 кг.
- Моли Fe2+
- Молярная масса Fe ≈ 56 г/моль (дано А = 56).
- Моли Fe2+ = 280 000 г / 56 г/моль = 5 000 моль.
- Моли Ca(OH)2, необходимых без избытка
- По стехиометрии: 1 моль Fe2+ требует 1 моль Ca(OH)2 → требуется 5 000 моль Ca(OH)2.
- Масса Ca(OH)2 без избытка
- Молярная масса Ca(OH)2 ≈ 40.08 + 2×(16.00 + 1.008) ≈ 74.10 г/моль.
- Масса Ca(OH)2 = 5 000 моль × 74.10 г/моль ≈ 370 500 г = 370.5 кг.
- Учёт 10% избытка
- Итоговая масса Ca(OH)2 = 370.5 кг × 1.10 ≈ 407.5 кг.
- Ответ
- Расход Ca(OH)2 составит примерно 408 кг в год (с округлением до целых килограммов).
Итого: 408 кг Ca(OH)2 в год.
