亚铁离子的化学反应
亚铁盐作为混凝剂在水和废水处理绿矾,FeS04•7水。为简便起见,这将只是写没有FeS04化合水。深受绿矾溶于水时,根据以下方程:
铁FeS04 ^ + + S04_ (12.21)
离子在明矾的情况下,必须迅速分散在整个坦克为了完成凝固过程的影响。固体沉淀铁(OH) 2 (s)和复合物形成和表达的平衡与固体铁(0 h) 2 (s),发生以下反应(Snoeyink和詹金斯,1980):
铁(0 h) 2 (s)的铁^ + + 20 h_过度增殖,Pe (oh) 2 - 10 - 145 (12.22)
铁(0 h) 2 (s) ^ Fe0H + + 0 h_ K FeoHc - 10 - 94 (12.23)
铁(0 h) 2 (s) + 0 h_ ^ Fe (OH) _ KFe (0 h) 3 c -纯”(12.24)
复合物是Fe0H +和Fe (0 h) _。还要注意,0 h_离子参与这些反应。这意味着,这些复杂的离子的浓度是由溶液的pH值决定的。在上面的方程的应用在实际的水的凝固处理中,条件必须调整允许最大降水所代表的固体铁(OH) 2 (s)。允许最大降水,复杂的离子的浓度必须举行到最低限度。的值平衡常数鉴于以上25°C。
12.6.1确定最佳pH值
有效去除胶体,尽可能多的绿矾应该转化为固体铁(OH) 2 (s)。同时,尽可能多的复杂的离子的浓度应该中和胶体的主要指控他们的影响不稳定。总而言之,这意味着一旦形成了固体和复杂的离子中和了胶体指控,复杂的离子的浓度应该至少站在解决方案。pH值对应于这个条件是最佳pH值使用绿矾的凝固。
让spFeII代表所有物种包含铁(II)离子站在解决方案。因此,所有的物种含有离子的浓度
铁[spFe„] - [+] + [Fe0H +] + [Fe (0 h) _] (12.25)
所有的浓度在前面的方程的右边将会表达的氢离子浓度。如明矾的情况下,这将导致的表达(spFeII)的氢离子。微分得到的方程[spFeII]对[H +]和将结果为零将产生spFeII的最小浓度,因此,最佳pH值确定。使用平衡反应,方程式。通过(12.24)(12.22),随着水的离子积,我们现在进行如下:
沿2 + n{价}过度增殖,Fe (OH) 2过度增殖,Fe (OH) 2 {H}过度增殖,Fe (OH) 27 nfh]
(Fe) = - - - = - = - = 2 - (12.26)
7 fei1 7 feil(哦”)7 feilkw 7 feilkw
rp / - \ tt + T {FeOH} ^ -FeOHc ^ -FeOHc
FeOHc H
[FeOH] = - - j - = - = - - - = - - - - - - (12.27)
7 feohc 7 feohc{哦}7 feohckw 7 feohckw
{Fe (OH)”) KFe (OH) 3 c{哦}KFe (OH) 3 ckw KFe ckw (OH) 3
7 fe (OH) 3 c 7 fe (OH) 3 c 7 fe (OH) 3 c {H +} 7 fe (OH) 3 c7h [H +]
7分7 eohc 7 fe(哦^ c是分别的活度系数亚铁离子和复合物FeOH +和Fe(哦)。过度增殖、铁(OH) 2是固体铁的溶度积常数(OH) 2 (s)。KFeOHc和K Fe (OH) 3 c,分别配合物的平衡常数FeOH +和Fe(哦)。
方程(12.26)(12.28)现在可能代入方程(12.25)
r过度增殖,Fe (OH) 2 ?H [H] + KFeOHc7H [H +] + KFe ckw (OH) 3
Lsp下跌J l ~ 2 + 7 K + - ^ ^ 12.29)
7 feilkw 7 feohckw 7 fe (OH) 3 c7h [H]
区分对[H +],将为零,重新排列,和改变H + + pt,氢离子的浓度在最佳条件下,
2过度增殖、铁(°H) 27 H I + 3 + J KFeOH c7h ^„+ - 2 KFe ckw (OH) 3
rH0piJ + 1——^ HHopiJ - - - - - - - (12.3°)
7 feiik2w J p [TFeOHcKwp 7 fe (OH) 3 c7h
的价值(Hopt)可能解决了试验误差。
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