锰离子的化学反应[MnII .
使用合适的OH-源可以将锰作为Mn(OH)2去除。然而，在引入氢氧根源后，产生的不仅仅是这种固体。锰与氢氧根形成络合离子。复平衡反应如下(Snoeyink and Jenkins, 1980):
Mn(OH)+ ^ Mn2+ + OH- K MnOHc = 10-34 (13.12)
Mn (OH) 2 (S) ^ Mn2 + + 2哦^ - K) = 4.5 (10 - 14) (13.13) Mn (OH) 2 ^ Mn2 + + 2哦- KMii (OH) 2 c = 10 - 68 (13.14)
Mn(OH)- ^ Mn2++ 3OH- Km^c = 10-78 (13.15)
的值平衡常数在25°C。配合物为Mn(OH)+， Mn(OH)2和Mn(OH)-。还要注意OH-离子是这些反应的参与者。这意味着这些复合物离子的浓度是由溶液的pH值决定的。在实际水处理中应用上述方程时，必须调整条件以允许以Mn(OH)2(s)表示的固体的最大沉淀。为了使这种最大的沉淀，复合物离子的浓度必须保持在最低。这个条件下对应的pH值是最佳pH值．从前面的反应来看等效质量Mn/2 = 27.45。
13.4.1最佳pH值的确定
设spMn表示在含有Mn(II)物种的溶液中的物种集合。因此,
[SpMn] = [Mn2 +] + [Mn(哦)+]+ [Mn (OH) 2] + [Mn(哦)](13.16)
上面方程右边的所有浓度现在都用氢离子浓度表示。这将导致表达
[spMn]的氢离子。将得到的[spMn]方程与[H+]微分，并将结果等于零，将得到spMn的最小浓度，从而确定最优pH值。
利用方程和平衡常数。(13.12)到(13.15)，再加上水的离子积，得到:
[M + 2] {Mn2 +}过度增殖,Mn (OH) 2过度增殖,Mn (OH) 2 {H}过度增殖,Mn (OH) 27 n [H]
Ym 7Mn{OH}2 YMn^ YMn^
7Mn(OH) c 7Mn(OH) cK MnOH c 7Mn(OH) cK MnOH cKw
[Mn(OH)2] = {Mn(OH)0} = {Mn(OH)0} = = ^T^
7Mn(OH)2c= 1k Mn(OH)2c K Mn(OH)2c
(Mn(哦)-)= {Mn(哦)}= {Mn2 +}{哦-}3 = Kp Mn (OH) 2千瓦
7Mn(OH)3c 7Mn(OH)3cKMn(OH)3c YMn(OH)3cKMn(OH)3c Yh [H+]
YMn、YMnOHc、YMn(OH)2c、YMn(OH)3c分别为Mn(II)和配合物Mn(OH)+、Mn(OH)0、Mn(OH)3的活度系数。K Mn(OH)2是固体Mn(OH)2(s)的溶解度积常数。KMnOHc、KMn(OH^c和KMn(OH) c分别是配合物Mn(OH)+、Mn(OH)0和Mn(OH)-的平衡常数。
式(13.17)到式(13.20)现在可以代入式(13.16)得到
Ksp, Mn(OH)27H[H] Ksp, Mn(OH)27H[H] Ksp, Mn(OH
[spMn] = ~22~2 + 2222 2222 T22~ + 2
YMnKW YMn(OH) cK MnOHcKw km (OH)2c
YMn(OH) 3c ^ Mn(OH)^c Yh{H+}
对[H+]求导，等于零，重新排列，将H+变为H " p(，最佳条件下氢离子的浓度，得到如下表达式:
2 rh [H+pJ3 + Yh[H+p2]2 = Kw
YMnKW YMn(OH) cK MnOH cKw YMn(OH)3cKMn(OH)3cYH
[Hop(]的值可以通过试错来求解。
13.2计算沉淀Mn(OH)2的最佳pH值。假设水含有140毫克/升的溶解固体。
解决方案:
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