浓磷酸相图

Pka磷酸

图11.2。pH - log C图磷酸

在更高的pH值下也一样

[H30 +] =[”),日志(_)=日志(2 (H30 +)) = ph的日志(2 + 0.3 =[])。

在pH值仍较高但pH值

pH为>pKa时,[A"] = C和log [HA]对_的贡献最大

在非常高的pH值下,log [0H-]将占主导地位。这些考虑被用于图11.3的构造

13 2 c

2.3 c 4

0123456789 10 11 12 13 13 7

re-1-1-1-n-1-1-1-n-1 -■1-1-m

图11.3。海水缓冲能力与pH值的关系。

012345678 9 10 11 12 13 13,7

re-1-1-1-n-1-1-1-n-1 -■1-1-m

图11.3。海水缓冲能力与pH值的关系。

如果你处理的是含有很少成分的水,那么经常可以引用降水发生进程严格意义上的S。沉淀是一种速度相对较快的化学反应。因此,在大多数情况下,速率本身没有直接关系,也不存在描述过程的速率方面的模型。这一过程的应用在很大程度上取决于作为这一过程特征的平衡状态。因此,沉淀过程被描述使用平衡或终点的反应规定的边界条件。然而,必须指出的是,对于大多数实际应用,这些由热力学原理推导出来的方程必须加以修正。

如果将沉淀定义为两种或两种以上溶解的组分转化为一种未溶解的物质,即所谓的沉淀,那么溶解过程和沉淀过程是相似但方向相反的反应。产品的溶解度,或反之,沉淀将控制溶解物种的程度,是由溶质容纳特定离子的能力决定的。该容量由以下机构控制:

-所考虑的离子之间成键的能量

-溶质的介电特性

-系统中离子的类型和数量

某些物质的溶解度或两个或多个沉淀伙伴之间的关系进一步由第三伙伴控制,从而导致所谓的副反应。溶解度也由温度和环境压力决定。

质量定律以溶解度积的形式描述溶解度和相应的沉淀反应。从下面的例子中可以看出,溶解度积Ks描述了沉淀离子的平衡浓度,特别是通过沉淀除去的离子。

[Ca2+] * [C032-] = K * [CaC03] = Ks (11.15)

化学计量关系描述了一个反应物的原子、分子或离子与另一个反应物的相应形式发生反应的数量。用上面的例子:

[Ca2+] = [C032-] = [CaCOal,

反应速率降水发生,或使扰动的溶解度/沉淀平衡重新得到平衡,是有限的。然而,在这一过程的实际应用的大多数情况下,反应速率是如此之大,可用的滞留时间,或反应时间,足以达到平衡。上面已经指出,无论是在化学品与废水流的混合阶段,还是在沉淀系统从一个反应器(混合反应器)到下一个反应器(在大多数情况下是用于液固分离的反应器)的运输过程中,流量或滞留时间都足够大。然而,在某些情况下,就沉淀引起试剂的过量剂量而言,化学计量参数的变化导致反应速率的提高和效率的提高。在这种情况下,效率被解释为要沉淀的离子的剩余浓度降低。

用于实际目的的化学计量参数也可以表示为浓度值的商。如下面的例子所示:

根据热力学参数,在上面的例子中,这个商的值应该是1。然而,实际观察表明,增加商数可以提高反应速率和沉淀物的分离。通常,在实际应用中,每次沉淀反应都要经过液固分离步骤。根据所形成固体的比重或所形成固体的数量,这样的分离步骤可以是沉降、浮选或过滤。

研究表明,平衡浓度是环境压力和温度的函数。同样,反应速率也受到这些参数的强烈影响。

另一个变量需要描述或定义:沉淀系统的pH值,这是至关重要的。在水溶液中。所介绍的过程变量的作用将在11.2节中更详细地讨论。

沉淀作为废水处理工艺的应用涉及三个单元操作的组合:

1.加入化学物质以获得沉淀。工艺条件决定了化学计量系数,从而决定了产生适当沉淀所需的化学物质的量。

2.化学物质的混合和絮凝,产生易于沉淀或漂浮的浮冰。

3.一个分离过程,从而将析出的组分从水中去除。它可以通过沉降、浮选、离心或过滤来进行。

上面已经详细讨论了第一个操作,下面介绍以下两个过程。

胶体颗粒通常具有电荷,这产生了一种排斥力,防止聚集。稳定离子被吸附到内部的固定层上,使其颗粒具有电荷,后者随吸附离子的价态和数量而变化。带相反电荷的离子被静电力保持在表面附近。psi势定义为胶体颗粒界面与溶液之间的梯度,zeta势定义为滑动平面与溶液之间的梯度。zeta电位与粒子电荷和双层的厚度有关。这是不可能测量psi电位,但zeta电位可以确定和表示。

zeta势可用作稳定性的表达式。可以根据以下公式进行测量:

在哪里

E =介质的介电常数p =介质的粘度X =双层厚度U =电泳迁移率。

zeta电位是通过在显微镜下观察电泳池中胶体颗粒的流动性来测定的。市面上有几种类型的ζ计。

La Mer(1964)区分了两种类型的粒子不稳定混凝与絮凝

根据La Mer的说法,凝固是由于胶体周围的双层电层被压缩而产生的絮凝是指通过吸附大的有机聚合物而导致的不稳定,随后在颗粒和聚合物之间形成了桥梁。这两个术语的定义-凝固和絮凝-不被普遍接受,但它们是有用的,因为它们具有实际意义。

图11.4是絮凝失稳的示意图。

继续阅读:Cd牛顿雷诺数

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