Chemischer Niederschlag

Sedimentationstank zur Wasseraufbereitung

Was ist chemischer Niederschlag??

Der Chemischer Niederschlag Es ist ein Abwasserbehandlungsprozess, bei dem chemische Substanzen zugesetzt werden, um Schadstoffionen in feste Partikel zu verwandeln. Mit anderen Worten, es besteht darin, sedimentierbare Partikel im Abwasser durch Zugabe von Chemikalien zu erzeugen.

Das Hauptziel des chemischen Regens.

Obwohl die meisten Schadstoffe, die zu eliminieren sollen.

Sobald der feste ausfällt, ist es notwendig, eine Reihe von Schritten auszuführen, um sie vom Rest des Wassers abzubauen. Diese Schritte umfassen Flockung, Sedimentation und Feststoff-Flüssigtrennung.

Das Gleichgewicht von Löslichkeit und chemischer Ausfällung

Die chemische Niederschlagstechnik basiert auf dem Löslichkeitsgleichgewicht der ionischen Verbindungen und der Konstante des Löslichkeitsprodukts. In den meisten Fällen sind die Festkörper, die Niederschlagsmenschen.

In allen Fällen von chemischer Ausfällung ist der gebildete Feststoff eine wenig lösliche ionische Verbindung, die gemäß der allgemeinen Reaktion im Gleichgewicht mit den Ionen in Lösung steht:

Die Endkonzentration des Metalls M, das in der Lösung verbleibt.

Zum Beispiel, Wenn es sich um ein Hydroxid handelt, hängt die Endkonzentration des Metalls von der Konzentration von Hydroxidionen in der Lösung und daher des pH -Werts ab.

Schritt für Schritt chemischer Niederschlagsprozess

Der chemische Niederschlagsprozess besteht aus vier grundlegenden Schritten:

Schritt 1: Zugabe des Ausfällens und der pH -Einstellung.

Dies ist die Anfangsphase, in der das ausgewählte ausgewählte ausfällige Mittel hinzugefügt wird (in den meisten Fällen handelt es sich um Calciumhydroxid). Der pH -Wert passt zur Maximierung der Niederschläge und optimiert die endgültige Reinheit des Wassers.

Kann Ihnen dienen: Acrilonitrilo: Struktur, Eigenschaften, Produktion, verwendet

Während dieses Schritt.

Schritt 2: Flockung.

In dieser Phase soll die kleinen Feststoffe, die in der ersten Stufe des Niederschlags gebildet werden, zusammenarbeiten, um Partikel oder "Flocken" zu bilden (daher ihr Name).

Diese werden im nächsten Schritt schneller sedimentiert. Um die Bildung dieser Partikel zu bevorzugen, ohne sie zu brechen, wird die Agitation langsamer.

Schritt 3: Sedimentation.

Es besteht darin, die Mischung aus neu behandeltem Wasser in einem Tank stehen zu lassen, damit alle festen Partikel in den Hintergrund gehen können (Sediment).

Schritt 4: Feststoff-Flüssigkeits-Trennung.

In den meisten Fällen besteht die Trennung von fester Flüssigkeit aus einer einfachen Dekantation des Wassers, das das Sediment bleibt. In anderen Fällen wird die Trennung durch Filtern oder sogar zentrifugierende behandeltes Wasser erreicht, je nachdem, wie gefährliche Schadstoffe sind.

Arten chemischer Niederschläge

Hydroxidniederschlag

Dies ist die häufigste Art von chemischer Ausfällung und besteht darin, den pH -Wert durch Zugabe einer alkalischen Verbindung zu erhöhen, die fast immer Calciumhydroxid (CA (OH) ist)₂).

Die chemische Reaktion, die auftritt, lautet:

In der vorherigen Reaktion repräsentiert M jedes Kation des Metalls, das beseitigen möchte. Der in diesem Fall gebildete Feststoff ist ein sehr wenig löslicher Hydroxid.

Bei Hydroxidausfällen lautet die allgemeine Regel, dass je größer die OH -Konzentration ist^- (Je größer der pH), desto niedriger ist die Konzentration des Metalls, das im Wasser bleibt, nach der Behandlung. Mit anderen Worten, zu einem größeren pH -Wert, größere endgültige Reinheit des Wassers.

Niederschlag mit Sulfiden

Diese Art von chemischer Niederschlag wird hauptsächlich zur Eliminierung von Schwermetallen wie Blei oder Quecksilber in Form sehr wenig löslicher Sulfide verwendet. Um dies zu erreichen, kann es dem Wasser hinzugefügt werden, um sowohl lösliche als auch unlösliche Sulfide zu behandeln.

Die am häufigsten verwendeten Sulfide sind Lösungen, die Wasserstoffsulfid (H) umfassen₂S) und Natriumsulfid (Na₂S). Die allgemeine Niederschlagsreaktion lautet:

Kann Ihnen dienen: Legierung

Eisen Sulfid kann auch zugesetzt werden, was unlöslich ist, aber der Lösung genügend Sulfidionen liefert, um die Mehrheit der Schwermetalle auszurüsten.

Carbonatausfällung

Die Carbonate vieler Metalle sind sogar weniger löslich als Hydroxide und können durch Zugabe von Calciumcarbonat oder durch Hinzufügen von Calciumcarbonat oder durch Drehen von Hydroxiden aus dem alkalisierten Gemisch im alkalisierten Gemisch aus Abwasser ausfallen.

Cyanid -Niederschlag

Im Gegensatz zu den vorherigen Fällen versuchen wir hier, Cyanid, ein Anion, anstelle eines Metalls auszurüsten,. Cyanidr.

Coprecipitation

Coprecipitation tritt auf, wenn ein gelöster Stoff zusammen mit einem anderen ausfällt. In diesen Fällen wird der erste gelöste gelöste im Feststoff gefangen, wenn ein Niederschlag einer anderen Verbindung gebildet wird.

Es ist, als ob der Feststoff beim Bildungsbild den ersten gelösten Stoff verließ und ihn aus der Lösung herauszieht. Dieses Phänomen wird verwendet, um einige Schadstoffe zu beseitigen, die sich schwer selbst ausfallen lassen.

Anwendungen

Chemische Niederschläge werden in endlosen Industrien verwendet, um den Umweltbedarf der Abwasserqualität zu erfüllen.

Hydroxidniederschlag Es wird in den Industrien von: verwendet:

• Metall -Oberflächen
• Anorganische Verbindungsherstellung
• Gefundene
• Herstellung von Feuerwerkskörpern und Sprengstoff
• Porzellan Emaille
• Kohle abbauen
• Die Pharmaindustrie unter anderem.

Andererseits, Niederschlag mit Sulfiden Es wird in der Branche verwendet, um Verunreinigungen wie Quecksilber, Blei und Silber zu beseitigen. Dies wird in den folgenden Branchen angewendet:

• Textilindustrie
• Bergbau
• Fotografische Geräte und Vorräte
• Herstellung von nicht färtigen Metallen unter anderem

Zusätzlich zu diesen Branchen ist Niederschlag die wichtigste Technik für Reinigung von Kühlwasser von Kernreaktoren. In dieser Branche wird es verwendet, um radioaktive Kationen wie Plutonium, Américo, Cesio und andere zu beseitigen.

Beispiele für chemische Ausfällung

Strontiumausfällung mit Calciumcarbonat

Die Niederschlagsreaktion in diesem Fall lautet:

Kann Ihnen dienen: Stickstoffoxide (NOx)

Die Reaktion wird zu einem optimalen pH -Wert von 10,5 durchgeführt und erreicht die Konzentrationen dieses Metalls bis zu 100 -mal niedriger als die Anfangs.

Antimonhydroxidniederschlag

Um Antimon aus Abwasser zu beseitigen, kann Titanhydroxid als ausfälliges Reagenz verwendet werden. Die Reaktion ist:

Dies wird in einem pH -Bereich durchgeführt, der von 5 auf 8,5 beträgt und die Konzentration auf einen Wert von 100 -mal geringer ist als der Anfang.

Cäsiumausfällung mit Tetraphenylborat

Dies ist ein spezieller Fall, der es ermöglicht, dass Cessiumniederschlag schwer zu fällen ist, ein alkalisches Metall. Die Reaktion ist:

Die Verwendung von Tetaphenylborarat bringt zwei große Vorteile mit sich: Erstens, was praktisch für jeden pH -Wert (von pH 1 auf 13) und zweitens praktisch funktioniert.

Kupferausfällung mit Natriumsulfid

Die Niederschlagsreaktion in diesem Fall lautet:

Die Abwasserkupferentfernung nach dieser Methode wird bei pH -Werten über 8 durchgeführt und seine Konzentration wird um mehr als 99% verringert.

Coprezipitation von Chrom, Blei und Zink mit Eisenhydroxid und Aluminiumhydroxid

In diesem Fall wird Natriumhydroxid zu Wasser zugesetzt, um Eisen und Aluminium auszurüsten, die in Form von Eisenhydroxid vorhanden sind (Faith (OH)₃) und Aluminiumhydroxid (Al (OH)₃). Wenn diese beiden Hydroxide ausfallen, ziehen sie einen Teil der Chrom-, Blei- und Zinkionen. Die hintere Behandlung mit Wasserstoffsulfid entfernt fast alle dieser drei Metalle.

Verweise

1. Wang, l. K., Vaccari, d. ZU., Li, und., & Shammas, n. K. (2005). Chemischer Niederschlag. Physikalische Behandlungsprozesse, 141-197. Doi: 10.1385/1-59259-820-X: 141
2. Strahrebig, geb.ZU. (2005). Chemischer Niederschlag. In Wasserzyklopädie (Hrsg. J.H. Lehr und J. Keeley). https: // doi.org/10.1002/047147844x.PC101
3. Britannica, t. Herausgeber de Encyclopaedia (2018, 8. Februar). Chemischer Niederschlag. Britannica Encyclopedia. https: // www.Britannica.COM/SCIENCE/CHEMICAL PRECIPITIERT
4. D. Bhattacharyya, a. B. Jumawan Jr. & R. B. Grieves (1979) Trennung von toxischen Schwermetallen durch Sulfid-Precitation, Trennwissenschaft und -technologie, 14: 5, 441-452, doi: 10.1080/01496397908058096
5. Marina Maya Marchioretto, Harry Bruning & Wim Rulkens (2005) Schwermetalle-Präzision in Klärschlamm, Trennwissenschaft und -technologie, 40:16, 3393-3405, doi: 10: 10.1080/01496390500423748