Уравнение реакции очистки сточных вод от хрома

Видео:Все реакции по теме «Хром» для ЕГЭ по химии | Екатерина СтрогановаСкачать

Реагентная очистка сточных вод от шестивалентного хрома в гальваническом производстве

Соединения шестивалентного хрома (хромовая кислота и ее соли) применяются при нанесении хромовых покрытий, при химической обработке (травление, пассивирование), при электрохимической обработке (анодирование), при электрополировке стальных изделий.

Сточные воды обрабатываются в две стадии:

1. восстановление шестивалентного хрома до трехвалентного;
2. осаждение трехвалентного хрома в виде гидроксида.

Видео:Технологическая схема очистки сточных вод от хрома, кислот и щелочейСкачать

Применение натриевых солей при очистке воды

В качестве реагентов-восстановителей наибольшее применение получили натриевые соли сернистой кислоты – сульфит (Na₂SO₃), бисульфит (NaHSO₃), пиросульфит (Na₂S₂0₅), а также дитионит натрия (Na₂S₂0₄).

Восстановление Сг 6+ до Сг 3+ происходит по реакциям:

• восстановление сульфитом натрия
  Сr₂ О₇ 2- + 3SO₃ 2- + 8Н + -> 2Cr 3+ + 3SO₄ 2- + 4Н₂0
• восстановление бисульфитом натрия
  Сr₂ О₇ 2- + 3HSO_3- + 5Н + -> 2Cr 3+ + 3SO₄ 2- + 4Н₂0
• восстановление пиросульфитом натрия
  2Сr₃О₇ 2- + 3S₂O₅ 2- + 10Н + -> 4Cr 3+ + 6SO₄ 2- + 5H₂О
• восстановление дитионитом натрия
  Сr₃О₇ 2- + S₂O₄ 2- +6Н + -> 2Cr 3+ + 2SO₄ 2- + ЗН₂О.

Теоретические дозы реагентов-восстановителей составляют (мг/1мг Сг 6+ ): для сульфита 3,63, бисульфита 3,0, пиросульфита 2,88, дитионита натрия 1,67.

Соли сернистой кислоты добавляют к сточным водам в виде 10 %-ных водных растворов. Доза восстановителя зависит от исходной концентрации Сг 6+ в сточной воде и величины pH. Скорость и полнота реакций восстановления Сг 6+ до Сг 3+ в большой степени также зависят от величины pH реакционной смеси. Наибольшая скорость реакций восстановления достигается в кислой среде при рН=2-2,5, что обычно требует дополнительного подкисления сточных вод 10-15 %-ным раствором серной кислоты (возможно использование растворов других минеральных кислот). В табл. 4.1 приведены удельные расходы натриевых солей сернистой кислоты, необходимые для восстановления одной весовой части шестивалентного хрома при обработке сточных вод с различной исходной концентрацией Сг 6+ и различной величиной pH.

Передозирование восстановителя недопустимо; перерасход реагента даже на 10% приводит к образованию комплексных солей трехвалентного хрома и серной кислоты, которые не полностью разрушаются при последующей нейтрализации сточных вод.

Видео:Физико-химические методы очистки сточных водСкачать

Использование отходов железа

В качестве реагентов-восстановителей можно также использовать отходы металлического железа (в виде стальной стружки, скрапа и т.п.), или сульфат двухвалентного железа (см. также п.4.1.1 – ферритный метод). В первом случае подкисленные до pH 2 сточные воды фильтруют через находящийся в реакторе слой железной стружки при постоянном барботировании воздухом. Во втором случае раствор сульфата железа (в виде 10 %-ного водного раствора) вводят в реактор, в который поступают сточные воды. В отличие от солей сернистой кислоты восстановление Сг 6+ до Сг 3+ солями двухвалентного железа протекает с достаточно высокой скоростью не только в кислой, но и в нейтральной и щелочной средах по реакциям:

Сr₂С₇ 2- + 6Fe 2+ + 14Н + -> 6Fe 3+ + 2Сг 3+ + 7Н₂О

Поэтому в случае применения сульфата железа (II) в качестве реагента-восстановителя предварительное подкисление сточных вод не требуется, а для полного восстановления Сг 6+ до Сг 3+ необходим лишь незначительный избыток реагента (около 5% от стехиометрического количества) независимо от исходной концентрации Сг 6+ в сточных водах и величины pH. Недостатком использования сульфата железа, а также железосодержащей суспензией по методу ферритизации (см. п. 4.1.1), в качестве реагентов-восстановителей по сравнению с солями сернистой кислоты является более чем 4-кратное увеличение^ объема образующихся при последующей нейтрализации твердых осадков, поскольку на 1 массовую часть осадка гидроокиси хрома дополнительно образуется 3,12 массовых частей осадка гидроксида железа (III).

Видео:#Очистка #нейтрализация #сточных вод от #ионов #тяжелых #металлов, #шестивалентного хрома, #циановСкачать

Реагенты для восстановления хрома

В качестве реагентов для восстановления Сг 6+ до Сг 3+ можно также применять пероксид водорода (в кислой среде), сернистый газ, гидразин (в нейтральной или слабощелочной среде).

Таблица 4.1

Необходимые дозы (мг на 1 мг Сг 6+ ) сульфита натрия (А), бисульфита натрия (Б), пиросульфита и дитионита натрия (В) при обработке сточных вод, содержащих соединения шестивалентного хрома

При обработке хромсодержащих сточных вод на установках периодического действия рекомендуется использовать два реактора, причем полезный объем каждого из реакторов следует принимать равным расчетному часовому расходу сточных вод. При обработке стоков на установках непрерывного действия полезную емкость реактора рекомендуется принимать равной 30-ти минутному расчетному расходу.

После окончания реакции восстановления Сг 6+ в кислой среде сточные воды подвергают нейтрализации с целью осаждения Сг 3+ в виде гидроксида по реакции

На установках непрерывного действия нейтрализацию кислых вод, содержащих Сг 3+ , проводят после их предварительного смешивания с другими кислыми и щелочными сточными водами гальванопроизводства.

Видео:Нейтрализация шестивалентного хрома в сточных водахСкачать

Нейтрализация хромсодержащих сточных вод

На установках периодического действия иногда хромсодержащие сточные воды нейтрализуют отдельно от сточных вод других видов. Для нейтрализации обычно используют известковое молоко, в более редких случаях – соду и едкий натр. Оптимальная величина pH для осаждения Сг(ОН)_з составляет 8,5-9, при выходе за эти пределы растворимость Сг(ОН)_з увеличивается и, как следствие, ухудшается полнота извлечения гидроокиси хрома из сточных вод. При pH >12 амфотерная гидроокись Сг 3+ в избытке щелочи образует растворимые хромиты:

Принципиальная схема очистки хромсодержащих сточных вод с начальной концентрацией ионов хрома (VI) до 600 мг/л реагентным методом представлена на рис.4.1.

Рис. 4.1. Принципиальная схема очистки хромсодержащих сточных вод реагентным методом: 1-реактор-накопитель хромовых стоков, 2-дозатор кислоты, 3-дозатор восстановителя (Na2S03, NaHSCr, FeSO₄, Fe(OH)2 и др.), 4-дозатор щелочи, 5-реактор-нейтрализатор, 6-отстойник, 7-механический

Видео:Очистка, нейтрализация и обеззараживание стоков от тяжелых металлов на АВС, шестивалентный хромСкачать

Очистка сточных вод от ионов хрома

Очистка сточных вод от ионов тяжелых металлов осуществляется путем перевода ионов тяжелых металлов в малорастворимые соединения (гидроксиды) при нейтрализации сточных вод с помощью различных щелочных реагентов. Реагентная очистка сточных вод от шестивалентного хрома состоит из двух стадий:

1) восстановление шестивалентного хрома до трехвалентного;

2) осаждение трехвалентного хрома в виде гидроксида .

В качестве реактивов- восстановителей наибольшее применение получили натриевые соли сернистой кислоты – сульфит, бисульфит, пиросульфит (Na₂S₂O₅), а также дитионит натрия (Na₂S₂O₄). Восстановление Cr 6+ до Cr 3+ происходит по реакциям:

Теоретические дозы реагентов-восстановителей составляют (мг/1мг Cr 6+ ): для сульфита 3,63; бисульфита 3,0; пиросульфита 2,88. Соли сернистой кислоты добавляют к сточным водам в виде 10%-ных водных растворов. Доза восстановителя зависит от исходной концентрации Cr 6+ в сточной воде и величины рН. Скорость и полнота реакций восстановления Cr 6+ до Cr 3+ в большей степени также зависят от величины рН реакционной смеси.

После окончания реакции восстановления Cr 6+ в кислой среде сточные воды подвергают нейтрализации с целью осаждения Cr 3+ в виде гидроксида по реакции:

Разработан одноступенчатый метод очистки хромсодержащих сточных вод с использованием в качестве реагента FeS, получаемого в обрабатываемом растворе путем введения в него двух(трех)-кратного избытка FeSO₄, Na₂S₂O₅ или NaHSO₄ по отношению к концентрации Cr(VI). Удаление Cr(VI) происходит по реакции:

При начальной концентрации Cr(VI) в сточных водах 50 мг/л остаточная концентрация составляет 0,05 мг/л. При стандартной двухступенчатой обработке остаточная концентрация составляла бы 0,2-0,3 мг/л. Преимущества: значительно меньшая остаточная концентрация, не требуется работать в узком пределе рН, всего одна степень обработки, присутствие комплексообразователей не влияет на величину остаточной концентрации. Для очистки сточных вод содержащих ионы хрома, никеля и цинка в основном используют метод электрокоагуляции.

В результате электролитического растворения стальных анодов при рН>2 образуются ионы Fe 2+ . Одновременно с этим ионы Fe 2+ , а также гидроксид железа (II), способствуют химическому восстановлению Cr 6+ до Cr 3+ по следующим реакциям:

при рН 2- +6Fe 2+ + 14H + → 6Fe 3+ +2Cr 3+ +7H₂O

Некоторое количество CrO₄ 2- и Cr₂O₇ 2- ионов восстанавливается до ионов Cr 3+ в результате катодных электрохимических процессов:

При электрохимической обработке сточных вод происходит их подщелачивание, что способствует коагуляции гидроксидов железа (II) и (III) и хрома (III), а также гидроксидов других тяжелых металлов, ионы которых могут содержаться в сточных водах.

Электрокоагулятор включает в себя две секции: пластинчатый электролизер вертикального исполнения с подводом очищаемой воды снизу вверх и осветлитель. Электролиз проводят при плотности тока на аноде 0,6-1,5 А/дм 2 для концентрированных вод и 0,15-0,18 А/дм 2 для разбавленных ( 2+

Процесс гальванокоагуляции проводят в проточных вращающихся аппаратах барабанного типа. При вращении стружечная загрузка попеременно то погружается в сток, то оказывается на воздухе, в результате протекает следующая реакция:

В свою очередь соединения железа(III) при контакте с железной стружкой восстанавливаются до железа(II). Соединения железа (II) способствуют восстановлению хрома(VI) до хрома(III).

Видео:очистка сточных вод промышленных предприятий.#автомойка #очисткаводы #оборудование #производствоСкачать

Реагентный метод утилизации хромсодержащих стоков

Содержание:

Видео:На предприятии "Русский Хром 1915" установили фильтры для сточных водСкачать

1. Общие сведения.

Соединения шестивалентного хрома широко используются в современной промышленности. В металлургии они применяются для изготовления феррохромовых сплавов и легирования сталей, в кожевенном производстве — в качестве дубителей, в органическом синтезе как окислители, в производстве антикоррозионных красок как пигменты. Однако важнейшей областью применения соединений шестивалентного хрома остаются гальванические производства, а именно, процессы хромирования, хроматирования цинковых и кадмиевых покрытий, химического оксидирования алюминия, электрохимической полировки, химического травления и пассивации различных металлов и сплавов, травления пластиков перед металлизацией. Все это неизбежно приводит к большому количеству образующихся хромсодержащих водных стоков.

Все соединения Cr(VI) общетоксичны и канцерогенны. В воздухе ПДК по хрому(VI) в пересчете на CrO₃ составляет от 0.01 до 5 мг/м 3 в зависимости от хромсодержащего вещества. В питьевой воде ПДК по СанПиН 2.1.4.1074 — 01 для Cr(VI) равна 0.05 мг/л, для Cr(III) — 0.5 мг/л. Лимитирующий показатель вредности для хрома — санитарно-токсикологический, класс опасности — 3. В водопроводной воде (в окислительных условиях) и особенно при обработке воды такими реагентами как хлор и озон сравнительно малотоксичный трехвалентный хром переходит в более токсичный шестивалентный.

Для очистки водных растворов от хрома (VI) используется большое число методов, в основе которых лежат различные физико-химические процессы. Методы подразделяются на реагентный, электрокоагуляционный, гальванокоагуляционный, ионообменный, электрофлотационный, электродиализный, обратноосмотический и ультрафильтрационный, жидкостной экстракции, дозированного выпаривания, биологический и др.

Видео:Эффективное использование реагентов для очистки сточных водСкачать

2. Классический реагентный метод.

Классический реагентный метод требует использования большого количества дорогостоящих реактивов, а в качестве конечного продукта дает неликвидный шлам и стоки с повышенным солесодержанием. Методы адсорбции и ионного обмена требуют утилизации отработанных сорбентов и регенерации дорогостоящих ионообменных смол, порождая новую производственную проблему. Одной из серьезных проблем метода гальванокоагуляции является большое количество в продуктах обводненных шламов на основе гидроксида железа(III), трудно поддающихся фильтрации и не нашедших до настоящего времени сколь-нибудь значительного практического применения. Метод плохо сочетается с замкнутым циклом водоснабжения на предприятиях. Отметим также, что ряд известных методов требует дорогостоящего оборудования, больших площадей, в то время как диапазон допустимых параметров, поступающих для очистки стоков весьма узок.

Значительную перспективу, на наш взгляд, представляет одностадийный метод нейтрализации хромсодержащих стоков, основанный на использованием железной стружки в качестве восстановителя шестивалентного хрома до Cr(III). Метод с одной стороны близок к реагентному, а с другой может быть отнесен к одной из разновидностей гальванокоагуляции. Однако в нем не используется электрохимическое (анодное) растворение металлического скрапа под действием электрического тока, а осаждение хрома происходит в составе слаборастворимого соединения сульфатов железа и хрома(III), имеющего кристаллическую природу. Метод позволяет упростить процесс фильтрации осадка и снизить концентрацию хрома Cr(VI) до ПДК для воды первой категории без применения сорбционной доочистки. Полученные осадки могут найти применение в металлургическом производстве.

Известно, что реагентный метод нейтрализации хромсодержащих стоков заключается в переводе хрома в трехвалентное состояние и осаждении его в виде нерастворимого продукта. Метод сравнительно прост в реализации и работает в большом диапазоне параметров стоков (качественный и количественный состав, рН и т.д.), что в условиях реального производства весьма удобно, так как на большинстве отечественных гальванопроизводств не происходит разделения стоков от различных процессов по типу ионов-загрязнителей.

Различные виды реагентного метода подразделяются согласно реагенту-восстановителю хрома (VI), в то время как для осаждения гидроксида хрома используется стандартный набор реактивов (каустическая сода, гидроксид натрия и т.п.). Для восстановления шестивалентного хрома в стоках предложены различные реагенты, как неорганической (сернистый газ, сульфид, сульфит, бисульфит и тиосульфат натрия, металлические железо и алюминий, смесь алюминия с железом, соли двухвалентного железа, пиритный огарок, перекись водорода, отработанные растворы травления стали и т.д.), так и органической природы (гидразин, гидроксиламин, клетчатка древесины, растительные отходы, продукты жизнедеятельности животных и т.д.).

Наиболее распространенными реагентами-восстановителями являются сульфит, бисульфит и дитионат натрия. Реакция с этими восстановителями идет с достаточной скоростью в кислой среде при рН = 2.0-2.5. Корректировка рН производится введением в раствор 10-15% серной или иной минеральной кислоты. Другим распространенным восстановителем является сульфат железа (II). Преимущество этого восстановителя заключается в том, что реакция идет с высокой скоростью не только в кислой, но и в нейтральной и щелочной среде.

Осаждение гидроксида хрома(III) может производиться гидроксидами, карбонатами, фосфатами, а из из отработанных растворов обезжиривания гидразином и гидроксиламином. При этом образуется большое количество шлама, причем при использовании солей железа в качестве восстановителя количество шлама в 4 раза выше, чем при использовании солей сернистой кислоты.

Остаточные концентрации хрома в растворе при переводе его в гидроксид составляют 0.1-0.05 мг/л при рН = 8.5-9.0. Однако присутствие большого количества сульфатов препятствует осаждению гидроксида хрома(III) из-за образования комплексных форм сульфатов металла. Гидроксид хрома также может образовывать растворимые хромиты даже при локальной передозировке реагентов-осадителей по реакции:

Поэтому достижение ПДК по хрому при реагентном методе утилизации хромсодержащих стоков часто затруднено.

Подчеркнем еще раз, что в реагентном методе присутствует две стадии очистки — восстановление хрома до Cr(III) и осаждение его в виде гидроксида, а применяемые реагенты являются сырьем, специально закупаемым для очистки стоков. Эти факты свидетельствуют, что для предприятия реагентный метод требует значительных расходов на утилизацию стоков и захоронение ее продуктов.

Если в процессе восстановления шестивалентного хрома применялся сульфат железа (II), то в растворе в дальнейшем будет образовываться большое количество гидроксидов железа, способных доочистить его от хрома по адсорбционному механизму.

Видео:Очистка сточных вод от тяжелых металловСкачать

3. Сорбционные свойства свежеосажденных гидроксидов железа.

Одним из основных механизмов извлечения хрома из водного раствора является его сорбция свежеосажденными соединениями на основе образующихся гидроксидных форм железа. Согласно литературным данным ранее описанные оксигидроксиды и гидроксосульфаты железа могут сорбировать, в частности, хром (III), (VI), а также сульфат-, хлорид-анионы и другие ионы. Фактически явление сорбции хрома и ряда других ионов на гидроксидах железа самопроизвольно возникает при применении классического реагентного метода. Как уже говорилось ранее, на первой стадии реагентного метода Cr(VI) переводится в Cr(III), зачастую сульфатом железа (II), а на второй — осаждается щелочным реагентом — осадителем. Но одновременно с этим происходит и образование гидроксидов железа (в частности, гетита), которые сорбируют оставшиеся в растворе свободные ионы хрома. Образующийся гидроксид хрома также способен сорбировать хромат-анионы. Рассмотрим явление сорбции на соединениях железа более подробно.

Видео:Термодинамический прогноз для очистки сточных вод и экосистем от металлов и радионуклидовСкачать

4. Общие сведения о сорбционных свойствах гидроксидных форм железа.

Сорбционная способность гидроксидов железа зависит от их структуры, которая в свою очередь находится в зависимости от ряда факторов: способа их получения, температуры, величины рН, при которой они были получены, ионного фона раствора и т.д.

В сточных водах гальванических производств могут содержаться кроме ионов хрома также ионы других тяжелых металлов. Однако, независимо от их природы, основным условием адсорбционного действия гидроксидов железа является уровень рН выше или равный 1,0, а также активная форма гидроксида.

Адсорбция истинно растворенных веществ на гидроксидах описывается изотермами Ленгмюра и Фрейндлиха. В начальной стадии может иметь место хемосорбция, затем полислойная адсорбция.

При увеличении рН в гидроксидных формах железа преобладают комплексы [Fe(OH)_n 3- n ], где n = 4-6. При этом адсорбент — гидроксид железа (III) — принимает отрицательный заряд и адсорбирует, прежде всего, многозарядные катионы и ионы с большим радиусом. В очистке воды от ионов металлов первостепенное место занимает обменная сорбция. Происходит эквивалентный обмен ионов адсорбента на ионы того же знака адсорбата.

Наряду с этим, потенциалобразующие ионы золя гидроксида железа компенсируются противоионами. Часть ионов удерживается поверхностью на сравнительно близком расстоянии, порядка нескольких ангстрем, образуя плотный ионный слой. Остальные ионы образуют внешний диффузионный слой, «размытый» от поверхности раздела в глубину раствора. Для золя гидрокcида железа потенциалопределяющими ионами могут быть катионы Fe 3+ , FeO + , Fе₂O₂ 2+ . Если потенциалопределяющим является ион водорода, то структура мицеллы Fe(OH)₃может быть представлена формулами:

Водородный показатель среды сильно влияет на величину и знак электрокинетического потенциала мицеллы (дзета-потенциала). С увеличением адсорбируемости противоионов дзета-потенциал снижается интенсивнее. Ионы водорода, имея малые размеры, без труда проникают к поверхности твердой фазы, а ионы гидроксила адсорбируются легко, благодаря своему большому дипольному моменту. В растворах электролитов при изоэлектрическом состоянии, когда дзета-потенциал мицеллы гидроксида равен нулю, рН изоэлектрической точки смещается в щелочную среду в присутствии катионов, а в присутствии анионов — в кислую.

В то же время аморфные соединения, к каким относятся оксигидраты железа, могут быть заряжены и отрицательно и положительно. Снижение рН увеличивает положительный заряд золей, заряженных положительно, и уменьшает отрицательный заряд золей, заряженных отрицательно. Все это свидетельствует о двойственности свойств оксигидратов к адсорбции примесей, зависящих как от концентрации, так и от температуры, но в первую очередь от рН среды.

Механизм соосаждения с гидроксидом железа (III) объясняется различными процессами: адсорбцией, ионным обменом, координационным соосаждением и хемосорбцией, который зависит от условий осаждения геля и способа получения гидроксида, формы его дальнейшей обработки.

При этом подчеркивается рядом авторов, что свежеосажденный гидроксид железа (III) обладает повышенной сорбционной способностью. Количество воды, связанной с поверхностью частиц адсорбента, зависит от природы адсорбированных ионов, способных удерживать воду, которые составляют ряды:

Na + > Ca 2+ > H + > Al 3+ и ОН — > СО₃ 2- > СН₃СОО — > SО₄ 2- ≥ Сl — .

Степень гидратации абсорбента приводит к увеличению объема осадка при коагуляции. Агрегативная устойчивость твердых структур гелей гидроксида железа приводит к минимуму потенциальной энергии частиц и осадки образуются плотные. При гидратации происходит нейтрализация и перераспределение заряда ионов по окружающим их молекулам воды.

структуру не только за счет химической, но и механической гидратации. Количество воды в ячейках на несколько порядков превышает содержание твердой фазы (объем воды относится к объёму твердого вещества как 600 — 900). Состав солей воды и рН в пределах 6 ÷ 7 для оксигидратов железа способствует образованию плотного осадка. Так, наименьший по объему осадок соответствует отношению [ОН — ] : [Ме 3+ ] от 2,5 до 3, при этом из сернокислого раствора образуется соль FeOHSO₄·4Fe(OH)₃.

Сорбционная активность оксигидрата железа наибольшая в первые 30 — 60 сек. с момента образования и по отношению к катионам она различна в зависимости от формы, способа получения гидроксида железа, а также от величины, наличия электролита в среде и природы сорбируемого катиона.

Свойства гидроксосоединений характеризуются константами ионизации акваионов и энергией образования нейтрального гидроксокомплекса. Сорбируемость зависит от прочности гидроксокомплексов ионов металлов сорбата, что свидетельствует о возможности их образования в начальной стадии сорбции, например за счет водородных связей.

Видео:Флотационная очистка сточных вод. Процессы. Реагенты. Установки.Скачать

5. Сорбция Cr(III) на гидроксидах железа.

Сорбция Cr(III) на гидроксиде железа имеет следующие параметры: константа ионизации рК_г = 3.8, энергия образования нейтрального гидроксокомплекса ΔG_гк = 207.3, величина сорбции Г (мг-ат/г) = 2.26.

Сорбция малых количеств Cr (III) гидроксидом железа (III) рассматривалась в интервале рН = 2-6. В работе установлено, что соосаждение 1 мг Cr(III) с 1 гFe(OH)₃ наиболее полно происходит при рН = 5.5-6.0.

Сорбция Cr(III) заранее образованным гидроксидом происходит двумя путями. Во-первых, это путь физической адсорбции 2-3% Cr(III) с проникновением внутрь макрочастиц и их удержанием в растворе между ультрамикрочастицами. Второй путь — хемосорбция (внедрение хрома (III)) за счет химического взаимодействия хрома с образованием водородной связи с полимерной матрицей и объемом ультрамикрочастиц. При сорбции хрома (III) в условиях соосаждения он входит в состав полимерных цепей гидроксида с образованием гетерополиядерного комплекса.

По данным более полная сорбция катионов гидроксидами железа протекает при рН ≥7. При этом катионы хрома сорбируются внутри геля (возможно с образованием координационных соединений) и их десорбция затруднительна.

Видео:Комплекс очистки сточных вод АВС-150КСкачать

6. Сорбция Cr(VI) гидроксидами железа.

Учитывая амфотерные свойства гидроксида железа (III), так как он содержит две ионогенные группы с различной степенью диссоциации по кислотному и основному типу, возможна сорбция им также анионов.

В солевых растворах сорбция анионов резко уменьшается при разрушении полимерных форм и образовании простых координационно-насыщенных ионов. Сорбируемость анионов, как и катионов, также зависит от рН раствора и природы аниона.

В ряде работ исследовано соосаждение соединений Cr(VI) гидроксидами железа. В них показана зависимость величины сорбируемости хрома от рН и концентрации раствора. При этом авторы указывают на координационную связь гидроксида с хромат-ионом, а удельная сорбируемость растет по линейному закону до концентрации адсорбата вплоть до 500 мг/л.

Механизм взаимодействия хромат- и бихромат-ионовс гидроксидом железа обозначен как сорбционный с образованием единой гидроксидной матрицы с последующей оксоляцией. Подкисление фильтрата предполагает сорбируемость бихромат-ионов гидроксидом железа с замещением его гидроксидных групп, как и в случае смешанных гидроксидов Fe(III) и Cr(III),и характеризуется линейным характером изотерм сорбции хрома.

Величина удельной сорбируемости Г зависит от рН и описывается эмпирической зависимостью в диапазоне его значений от 3 до 8 следующего вида: Г = 0,14 (рН) 2 + 1,68 рН — 3,92. Обратим внимание, что по некоторым данным сорбционные свойства оксигидратов железа к анионам проявляются лучше в средах с рН 3+ ).

Видео:Коагулянт ПолиДАДМАК PolyDADMAC очистка сточных водСкачать

7. Сорбция сульфат-ионов на гидроксидах железа.

Гидроксид железа способен сорбировать сульфат-ионы в зависимости от рН. Подтверждено, что способность к поглощению сульфат-ионов гидроксидом железа проявляется в только кислой среде и в щелочных средах отсутствует.

Наибольшая сорбируемость сульфат-ионов наблюдается при рН 2, 9 ÷ 3,4, увеличение концентрации в растворе SO₄ 2- снижает степень его поглощения гидроксидом железа, как и увеличение рН раствора.

Хотя образование ярозитных форм гидроксосоединений железа протекает при более низких рН (1,95 ÷ 2,4) и при повышенных температурах до 100°, вероятность образования основных сульфатных комплексов при сорбции SO₄ 2- гелем гидроксида железа (III) исключать нельзя, так как сульфат-ион гелем тоже удерживается достаточно прочно, даже при подщелачивании и отмывке водой.

Состав этих комплексов, возможно, отличается от FeOHSO₄ и Fe(OH)₃ и (Me, H₂O), Fe₃(OH)₆(SO₄)₂, но генетическая связь с указанными соединениями очевидна, так как координационная связь иона Fe 3+ с сульфат-ионом довольно высока.

📺 Видео

Механическая очистка сточных водСкачать

Биологическая очистка сточных водСкачать

первая часть опытов по очистке сточных вод на крупном химическом предприятии.Скачать

Очистка сточных вод в металлургии Выбор технологии очисткиСкачать

Очистка промышленных сточных водСкачать

биологическая очистка сточных водСкачать