Концентрации свободного

Рис. 12-11. Определение концентрации свободной углекислоты и бикарбоната аммония.

Определение концентрации свободной углекислоты в умягченной воде, где она присутствует совместно с бикарбонатом натрия, может быть выполнено титрованием пробы воды раствором едкого натра в присутствии фенолфталеина в качестве индикатора. В данном случае ввиду, как правило, довольно значительных концентраций углекислоты

можно пользоваться 0,1 н. раствором NaOH, но предосторожности против потерь СО2 принимать необходимо. Лишь при анализах, результаты которых рассматриваются как ориентировочные, допустимо титрование в открытой колбе. При этом необходимо помнить, что получаемые значения для концентрации свободной углекислоты будут занижены и не должны приниматься во внимание при точных расчетах.

На этом принципе основано применение: осветления (удаление взвеси); продувки систем охлаждения (снижение концентрации всех веществ, растворенных в воде); обработки воды известью (снижение содержания кальция, свободной и связанной углекислоты); обработки воды дымовыми газами — так называемой рекарбонизации воды (повышение содержания свободной ОСЬ); частичного водород-катионирования (снижение концентрации ионов Са2+, Mg2+, Na+ и НСОГ, увеличение количества свободной СО 2); натрий-катионирования (уменьшение содержания Са2+ и Mg2+); подкис-ления (снижение содержания связанной и увеличение концентрации свободной углекислоты); фильтрования воды через магномассу или доломит (снижение содержания свободной углекислоты и увеличение концентрации Са2+ и Mg2+).

В 1955 г. опубликованы результаты экспериментальных исследований (журнал Vom Wasser), на основании которых предлагается следующая зависимость допустимой скорости фильтрования воды через магномассу v м/ч от концентрации свободной углекислоты Ссо мг/л, среднего диаметра частиц магномассы d (мм) и карбонатной жесткости воды Жк (мг-экв/л) при высоте слоя сорбента 1,2 м.

При более высокой концентрации свободной "углекислоты в воде или паре применение аммиака обычно недопустимо, так как в присутствии кислорода (всегда проникающего в конденсаторы турбин с присосом воздуха) содержание аммиака в паре свыше 2—3 мг/кг может вызвать коррозию латунных конденсаторных трубок. При отсутствии конденсаторов и других аппаратов с давлением пара в них ниже атмосферного ограничения в концентрации NH3 в паре снимаются. При малых потерях пара и конденсата возможен периодический (1 раз в смену или сутки) ввод аммиака.

Эти амины применяют двух типов. При малой концентрации свободной углекислоты в паре (порядка 2—Змг/кгСО2) и незначительных потерях пара и конденсата оказывается экономичным применять так называемые нейтрализующие амины, к которым относятся морфолин (C4H9NO), синтезируемый из аммиака и окиси этилена, циклогексиламин [(СН2)6 NH2], бензиламин (C6H6CH2NH2) и некоторые другие. Наиболее устойчив при высоких температурах (до 550° С, достаточно стоек при 600— 650° С) и поэтому преимущественно применяется даже для котлов с давлением до 175 ати морфолин. Циклогексиламин менее устойчив, но также используется для этой цели.

ответствующие мероприятия. Так, воды, сильно загрязненные взвешенными веществами, пропускают через съемные сетчатые фильтры с диаметром отверстий 1—0,6 мм. При содержании железа выше 0,5 мг/кг воду аэрируют и фильтруют [16]. Для снижения концентрации агрессивной двуокиси углерода применяют декарбонизацию (см. ниже). В тех случаях, если по ходу самого производственного процесса происходит снижение концентрации свободной двуокиси углерода (например, вследствие повышения температуры), магнитный аппарат устанавливают в том месте, где концентрация свободной двуокиси углерода ниже равновесной, т. е. там, где вода пересыщена по карбонату кальция.

где С — фактическая карбонатная жесткость воды, мг-экв/кг; С1! — карбонатная жесткость, соответствующая концентрации свободной двуокиси углерода (в отсутствие агрессивной), мг-экв/кг. 3* 35

Количественно агрессивная двуокись углерода определяется расчетом исходя из концентрации свободной и равновесной двуокиси углерода, а также непосредственно действием воды на мрамор (наиболее точно). Качественно о наличии агрессивной двуокиси углерода можно судить, пользуясь методом Винклера.

Определение концентрации свободной и равновесной двуокиси углерода. В воде сначала определяют концентрацию свободной двуокиси углерода по следующей методике.

На основании различных методов исследований было установлено, что при концентрации свободного цианида щелочного металла ниже 3,25 г/л образуется только комплекс [Ag(CN)2] ~; при концен- ;

при еще более высокой концентрации свободного цианида может образовываться комплекс [Ag(CN),]3~ С увеличением содержания свободного цианида в растворе концентрация свободных ионов се-ребра быстро снижается. А. Азом и другие исследовали образование цианистых комплексов в зависимости от содержания свободного цианида и условий их приготовления. Они пришли к вы- воду, что для цианида серебра устанавливается следующее рав- иовесие: j 2AgCN=Ag[Ag(CN)2]

Из приведенных ниже данных видно, что при увеличении концентрации свободного цианида KCN содержание ионов серебра резко убывает:

что подтверждается данными табл. 1, из которой видно, что в покрытии находят цианид серебра. М. Филгистих и др., измеряя силу тока обмена серебра в зависимости от концентрации свободного

В пирофосфатном электролите, по данным автора, наибольшее влияние на анодный процесс оказывает увеличение концентрации пирофосфата калия и водного раствора аммиака. Увеличение концентрации свободного пирофосфата калия с 50 до 500 г/л по вышает предельную плотность анодного тока в два раза (с 0,5 до I А/дм2), но более значительно облегчает анодный процесс увеличение концентрации свободного аммиака; увеличение его с 0 до 40 г/л приводит к возрастанию тока пассивации с 0,8 до 1,6 А/дм2. При этом резко уменьшается поляризация анода, что говорит об ускорении анодного процесса и растворении его в виде аммиакатных комплексов, которые в глубине раствора переходят в смешанные

Изменение концентрации серебра в диапазоне 30— 60 кг/м3 практически не оказывает влияния на состав и твердость покрытий; при более низкой 'концентрации наблюдается небольшое снижение твердости. Повышение концентрации свободного цианида калия от 20 до 80 •кг/м3 способствует увеличению содержания частиц второй фазы в покрытии и увеличению их твердости (ие выше 1200 МПа).

Наличие насыщения в зависимости коэффициента К от температуры при взаимодействии графита с парами воды связано-со скачкообразным появлением в системе достаточной концентрации свободного водорода, что значительно снижает скорость, реакции. Роль водорода в уменьшении скорости реакции паров

Ступенчатое сжигание топлива предусматривает уменьшение генерации окислов азота за счет одновременного снижения как температуры в зоне горения, так и концентрации свободного кислорода. Ак-

Рис. 3-4. Концентрации свободного углерода по длине факела в зависимости от отношения С/Н в исходном топливе (Л. 3-72].

стемы. Проще всего определить рН и общую концентрацию аммиака. Зная эти две величины, можно на графике найти точку, символизирующую состояние системы. Если, например, значение рН = 8,5, а концентрация аммиака составляет 1,0 мг/л, то точка будет находиться на пересечении прямой 8,5 с перпендикуляром, восстановленным к оси абсцисс из CNHS = 1)0 мг/л. • Концентрация же углекислоты будет получена как ордината этой точки, символизирующей состояние системы (в данном примере Ссо2 = 2,0 мг/л). График позволяет не только определить общую концентрацию СО2 в системе, но и графически найти, в каких соединениях находятся эти вещества, т. е. NH3 и СО2, а также присутствует ли в системе свободный аммиак или свободная углекислота. Для этого проведены две вспомогательные прямые, отвечающие соотношению CNHj: ССОг для карбоната и бикарбоната аммония. Пусть, например, точка оказалась ниже карбонатной прямой (рис. 12.10). В этом случае в системе присутствует свободный аммиак в концентрации, отвечающей отрезку абсциссы АВ. Количество аммиака О А необходимо для связывания углекислоты ОД в карбонат аммония. Но общая концентрация аммиака 0В больше О А на величину АВ, которая и отвечает концентрации свободного, т. е. не связанного углекислотой, аммиака. Аналогично определяется концентрация свободной углекислоты для системы, точка которой расположена выше бикарбонатной прямой (рис. 12.11). Не представляет особых трудностей и последний слу-

Расход угля на дехлорирование составляет 0,43 т в год при производительности установки 100 т/ч по коагулированной воде и среднегодовой остаточной концентрации свободного хлора 5 мг/л.