Автор работы: Пользователь скрыл имя, 30 Ноября 2014 в 15:01, реферат
Вода – весьма распространенное на Земле вещество. Почти 3/4 поверхности земного шара покрыты водой, образующей океаны, моря, реки и озера.
Много воды находится в газообразном состоянии в виде паров в атмосфере; в виде огромных масс снега и льда лежит она круглый год на вершинах высоких гор и в полярных странах. В недрах земли также находится вода, пропитывающая почву и горные породы.
Молекулы растворенного соединения могут существенно изменять взаимодействие между молекулами воды и сами взаимодействовать между собой не так, как в чистом веществе. Кроме того, они могут связываться с водой химически, образуя прочные или легко диссоциирующие соединения, существующие лишь в растворе. Обычно основную роль в них играет водородная связь.
Нередко в воде растворены газы, не вступающие с ней в химические реакции, например кислород, азот, метан, благородные газы и др. Тогда их поведение подчиняется общим физическим закономерностям для таких систем, например, уменьшается растворимость с ростом температуры воды и т. д. Другие газы образуют с водой химические соединения. Аммиак (гидроксид аммония) — соединение щелочного характера. Сероводород и оксид углерода (IV) придают воде кислотные свойства. Таким образом, свойства каждой конкретной системы, относящейся к данной группе, зависят в известной мере и от химических особенностей входящих в нее компонентов.
Наиболее эффективными процессами удаления из воды веществ третьей группы являются аэрирование, окисление, адсорбция.
Растворенные в воде газы и летучие органические вещества (легкие бензины, некоторые органические сернистые соединения, низкомолекулярные эфиры, карбонильные соединения и др.) удаляются аэрированием воды — продуванием сквозь нее мелких пузырьков воздуха.
Растворенные в воде одно- и многоатомные фенолы, большинство продуктов органического синтеза, гуминовые кислоты и вульвокислоты разрушают действием сильных окислителей.
Многие вещества, входящие в данную группу, выводятся из воды с помощью активированных углей. Применение последних основано на том, что молекулы растворимых в воде примесей вступают во взаимодействие с высокопористой поверхностью углей и более или менее прочно на ней закрепляются (сорбируются). Как известно, на активированном угле хорошо сорбируются гидрофобные соединения, к которым относятся углеводороды нефти, ароматические углеводороды и их производные (хлорфенол), хлорированные углеводороды и другие соединения, растворяющиеся в воде в небольших количествах.
Для адсорбционного извлечения из воды низкомолекулярных соединений можно применять мелкопористые угли, для удаления веществ с более крупными молекулами, например гуминовых кислот и вульвокислот, — крупнопористые угли либо специальные ионообменные материалы гранулированной или волокнистой структуры.
Четвертая группа объединяет вещества, диссоциирующие в воде на ионы. Это преимущественно соли неорганических кислот — очень распространенные, почти обязательные компоненты примесей всех природных вод. Степень их дисперсности составляет 10-7...10-8 см.
При выборе метода удаления нежелательных ионов следует учитывать, что реакции между ионами практически необратимы, если в результате их взаимодействия образуется вещество в виде газа, осадка или малодиссоциированного соединения.
Техника очистки воды от примесей, входящих в четвертую группу, сводится к связыванию ионов, подлежащих удалению, в малорастворимые или слабодиссоциированные соединения.
Применяют также ионообменные реакции, протекающие на поверхности твердой фазы (на ионообменных смолах). Такие процессы целесообразны в тех случаях, когда удаляемые ионы необходимо удержать на нерастворимом в воде материале, заменив их безвредными ионами. Освобождение воды от ионных примесей можно осуществлять также переводом ее в твердую фазу (вымораживание, образование газгидратов), добавлением не смешивающегося с водой вещества для образования двух слоев — воды и растворителя. В последнем и скапливаются эти примеси. В некоторых случаях целесообразно применять метод электродиализа, основанный на увеличении направленной подвижности ионов в электрическом поле, благодаря чему облегчается их удаление из воды.
Вода – колыбель жизни, именно в ней и с ее участием зародились живые существа. В природе вода в составе гидросферы является необходимой составной частью биосферы. Она пронизывает ее всю, обеспечивая жизнь живых существ на Земле. Экологическое значение воды обеспечивается тем, что вода является универсальным растворителем многих веществ; в водной среде протекают физико-химические реакции, связанные с обменом веществ у живых существ, происходит транспорт пластических и энергетических материалов, в нее выводятся из организма вредные и использованные продукты обмена, испаряясь с поверхности почвы, кожи, органов дыхания, она участвует в температурной регуляции. В воде легко растворяются атмосферные газы.
Вода, несмотря на свою кажущуюся простоту, таит в себе еще много необычных свойств, которые человечеству только предстоит раскрыть.
Велико гигиеническое значение воды для человека в быту: для питья, приготовления пищи, поддержания чистоты тела, жилища, белья, предметов обихода, жилых и общественных зданий. Вода используется для централизованного отопления, канализации, полива улиц и зеленых насаждений. Большие потребности в воде у промышленности и сельского хозяйства. Вода незаменима для оздоровительных мероприятий: купания, закаливания. Чем больше цивилизовано государство, тем больше оно потребляет питьевой воды.
Однако, несмотря на колоссальные запасы воды на нашей планете уже сейчас перед человечеством встает вопрос нехватки водных ресурсов. Мероприятия, предпринимаемые сейчас для сохранения и восполнения водных ресурсов недостаточны.
Оглавление