2

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Вятский государственный университет

Электротехнический факультет

Кафедра «Теплотехника и гидравлика»

Н.В. Верховская

Водоподготовка и очистка воды Методические указания к лабораторным работам

(для студентов очного обучения)

Для специальности 140104

Киров 2009

УДК 621.187.12

В62

Составители: кандидат технических наук, доцент кафедры теплотехники и гидравлики А.Г. Шемпелев, ведущий инженер НПЛ кафедры теплотехники и гидравлики ст. преподаватель Н.В. Верховская

Рецензент: кандидат химических наук, доцент кафедры общей химии Е.П. Миронова

Методические указания предназначены для использования при выполнении студентами очного обучения теплоэнергетических специальностей лабораторного практикума по курсу: «Водоподготовка и очистка воды».

В методических указаниях изложены методы определения основных показателей качества воды, характеризующих ее пригодность в теплоэнергетике, способы умягчения и химического обессоливания воды.

Библиогр.: 4 назв. табл. 7, рис. 1.

Компьютерная верстка авторов

Подписано в печать_________ Усл.печ.л.________

Бумага офсетная. Печать матричная.

Заказ №_____ Тираж 30

Текст представлен заказчиком в электронном виде.

Доработка текста, подготовка к печати, изготовление оригинал-макетов ООО «Фирма «Полекс».

____________________________________________________________________

Изготовлено – ООО «Фирма «Полекс»

610000, г.Киров, ул. Дрелевского, 55.

© А.Г. Шемпелев, Н.В. Верховская

© Вятский государственный университет, 2009

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время теплоносителем и рабочим телом на электростанциях и в котельных является преимущественно вода и водяной пар. Требования, предъявляемые к их качеству, зависят от параметров (температуры, давления), при которых работает теплосиловое оборудование, от его конструктивных особенностей, качества конструкционных материалов и т.п.

Показатели качества воды, определяющие ее пригодность в теплоэнергетике:

- концентрация грубодисперсных примесей;

- концентрация истинно-растворенных примесей (ионный состав воды);

- концентрация коррозионно-активных газов;

- концентрация ионов водорода (рН воды);

- технологические показатели (щелочность, жесткость, сухой и прокаленный остатки, окисляемость, кремнесодержание, удельная электропроводимость, стабильность воды и т.п.).

В водоподготовке используют следующие виды выражения концентраций растворов: процентную, молярную и нормальную.

Процентная концентрация показывает массу вещества, растворенного в 100 единицах массы раствора.

Молярная концентрация (М) определяется числом грамм-молекул (молей) растворенного вещества в 1 л раствора.

Нормальная концентрация (н.) определяется числом грамм-эквивалентов (г-экв) растворенного вещества в 1 л раствора.

Эквивалент равен массе вещества, реагирующей с 1,008 массовыми частями водорода или с 8 массовыми частями кислорода, или массе, заменяющей их в соединениях. Один грамм-эквивалент вещества численно равен его эквиваленту, выраженному в граммах.

Расчет эквивалентов сложных веществ производят следующим образом:

для кислот и оснований Э=М/а,

для солей Э=М/(а в),

где М - молекулярная масса кислоты, основания или соли;

а - число ионов Н⁺ в кислоте или число ионов ОН^‑ в основании, или число ионов металла в соли;

в - степень окисления металла.

Большинство показателей качества воды выражают в миллиграммах на килограмм и миллиграмм-эквивалентах на килограмм, либо в миллиграммах на литр и миллиграмм-эквивалентах на литр (поскольку концентрации примесей в воде малы и 1 кг практически равен 1 л).

Важнейшими показателями качества в водоподготовке являются щелочность и жесткость воды. Их определяют методом титрования по методике, изложенной в [1]. Титрование заключается в медленном дозировании из бюретки в испытуемую воду в присутствии индикатора раствора вещества, реагируя с которым, анализируемые примеси воды претерпевают качественное изменение. Момент окончания реакции улавливают по изменению окраски испытуемой воды, происходящей из-за воздействия на индикатор изменившихся условий среды. Чтобы реакция протекала во всем объеме, колбу с испытуемой водой во время титрования необходимо непрерывно встряхивать.

Поскольку все реакции протекают в эквивалентном количестве, то по объему затраченного на титрование раствора рассчитывают концентрацию в воде анализируемой примеси.

Для титрования используют нормальные растворы. Поскольку 1 л 1 н. раствора содержит 1 г-экв вещества, то 1 мл –1 мг-экв. Следовательно, на титрование 1 л испытуемой воды будет затрачено столько мл 1 н. раствора, какова выраженная в миллиграмм-эквивалентах на килограмм концентрация в ней определяемой примеси.

Для удобства титрования берут объем испытуемой воды не 1 л, а 0,1 л. Чтобы сохранить прямое соответствие между количеством миллилитров затраченного на титрование раствора и выраженной в миллиграмм-эквивалентах на килограмм концентрации определяемой примеси воды для титрования применяют 0,1 н. (децинормальные) растворы.

Для чистоты эксперимента вся используемая посуда должна быть тщательно вымыта и ополоснута дистиллятом.

Из испытуемой воды предварительно должны быть удалены грубодисперсные примеси путем фильтрования или отстаивания.