Условие задачи
Для полного обессоливания методом ионообменной адсорбции V м3 природной или разбавленной сточной воды последовательно пропускают через колонки, содержащие m1 кг катионита в Н-форме, ДОЕкат моль-экв/кг и m2 кг анионита в ОН-форме, ДОЕанион моль-экв/кг.
1) Напишите уравнения ионообменных реакций, протекающих на катионите и анионите с участием ионов каждой соли.
2) Определите, в какой последовательности будут адсорбироваться ионы на катионите и анионите, расположив их в ряд по уменьшению адсорбируемости.
3) Пересчитайте концентрацию солей в водном растворе, выраженную в г/л, в молярную концентрацию эквивалентов (моль экв/л) и определите суммарную концентрацию солей в моль экв/л.
4) Рассчитайте количество m1 и m2 кг катионита и анионита, достаточного для обессоливания заданного объёма воды.
ДОЕкат = 4,2 моль экв/кг; ДОЕанион = 4,7 моль экв/кг; V = 150 м3-; CdCl2 0,015 г/л, MgCl2 0,02 г/л, KCl 0,03 г/л, FeCl3 0,018 г/л.
Ответ
1) CdCl2 + 2R-H = R2Cd + 2HCl;
R-OH + HCl = RCl + H2O;
MgCl2 + 2R-H = R2Mg + 2HCl;
R-OH + HCl = RCl + H2O;
KCl + R H = RK + HCl;
R-OH + HCl = RCl + H2O;
FeCl3 + 3R-H = R3R + 3HCl;
R-OH + HCl = RCl + H2O.
2) Порядок адсорбции катионов: Fe3+; Cd2+; Mg2+; K+.
Так как все анионы одинаковые Cl-, то адсорбироваться они будут одновременно.
Молярная концентрация эквивалента вычисляется по формуле
