Окислительно-восстановительные методы являются разновидностью р способа очистки и подготовки воды. В их основе лежит способ использования различных соединений для осуществления химических реакций. В качестве реагентов применяют вещества, обладающие окислительными и (или) восстановительными свойствами. Окислительно-восстановительные процессы могут протекать самопроизвольно в природных водных системах или использоваться для очистки вторичных промышленных вод.
Отдача электрона, сопровождающаяся повышением степени окисленности элемента, называется окислением. Присоединение электронов, сопровождающееся понижением степени окисленности элемента, называется восстановлением. Вещество, в состав которого входит окисляющийся элемент, называется восстановителем, вещество, содержащее восстанавливающийся элемент, — окислителем.
Любую окислительно-восстановительную реакцию можно представить в виде двух полуреакций — окисления и восстановления. Пример. Рассмотрим окислительно-восстановительную реакцию: 2 НС 1 + Fe Fe. Cl 2 + H 2 Эту реакцию можно представить в виде двух полуреакций: • реакция окисления: Fe — 2 е Fe 2+ • реакция восстановления: 2 Н+ + 2 е Н 2
В качестве окислителей в промышленности при очистке воды используют кислород воздуха, хлор и его соединения, озон, перекись водорода, перманганат калия. Окислительно-восстановительный потенциал некоторых окислителей Вещество Реакция № реакции ОВП при 25 «С, В Озон 03 + 2 Н+ + 2 е —> 02 + Н 20 Перекись водорода в кислой среде Н 202 + 2 Н+ + 2 е —> 2 Н 20 Перманганат Мп 04 + 8 Н+ +5 е Мп 2++ 4 Н 20 Хлорноватистая кислота НС 10 + Н+ +2 е CI» + Н 20 Хлор С 12 +2 е 2 С 1 Оксид хлора(1 У) С 102 + е СЮ 2 Бром Вг 2 +2 е 2 Вг Гипохлорит СЮ» + Н 20 + 2 е С 1~ + 20 Н~ Перекись водорода в щелочной среде Н 202 + 2 е—> 20 Н~ Кислород 02 + 2 Н 20 + 4 е —> 40 Н~
В промышленности используется ряд процессов при очистке воды с применением окислителей. Рассмотрим некоторые из них. Удаление железа. Железо может присутствовать в воде в коллоидном состоянии, в виде двухвалентных ионов или комплексного (хелатного) соединения. Для удаления железа, входящего в комплекс с органическими веществами, нужно окислить органическое вещество с последующим выделением железа путем осаждения. Рассмотрим реакцию Fe 3+ + е — Fe 2+ константа равновесия которой равна: К = [Ff 2+] = 3, 4 * 1013 [Fe 3+ ] fe]
Восстановительные реакции используются при обработке промышленных вод, содержащих растворенные кислород, хлор или хроматы. В качестве восстановителей чаще всего применяют оксид серы и сульфиты. Далее приведены реакции, типичные для каждого из этих процессов. Удаление из растворов кислорода: CN + С 12 + Н 20 — 2 НС 1 + CNO 02 + 2 S 032 — 2 S 042 Сильными восстановите
Скачать презентацию Окислительно-восстановительные методы являются разновидностью р способа очистки и
Физ-хим.pptx