Виды кислотности и щелочности воды.
Кислотностью воды называют содержание в ней веществ, способных вступать в химическую реакцию с гидроксид-ионами ОН-. Кислотность воды определяется эквивалентным количеством гидроксида, необходимого для реакции. На кислотность влияют содержащиеся в воде органические кислоты и катионы металлов и органических оснований. Обозначается кислотность воды pH. pH=7 обозначает нейтральную среду, pH<7 – кислую, pH>7 – щелочную.
Щелочность водымг-экв/л, определяется суммой содержащихся в воде гидроксильных ионов и анионов слабых кислот — угольной, органических, а также бикарбонатных и карбонатных ионов.
Активная щелочность обусловлена наличием свободных гидроксид-ионов. Общая щелочность обусловлена ещё и солями слабых кислот и сильных оснований, гидроксирующихся с образованием свободных гидроксид-ионов.
Различают бикарбонатную, карбонатную и гидратную щелочность.
Под щелочностью природных или очищенных вод понимают способность некоторых их компонентов связывать эквивалентное количество сильных кислот. Щелочность обусловлена наличием в воде анионов слабых кислот (карбонатов, гидрокарбонатов, силикатов, боратов, сульфитов, гидросульфитов, сульфидов, гидросульфидов, анионов гуминовых кислот, фосфатов). Их сумма называется общей щелочностью. Ввиду незначительной концентрации трех последних ионов общая щелочность воды обычно определяется только анионами угольной кислоты (карбонатная щелочность). Анионы, гидролизуясь, образуют гидроксид-ионы:
CO32- + H2O <=> HCO3- + OH-
HCO3- + H2O <=> H2CO3 + OH-
Щелочность определяется количеством сильной кислоты, необходимой для нейтрализации 1 дм3 воды. Щелочность большинства природных вод определяется только гидрокарбонатами кальция и магния, pH этих вод не превышает 8,3.
Определение щелочности полезно при дозировании химических веществ, необходимых на обработку вод для водоснабжения, а также при реагентной очистке некоторых сточных вод.
47. Металлы. Нахождение металлов в природе, способы получения, применение. Мета́ллы — группа элементов, обладающая характерными металлическими свойствами, такими как высокая тепло- и электропроводность, положительный температурный коэффициент сопротивления, высокая пластичность и металлический блеск.Характерные свойства металлов:Металлический блеск (характерен не только для металлов: его имеют и неметаллы иод и углерод в виде графита). Хорошая электропроводность.Возможность лёгкой механической обработки (см.: пластичность; однако, некоторые металлы, например германий и висмут, непластичны).Высокая плотность (обычно металлы тяжелее неметаллов).Высокая температура плавления (исключения: ртуть, галлий и щелочные металлы).Большая теплопроводность.В реакциях чаще всего являются восстановителями.Нахождение в природе:Бо́льшая часть металлов присутствует в природе в виде руд и соединений. Они образуют оксиды, сульфиды, карбонаты и другие химические соединения. Для получения чистых металлов и дальнейшего их применения необходимо выделить их из руд и провести очистку. При необходимости проводят легирование и другую обработку металлов. Изучением этого занимается наука металлургия. Металлургия различает руды чёрных металлов (на основе железа) и цветных (в их состав не входит железо, всего около 70 элементов). Золото, серебро и платинаотносятся также к драгоценным металлам. Кроме того, в малых количествах они присутствуют в морской воде, растениях, живых организмах (играя при этом важную роль).Известно, что организм человека на 3 % состоит из металлов[источник не указан 412 дней]. Больше всего в наших клетках кальция и натрия, сконцентрированного в лимфатических системах.Магний накапливается в мышцах и нервной системе, медь — в печени, железо — в крови.Существуют несколько основных способов получения —металлов.
Восстановление:— из их оксидов углем или оксидом углерода (II) ZnО + С = Zn + СО
Fе2О3 + ЗСО = 2Fе + ЗСО2
— водородом WO3 + 3H2 =W + 3H2O
СоО + Н2 = Со + Н2О
— алюминотермия 4Аl + ЗМnО2 = 2А12О3 + ЗМn
Обжигом сульфидов металлов и последующим восстановлением образовавшихся оксидов (например, углем) 2ZnS + ЗО2 = 2ZnО + 2SО2
ZnО + С = СО + Zn
Электролизом расплавов солей СuСl2, — Сu2+ 2Сl
Катод (восстановление): Анод (окисление):
Сu2+ 2е- = Сu0 2Cl - 2е- = Сl°2
Применение металлов: металлургическая промышленность, с/х, медицина, строительство, атомная техника, электротехника, теплообменная аппаратура, отражатели, зеркала, авиационная и ракетная техника, нити и спирали накаливания финансовая отрасль (золотой запас государства), ювелирные изделия, электротехника (провода), теплообменники, вакуумные аппараты, химическая промышленность, компьютерная техника.