Química Industrial

Química industrial. Ingeniería química

  • Enviado por: Conrado
  • Idioma: catalán
  • País: España España
  • 4 páginas
publicidad

________________________________________________________________

1.- Separa les afirmacions certes de les falses i justifica la resposta:

  • Al bullir un aigua sempre disminueix la duresa.

Incorrecte. En augmentar la temperatura de l'aigua, la solubilitat de moltes sals augmenta, i podem tenir més concentració d'ions (augmenta la duresa). És quan es refreda l'aigua que es perd aquesta solubilitat i precipiten alguns ions en forma de sals, podent perdre duresa de l'aigua i quedant el precipitat (posible font de problemes). Hi ha el cas excepcional de l'aigua amb contingut en bicarbonats:

  • Al bullir un aigua només disminueix la duresa si hi ha bicarbonats.

Correcte. Mentre bullim aigua amb bicarbonats (equilibri d'ions carbonat, bicarbonat i anhídrid carbònic) precipiten sals de calci, magnesi i sodi en forma de carbonats, hidròxids i bicarbonats, es desprén CO2. A més del bicarbonat, calen els cations que el facin precipitar i que formen la duresa inicial que ha de disminuir.

  • Al bullir una aigua pràcticament s'elimina duresa si TAC>duresa.

Correcte. Els ions que defineixen la duresa, en existir en minoria davant els anions del TAC podrien precipitar completament si els ions que formen el TAC i amb els que formen precipitats en bullir l'aigua son els adeqüats estequiomètricament parlant.

  • Al bullir una aigua el TAC disminueix sempre.

Incorrecte. Aquesta afirmació és correcta si l'aigua conté cations amb els què formar sals que puguin precipitar (duresa) i/o si degut a la composició de l'aigua es pot desprendre CO2 en escalfar.

  • Al bullir una aigua el TAC disminueix si hi ha precipitat de CaCO3.

Correcte. Tenint en compte que TAC = [OH-] + [HCO3-] + [CO32-], si hi ha precipitat de carbonat, disminueix la nostra concentració a l'aigua (menyspreant el volum perdut a l'evaporació) i per tant el TAC disminueix.

________________________________________________________________

2.- Separeu les afirmacions verídiques de les falses, justificant la resposta. Al bullir una aigua que té duresa temporal i permanent (trencament de l'equilibri carbònic, suposeu que el CaCO3 és totalment insoluble):

- La duresa temporal s'elimina i es disminueix la duresa total.

Correcte. La duresa temporal, que son els ions de calci i magnesi associats a ions bicarbonat, desapareix, ja que aquests ions precipiten en forma de carbonat i hidròxid. Disminueix la duresa total ja que els ions precipitats de calci i magnesi ja no hi son a l'aigua.

- La duresa temporal s'elimina i no es modifica la duresa total.

Incorrecte. Si eliminem la duresa temporal, disminueixen els cations de calci i magnesi a l'aigua, fent més petit el valor de la duresa total.

- Es disminueixen la duresa temporal i la duresa total.

Correcte. En bullir l'aigua i en precipitar els ions calci i magnesi associats a bicarbonats (duresa temporal), deixen de ser a l'aigua, disminuint la duresa temporal i la total.

- El TAC disminueix.

Correcte. Si en bullir l'aigua hi ha precipitat de calci i magnesi, disminueix la concentració dels anions que formen el TAC, ja que formen part de les sals precipitades, deixen de ser en dissolució.

  • TA i TAC queden iguals.

Incorrecte. En bullir l'aigua, es provoca la precipitació de carbonat càlcic o hidròxid magnèsic, alterant la concentració dels ions que formen aquestes sals i per tant, els valors del TA i el TAC.

________________________________________________________________

3.- Una aigua té el següent anàlisi expressat en mg de la substància cada litre :

Ca2+ : 140

Mg2+ : 24,3

Na+ : 70

HCO3- : 555

SO42- : 48

Cl- : 71

Expresseu aquest anàlisi en meq/litre, mg de CaCO3/litre i en graus francesos.

mep/litre :

140 mg Ca2+ · 2 meq Ca2+ = 6,98 meq/litre Ca2+ · 50 = 349 mg de CaCO3/litre

40,1 mg Ca2+

349/10 = 34,9 º F

24,3 mg Mg2+ · 2 meq Mg2+ = 2 meq/litre Mg2+· 50 = 100 mg de CaCO3/litre

24,3 mg Mg2+

100/10 = 10,0ºF

70 mg Na+ · 1 meq Na+ = 3,04 meq/litre Na+· 50 = 152 mg de CaCO3/litre

23,0 mg Na+

152/10 = 15,2ºF

555 mg HCO3- · 1 meq HCO3- = 9,10 meq/litre HCO3-· 50 = 455 mg de CaCO3/litre

61,0 mg HCO3-

455/10 = 45,5 ºF

48 mg SO42- · 2 meq SO42- = 1 meq/litre SO42-· 50 = 50 mg de CaCO3/litre

96,1 mg SO42-

50/10 = 5,0 ºF

71 mg Cl- · 1 meq Cl- = 2 meq/litre Cl-· 50 = 100 mg de CaCO3/litre

35,5 mg Cl-

100/10 = 10,0ºF

________________________________________________________________

4.- Dues aigües de la següent composició expressada en mg de CaCO3/litre :

AIGUA A

AIGUA B

Ca2+

390

HCO3-

520

Ca2+

195

HCO3-

130

Mg2+

130

SO42-

130

Mg2+

65

SO42-

130

Na+

260

Cl-

130

Na+

130

Cl-

130

pH

7,4

TSD

910

pH

7,4

TSD

520

Doneu-ne: Duresa temporal, permanent i total.

Alcalinitat :TA i TAC

Com quedarà la composició de l'aigua A després de bullir-la (suposeu que els carbonats de calci i hidròxid de magnesi a ebullició són totalment insolubles).

Duresa total:

Aigua A: 390 + 130 = 520

Aigua B: 195 + 65 = 260

Duresa permanent:

Aigua A: 520 - 520 = 0

Aigua B: 260 - 130 = 130

Duresa temporal:

Aigua A: 520 - 0 = 520

Aigua B: 260 - 130 = 130

TA:

Aigua A: 0

Aigua B: 0

(informació de les taules)

TAC:

Aigua A: 520

Aigua B: 130

Després de bullir, les aigües queden:

AIGUA A

AIGUA B

Ca2+

390-390=0

HCO3-

520-(390+130)=0

Ca2+

195-130=65

HCO3-

130-130=0

Mg2+

130-130=0

SO42-

130

Mg2+

65

SO42-

130

Na+

260-130=130

Cl-

130-130=0

Na+

130-130=0

Cl-

130-130=0

pH

7,4

TSD

910

pH

7,4

TSD

520

Aigua A:

Els precipitats de carbonat de calci i hidròxid de magnesi esgotaran tot l'ió bicarbonat. La meitat d'ions de sodi precipitaran en forma de NaCl. Queda ió sulfat i ió sodi, que si formés sulfat se sodi, deixaria a l'aigua únicament: 130 - 130= 0; quedaria sense ions dels de la llista.

Aigua B:

L'ió calci esgotarà tot el bicarbonat, i en quedaran en dissolució. Tots els ions sodi precipitaran en forma de NaCl esgotant tot el clor. Desconec si precipita el sulfat de magnesi, però si ho fa, encara quedaria sulfat en l'aigua: 130-65=65.

_________________________________________________________________

EUETII 2A QUÍMICA INDUSTRIAL 1

Capítol 4: Aigües de procés, 1ª part.Qüestions. 13/10/06

Página 1 de 4