Termal va termokimyoviy usullar

Suvni yumshatish undan qattiqlik kationlarini olib tashlash jarayonini anglatadi, ya'ni. kaltsiy va magniy. GOST 2874-82 "Ichimlik suvi" ga muvofiq suvning qattiqligi 7 mg-ekv / l dan oshmasligi kerak. Sanoatning alohida turlari texnologik suvga uning chuqur yumshatilishiga talablar qo'yadi, ya'ni. 0,05,0,01 mg-ekv / l gacha. Ko'p ishlatiladigan suv manbalari maishiy va ichimlik suvi standartlariga javob beradigan qattiqlikka ega va yumshatishni talab qilmaydi. Suvni yumshatish asosan uni texnik maqsadlarda tayyorlash vaqtida amalga oshiriladi. Shunday qilib, tamburli qozonlarni oziqlantirish uchun suvning qattiqligi 0,005 mg-ekv / l dan oshmasligi kerak. Suvni yumshatish usullar bilan amalga oshiriladi: issiqlik, suvni isitish, uni distillash yoki muzlatishga asoslangan; reagent, unda suvdagi ionlar Ca ( II ) Va mg ( II ) turli reagentlar bilan amalda erimaydigan birikmalarga bog'lanadi; ion almashinuvi, ularning tarkibiga kiradigan ionlarni almashtiradigan maxsus materiallar orqali yumshatilgan suvni filtrlashga asoslangan Na ( I) yoki H (1) Ca (II) ionlariga va mg ( II ) dializ suvi tarkibidagi; yuqoridagi usullarning turli kombinatsiyalarini ifodalovchi birlashtirilgan.
Suvni yumshatish usulini tanlash uning sifati, yumshatilishning zarur chuqurligi va texnik-iqtisodiy jihatlari bilan belgilanadi. SNiP tavsiyalariga muvofiq er osti suvlarini yumshatishda ion almashinuv usullarini qo'llash kerak; er usti suvlarini yumshatishda, suvni tiniqlashtirish ham zarur bo'lganda, ohak yoki ohak-soda usuli qo'llaniladi va suv chuqur yumshatilganda, keyingi kationlanish. Suvni yumshatish usullarini qo'llashning asosiy xususiyatlari va shartlari Jadvalda keltirilgan. 20.1.
yumshatuvchi suv dializ termal
Maishiy va ichimlik suvi olish uchun odatda faqat ma'lum bir qismi yumshatiladi, so'ngra manba suv bilan aralashtiriladi, yumshatilgan suv miqdori esa. Q y formula bilan aniqlanadi
qaerda J o. Va. - manba suvining umumiy qattiqligi, mg-ekv/l; F 0. s. - tarmoqqa kiradigan suvning umumiy qattiqligi, mg-ekv / l; J 0. y. - yumshatilgan suvning qattiqligi, mg-ekv/l.
Suvni yumshatish usullari

Ko'rsatkich	issiqlik	reaktiv	ion almashinuvi	dializ
Jarayonning xarakteristikasi	Suv 100 ° C dan yuqori haroratgacha isitiladi, karbonat va karbonat bo'lmagan qattiqlik chiqariladi (kaltsiy karbonat, gidroksid va magniy va gips shaklida)	Suvga ohak qo'shiladi, bu karbonat va magniyning qattiqligini, shuningdek, karbonat bo'lmagan - ikkinchi qattiqlikni yo'q qiladigan sodali suvni yo'q qiladi.	Yumshatilgan suv kationit filtrlaridan o'tkaziladi	Xom suv yarim o'tkazuvchan membrana orqali filtrlanadi
Usulning maqsadi	Past va o'rta bosimli qozonlarni oziqlantirish uchun ishlatiladigan suvdan karbonatning qattiqligini yo'q qilish	Suvni to'xtatilgan qattiq moddalardan bir vaqtning o'zida tozalash bilan sayoz yumshatish	Kichik miqdordagi to'xtatilgan qattiq moddalarni o'z ichiga olgan suvni chuqur yumshatish	Chuqur suvni yumshatish
O'z ehtiyojlari uchun suv iste'moli	-	10% dan ko'p emas	Manba suvining qattiqligiga mutanosib ravishda 30% gacha yoki undan ko'p	10
Samarali foydalanish shartlari: manba suvining loyqaligi, mg/l	50 gacha	500 gacha	8 dan ortiq emas	2.0 gacha
Suvning qattiqligi, mg-ekv/l	Ca (HC03) 2 ustunligi bilan karbonat qattiqligi, gips shaklida karbonat bo'lmagan qattiqlik	5.30	15 dan yuqori emas	10,0 gacha
Suvning qoldiq qattiqligi, mg-ekv/l	Karbonat qattiqligi 0,035 gacha, CaS04 0,70 gacha	0,70 gacha	Bir bosqichli uchun 0.03.0.05 prn va ikki bosqichli kationlanish uchun 0,01 gacha	0,01 va undan past
Suv harorati, ° S	270 gacha	90 gacha	30 gacha (glaukonit), 60 tagacha (sulfonlangan ko'mir)	60 gacha

Kimyoviy reaksiyalarning issiqlik effekti. Kimyoviy reaksiyalar ko'pincha issiqlik va boshqa energiya turlarini yutish yoki chiqarish bilan sodir bo'ladi. Agar reaksiya o'zgarmas bosimda olib borilsa ajralib chiqqan yoki yutilgan issiqlik – reaksiyaninng o'zgarmas bosimdagi issiqlik effekti deb ataladi va Q_p bilan belgilanadi. Reaksiya o'zgarmas hajmda olib borilganda esa uning issiqlik effekti Q_V bilan belgilanadi va u reaksiyaning o'zgarmas xajmdagi issiqlik effekti deb yuritiladi.

Issiqlik chiqarish bilan sodir bo'ladigan reaksiyalar ekzotermik, issiqlik yutilishi bilan boradigan reaksiyalar esa endotermik reaksiyalar deb ataladi. Issiqlik miqdorini o'lchov birligi Joul (J) va kilojoul (kJ) (kaloriya va kilokaloriyadan ham foydalanish mumkin).
Kimyoviy reaksiya natijasida reaksiyaga kirishuvchi moddalarning energiya zapasi o'zgaradi. Ekzotermik reaksiyalarda hosil bo'lgan moddalarning energiya zapasi boshlang'ich moddalarnikidan kam, endotermik reaksiyada esa ko'p bo'ladi. Kimyoviy birikma hosil bo'lishida qancha ko'p energiya ajralib chiqsa, bu mahsulotlar shuncha barqaror bo'lishi mumkin. Aksincha, endotermik reaksiya natijasida hosil bo'lgan moddalar o'zining beqarorligi bilan ajralib turadi va ular oson parchalanadi.
Reaksiyaning issiqlik effekti ya'ni ajralib chiqayotgan yoki yutilayotgan issiqlik miqdori ko'rsatilgan kimyoviy tenglamalar termokimyoviy tenglama deyiladi. Bu tenglamalar massalar saqlashi qonuni va energiyaning saqlanish qonuni asosida tuziladi.
Ekzotermik reaksiyalar issiqlik effekti musbat (),endotermik reaksiyalar issiqlik effekti esa manfiy (–) ishora bilan yoziladi. Masalan: 1 mol CH₄, 2 mol O₂ bilan reaksiyaga kirishganda 212,44 kkal issiqlik ajraladi:
CH₄2O₂CO₂2H₂O212,44 kkal
ekzotermik reaksiya
1 mol kalsiy karbonat to'la parchalanganda – 42,54 kkal issiqlik yutiladi:
CaCO₃CaOCO₂–42,54 kkal
endotermik reaksiya
Kimyoning kimyoviy reaksiyalarning issiqlik effektlari miqdorini o'rganadigan bo'limi termokimyo deyiladi va bu soha kimyoviy termodinamikaning bir qismini tashkil etadi.
Termodinamikaning I qonuni. Reaksiyaning o'zgarmas bosim (Q_p) va o'zgarmas xajm (Q_V) dagi issiqlik effekti tushunchalarini to'la tushunish uchun termodinamikaning I qonunidan foydalanamiz. Bu qonunga muvofiq, har bir sistema o'zining ichki energiyasi U ga ega bo'lib uning o'zgarishi sistemaga berilgan issiqlik Q va sistema bajargan ish A qiymatiga bog'liq.
 UQ – A yoki Q UA