Объект исследования

Сточные воды гальванических цехов содержат триоксид хрома (CrO₃), концентрация которого в отработанных растворах после хромирования составляет 100 – 250 г/л. Разбавление водой приводит к образованию хромсодержащих анионов:,. Концентрация их в СВ достигает 0,2 г/л. ПДК (предельно допустимая концентрация) составляет 0,1 мг/л (в пересчете на CrO₃).

Для удаления хрома из СВ гальванических участков применяют химический метод, сущность которого заключается в осаждении хрома в виде Cr(OH)₃ и его фильтровании. Задача данного опыта состоит в проведении очистки СВ от соединений хрома химическим методом осаждения.

В качестве восстановителя применяют соединения, содержащие ионы SO32-, HSO₃^-, S^2- (обычно в виде солей Na₂SO₃, Na HSO₃, Na₂S). При использовании Na₂SO₃ протекает следующая реакция:

Na₂Cr₂O₇ + 3 Na₂SO₃ + 4 H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + 4 Na₂SO₄ + 4 H₂O

в сокращенном виде:

2Cr ⁺⁶ +6e → 2Cr ⁺³

S⁺⁴ - 2e → S⁺⁶

Cr₂O₇ ^2- + 3 SO₃^2- + 8H⁺ → 2Cr³⁺ + 3SO₄^2- + 4 H₂O

Для образования осадка Cr(OH)₃, полученный после восстановления кислый раствор необходимо нейтрализовать до рН = 8.

Cr₂(SO₄)₃ + 6NaOH → 3 Na₂SO₄ + 2 Cr(OH)₃

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

1. Объяснить процесс биологической очистки.

2. Назовите известные вам санитарно – гигиенические показатели для воздушного и водного бассейна.

3. Ионитный способ очистки воды. Катиониты и аниониты.

4. Электродиализ и его применение.

5.Применение озона и других окислителей для обеззараживания воды.

6. Обратный осмос.

7. Физические методы очистки воды.

6. ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ И ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТА.

1) В коническую колбу налить отмеренные с помощью мерного цилиндра 50 мл сточной воды, содержащей ионы Cr₂O₇ ^2- (раствор K₂Cr₂O₇ 1н).

2) Туда же добавить 2 мл 2н раствора серной кислоты (H₂SO₄).

3) Добавить в колбу сухого Na₂SO₃ до изменения окраски.

4) Смесь в колбе перемешать и выдержать в течение 5 минут. Объяснить причину изменения окраски в колбе.

5) Нейтрализовать смесь в колбе до рН = 8. Для этого добавьте по каплям из капельницы 30% раствор NaOH при перемешивании. Контроль за изменением рН проводится с помощью универсальной индикаторной бумаги (рН = 8 соответствует зеленому цвету бумаги).

6) Отфильтровать через бумажный фильтр образовавшийся осадок.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПЛАНИРОВАНИЮ И ПРОВЕДЕНИЮ ЭКСПЕРИМЕНТА.

Гидроксид хрома (III) является амфотерным и при добавлении избытка гидроксида натрия – NaOH, происходит растворение Cr(OH)₃.

Cr(OH)₃+3NaOH→Na₃[Cr(OH)₆]