工程化学基础（2版）-浙江大学陈林根-第5章.pptVIP

第五章 水溶液中的化学反应和水体保护 5. 1 弱酸弱碱溶液 一、酸碱理论 二、弱酸、弱碱的解离平衡及解离常数 三、同离子效应和缓冲溶液 四、pH的测定 5. 2 水溶液中的沉淀溶解反应和配位反应 一、沉淀溶解平衡 二、沉淀溶解反应应用举例 三、配位解离平衡 四、配位反应的应用实例 5. 3 相平衡和非水溶液中的化学反应 一、水溶液的气液平衡 二、溶液中的气–液和液–液平衡 三、胶体 四、非水溶液中的反应 5. 4 水质与水体保护 一、水资源概况 二、水体质量 三、水体污染 四、水体污染的控制和治理 作业： 归纳起来有四类： 第一类为物理法，例如通过使用表面活性剂和鼓气等使污染物上浮，通过离心、加热、盐析等使污染物沉淀，通过蒸发、结晶使污染浓缩。 第二类为化学法，例如，前面用了较多篇幅讨论的酸碱中和反应，沉淀溶解反应，配位反应，氧化还原反应，还有通过使用聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺等化学试剂将污染物混凝除去。 污水处理方法 第四类为生物化学法，例如，利用活性污泥中的各类细菌来消化分解含碳、含硫、含氮的多种污染物，利用生物膜来净化污水，在氧化池中使用光合细菌，用污水来灌溉作物，让作物和土壤中的微生物来净化污水。 第三类为物理化学法，例如，通过活性炭、硅胶、白土等对污染物进行吸附，通过有机溶剂对污染物进行萃取，通过树脂、分子筛等对污染物进行离子交换，通过半透膜对污水进行反渗透。 例如，在电力工业(火力发电)和电子工业等部门，都要使用纯水或超纯水，它们要求水中含盐量分别降到 1. 0 mg·dm–3 和 0. 1 mg·dm–3 以下，此时电导率降至 10–4 ～10–5 S·m–1 范围或 10–5 S·m–1 以下。 特种行业对水质的要求 在火力发电中，产生的水蒸气的温度、压力越高，则由热能转化成电能的转化率就越高，如果水中含有钙、镁、铜、铁等金属离子就会在高压(或超高压)锅炉中结垢、造成腐蚀，引起锅炉、加热管等设备的破裂、爆炸；或使汽轮机叶片增加重量或腐蚀断裂，或使喷嘴堵塞发生事故。 在电子工业中，如果水中含有杂质，清洗后杂质将会残留在表面，进一步处理时则有进入器件内部的可能，这将严重影响器件的性能。高纯水含杂质少，电阻率大，电绝缘性能好，用它清洗电子管、固体电路等产品的零件，可大大提高产品质量，减少废品、降低成本。因此，高纯水是电子工业生产中大量使用的“清洗剂”。 目前，生产上和实验室中，制备高纯水常用方法有蒸馏法，离子交换法、电渗析法和高纯电渗析法等。 对于地面水的环境质量标准，在 GB3838—2002 中按使用目的和保护目标将其分成五类水域： V类：主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。 Ⅰ类：主要适用于源头水、国家自然保护区。 Ⅱ类：主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等。 Ⅲ类：主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区。 Ⅳ类：主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区。 地面水的环境质量标准 天然水体的组成是很复杂的，除水以外，还有： ① 溶解物质，如钙、镁、钠、铁、锰等的可溶性盐，氧、氮、硫化氢、二氧化碳等溶解气体； ② 胶体、悬浮物，如硅、铝、铁的水合氧化物胶体，黏土、矿物胶体物质或颗粒物质，腐殖质等有机高分子化合物； ③ 水生生物组成的水生生态系统，如藻类、多种浮游动物、细菌、微生物等。 所谓自净作用，是指进入环境的污染物质或污染因素，依靠自然界本身所具有的功能发生一系列的物理变化、化学变化和生物变化，使污染物质或污染因素被清除掉的作用。 自净与环境污染 19世纪以后，大规模的工业生产、高科技产物给人类带来福利的同时，也产生了更严重的污染物，大大超过了自然的自净能力，给人类带来了祸害。后者被称做“环境污染”。 据世界工业组织报道，全世界75%左右的疾病与水污染有关，常见的伤寒、霍乱、胃炎、痢疾和传染性肝炎的发生和传播都是直接饮用污染水造成的； 工业上，溶剂水、清洗水、作为介质的水对工艺过程和产品的质量影响极大，水体污染还会腐蚀船舶、水上建筑； 农业上，水产养殖、浇灌用水的污染也会对水产、农作物造成不可估量的损失。 水污染的危害 人民网2003年1月10日 地球上城市居民约有70%（15亿人）呼吸受污染的