Экспериментальная часть
Для карбонизации в лабораторных условиях используют углекислый газ, который выделяется при взаимодействии природного мела с соляной кислотой:
СаСО3 + 2НCl → CaCl2+ CO2+ H2O (15)
Для приготовления известкового молока берется навеска СаО массой 5-10 г и растворяется в 100 мл воды в течение 10 мин при постоянном перемешивании, нерастворимый осадок отфильтровывают. При этом образуется насыщенный раствор Са(ОН)2 с рН = 11-12.
Собирают установку, приведенную на рис. 11.
В аппарат Киппа (2) помещают навеску природного мела, в барботер (3) заливают отфильтрованное известковое молоко. Барботер подсоединяют к вакуумному водоструйному насосу или аспиратору (4).
По уравнению (9) рассчитывают, сколько соляной кислоты нужно прилить к взятой навеске природного мела. Для проведения работы берут 10%-ный раствор соляной кислоты. Необходимо рассчитать, сколько соляной кислоты данной концентрации нужно добавить к взятой навеске природного мела. Рассчитанный объем соляной кислоты добавляют в мерную воронку (1).
.
Рис. 11. Лабораторная установка для нейтрализации щелочных сточных вод углекислым газом: 1- мерная воронка, 2 — аппарат Киппа; 3 — барботер; 4 — вакуумный насос или аспиратор. (В данной установке аппарат Киппа является физической моделью котельной с получением газовой смеси (воздух + углекислый газ) содержащей 5-15 % СО2).
После прохождения процесса карбонизации в барботере образуется меловое молоко. Образовавшееся меловое молоко представляет собой мелкодисперсную меловую суспензию. Для получения мела суспензия фильтруется. Затем мел высушивается до постоянной массы.
Обработка данных
Определяется эффективность процесса абсорбции:
n= М(СаСО3обр.)/(A . М(СаСО3разл.)).100% (16)
А — доля СаСО3 в природном меле (0,90 — 0,98);
М (СаСО3 обр.) — масса (г) полученного химически осажденного мела;
М (СаСО3разл.) — масса (г) природного мела.
Далее определяется гранулометрический состав мела с помощью бинокулярной лупы МБС ‑ 9.
Представление результатов эксперимента
Результаты экспериментов заносят в таблицу 11.
Таблица 11
Характеристика химически осажденного мела
Масса мела, г |
Объем 10 % HCl, мл |
Масса химически осажденного мела, г |
Эффективность процесса абсорбции, % |
Грануломет-рический состав мела, мм |
|
|
|
|
|
Контрольные вопросы
1. Каков химический состав природного мела?
2. Что такое химически осажденный мел?
3. Какие отходы промышленного производства могут быть использованы для получения химически осажденного мела?
4. Какие экологические проблемы связаны с загрязнением окружающей среды дымовыми газами?
5. Выбросы каких предприятий могут быть использованы для получения химически осажденного мела?
Лабораторная работа №6
Переработка и использование цитрогипса в производстве минеральных удобрений
Цель работы: изучить способы химической переработки цитрогипса с получением минеральных удобрений.
Оборудование и материалы: прибор Киппа, сушильный шкаф, выпарная чашка с шпателем, фильтровальная бумага, муфельная печь, цитрогипс, 25%-й раствор NН4ОН, «сухой лед» или мел и соляная кислота.