Физико-химическая характеристика природных вод. Условия формирования химического состава природных вод

ХИМИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ВОДОПОДГОТОВКИ. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНЫХ ВОД.

Лекция № 9

САМОПРОИЗВОЛЬНЫЕ ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

1. Самопроизвольные поверхностные явления происходят в результате снижения поверхностной энергии системы.

1.1. Капиллярные явления (сферическая форма капли – поверхность пузырька min).

1.2. Коалесценция - слияние капель в эмульсиях.

1.3. Спекание мелких твердых частиц.

1.4.Собирательная рекристаллизация – укрупнение зерен поликристаллического материала при повышении температуры (рост кристаллов).

1.5. Изотермическая перегонка – увеличение объема крупных капель за счет уменьшения количества мелких.

2. Самопроизвольные поверхностные явления, возникающие в результате уменьшения величины поверхностного натяжения:

2.1 Образование огранки (равновесной формы) кристаллов (min поверхностной энергии).

2.2. Коагуляция – слипание мелких твердых частиц в золях, суспензиях в крупные агрегаты с последующим разрушением системы.

2.3. Адгезия – прилипание жидкости к твердому телу

2.4. Растекание жидкости с наименьшим поверхностным натяжением по поверхности другой жидкости (вода-нефть, вода-масло).

2.5. Адсорбция – концентрирование веществ в объеме, поверхностном слое или на поверхности твердых тел веществ, понижающих их поверхностное натяжение.

2.6. Электроповерхностные явления, обусловленные возникновением двойного электрического слоя ионов и межфазными скачками потенциала на поверхности раздела фаз (величина заряда влияет на единицу площади раздела фаз).

Примеры: электрофорез, электроосмос.

ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА (ПАВ)

ПАВ – вещества, адсорбция которых из жидкости на поверхности раздела фаз приводит к значительному снижению величины поверхностного натяжения.

Применение:

1. Бурение

Глинистые растворы представляют собой коллоидные структуры с определенным значением вязкости и плотности, для обеспечения устойчивости бурового раствора используются ПАВ.

2. Повышение нефтеотдачи пластов при разработке месторождений углеводородного сырья за счет изменения смачиваемости породы.

3. Регулирование смачиваемости загрязняющих частиц при флотации.

4. Эмульсионная полимеризация.

5. Текстильная промышленность.

6. Обработка металлов.

7. Бытовая химия.

8. Улучшение структуры почв.

Формирование состава природных вод происходит в результате взаимодействия воды с окружающей средой – горными породами, почвой, атмосферой.

При этом происходят процессы:

1. Растворение соединений (солей, газов).

2. Химическое взаимодействие веществ с водой и водными растворами.

3. Биохимические реакции.

4. Коллоидно-химические взаимодействия.

Классификация природных вод.

По Вернадскому - 485 видов с учетом солесодержащих, преобладающих ионов или группы ионов и т.д.

По солесодержанию:

- пресные – 1г/кг

- солоноватые – 1-25 г/кг

- воды с морской соленостью 25-50 г/кг

- соленые воды > 50 г/кг

По Алексину:

Дата добавления: 2014-01-07