水污染控制工程课件教学PPT作者孙体昌娄金生第13章化学沉淀教程文件.ppt

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1、水污染控制工程课件教学PPT作者孙体昌娄金生第13章化学沉淀第13章化学沉淀13.1基本原理13.2氢氧化物沉淀法13.3硫化物沉淀法13.4碳酸盐沉淀法13.5铁氧体沉淀法13.6钡盐沉淀法13.7卤化物沉淀法13.8应用案例2021/9/7213.1基本原理物质在水中的溶解能力可用溶解度表示。溶解度的大小主要取决于物质和溶剂的本性，此外也与温度、盐效应、晶体结构和晶体大小等有关习惯上把溶解度大于1g/100gH2O的物质列为可溶物，小于0.lg/100gH2O的物质，列为难溶物，介于两者之间的，列于微溶物。利用化学沉淀法处

2、理废水时所形成的化合物都是难溶物在一定温度下，难溶化合物的饱和溶液中，各离子浓度的乘积称为溶度积，它是一个化学平衡常数，以Ksp表示。2021/9/73难溶物的溶解平衡可用下列通式表示：AmBn（固）mAn++nBm–Ksp＝[An+]m[Bm–]n若[An+]m[Bm–]n＜Ksp，溶液不饱和，难溶物将继续溶解；[An+]m[Bm–]n＝Ksp，溶液达饱和，但无沉淀产生；[An+]m[Bm–]n＞Ksp，将产生沉淀，当沉淀完后，溶液中所余的离子浓度仍保持[An+]m[Bm–]n＝Ksp的关系因此，根据溶度积，可以初步判断水中

3、离子是否能用化学沉淀法来分离以及分离的程度难溶物的溶解平衡2021/9/74AmBn（固）mAn++nBm–若要降低水中某种有害离子A的浓度，有两种方法：①可向水中投加沉淀剂离子C，形成溶度积很小的化合物AC，使A从水中沉淀出来；②利用同离子效应向水中投加同离子B，使A与B的离子积大于其溶度积，此时上式表达的平衡就会向左移动，从而降低了A在水中的浓度若溶液中有数种离子共存，加人沉淀剂时，必定是离子积先达到溶度积的优先沉淀，这种现象称为分步沉淀。显然，各种离子分步沉淀的次序取决于溶度积和有关离子的浓度2021/9/75某些化合物

4、的溶度积化合物溶度积化合物溶度积Al(OH)31.1×10-15(18℃)Fe(OH)21.64×10-14(18℃)AgBr4.1×10-13(18℃)Fe(OH)31.1×10-36(18℃)AgCl1.56×10-10(25℃)3.7×10-19(18℃)Ag2CO36.15×10-12(25℃)Hg2Br21.3×10-21(25℃)Ag2CrO41.2×10-12(14.8℃)Hg2Cl22×10-18(25℃)AgI1.5×10-16(25℃)Hg2I21.2×10-28(25℃)Ag2S1.6×10-49(18℃

5、)HgS4×10-53~2×10-49(18℃)BaCO37×10-9(16℃)MgCO32.6×10-5(12℃)BaCrO41.6×10-10(25℃)MgF27.1×10-9(18℃)BaF21.7×10-6(18℃)Mg(OH)21.2×10-11(18℃)2021/9/76化合物溶度积化合物溶度积BaSO40.87×10-10(18℃)Mn(OH)24×10-14(18℃)CaCO30.99×10-8(15℃)MnS1.4×10-15(18℃)CaF23.4×10-11(18℃)1.4×10-24(18℃)CaSO4

6、2.45×10-5(25℃)PbCO33.3×10-14(18℃)CdS3.6×10-29(18℃)PbCrO41.77×10-14(18℃)CoS3×10-26(18℃)PbF23.2×10-818℃CuBr4.15×10-8(18~20℃)PbI27.47×10-9(15℃)CuCl1.02×10-6(18~20℃)PbS3.4×10-28(18℃)CuS2×10-47(16~18℃)ZnS1.2×10-23(18℃)某些化合物的溶度积2021/9/77由上表可见，金属硫化物、氢氧化物和碳酸盐的溶度积都很小，因此，可向水中

7、投加硫化物（一般常用Na2S）、氢氧化物（一般常用石灰乳）或碳酸钠等药剂来产生化学沉淀，以降低水中金属离子的浓度根据所使用的沉淀剂的不同，化学沉淀法可分为氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、碳酸盐沉淀法、铁氧体沉淀法、钡盐沉淀法和卤化物沉淀法等2021/9/78第13章化学沉淀13.1基本原理13.2氢氧化物沉淀法13.3硫化物沉淀法13.4碳酸盐沉淀法13.5铁氧体沉淀法13.6钡盐沉淀法13.7卤化物沉淀法13.8应用案例2021/9/7913.2氢氧化物沉淀法除了碱金属和部分碱土金属外，其它金属的氢氧化物大都是难溶的由溶积度表

8、中可以看出，金属氢氧化物的溶度积一般都很小，因此可用氢氧化物沉淀法去除废水中的重金属离子。沉淀剂是各种碱性药剂，常用的有石灰、碳酸钠、苛性钠、石灰石、白云石氢氧化物的沉淀与pH值有很大关系，如果以M(OH)n表示金属氢氧化物，则其氢氧化物的溶解平衡为：M(OH)nMn++nO