混凝剂三氯化铁稀溶液的水解及防治

混凝剂三氯化铁稀溶液的水解及防治混凝剂三氯化铁稀溶液的水解及防治混凝剂三氯化铁稀溶液的水解及防治第28卷第4期 2007年4月湖南科技学院 JournalofHunanUniversityofScienceandEngineering Vo1.28No.4 Apr.2007 混凝剂三氯化铁稀溶液的水解及防厶,口周锦云唐满生 (1.永州市零陵区自来水公司化验室,湖南永州425100; 2.湖南科技学院化学与生物工程系,湖南永州425100) 摘要:三氯化铁作为一种自来水混凝剂,在稀释过程中极易水解其水解程度与PH值,温...

混凝剂三氯化铁稀溶液的水解及防治混凝剂三氯化铁稀溶液的水解及防治第28卷第4期 2007年4月湖南科技学院 JournalofHunanUniversityofScienceandEngineering Vo1.28No.4 Apr.2007 混凝剂三氯化铁稀溶液的水解及防厶,口周锦云唐满生 (1.永州市零陵区自来水公司化验室,湖南永州425100; 2.湖南科技学院化学与生物工程系,湖南永州425100) 摘要:三氯化铁作为一种自来水混凝剂,在稀释过程中极易水解其水解程度与PH值,温度,溶液浓度,贮存时间等诸多因素有关实验证明:三氯化铁稀溶液的水解在一定条件下是可以避免的. 关键词:三氯化铁;水解;防治中图分类号:T0353.2文献标识码:A文章编号:1673—2219(2007)04—0103-02 三氯化铁是一种广泛应用于供水行业的混凝剂.通常在投加之前将其配制成低浓度的稀溶液,然后以重力或压力的方式向源水中投注.三氯化铁之所以可用作混凝剂,是因为它在中性或弱碱性条件下,能强烈的水解,生成胶状Fe(OH)3沉淀,稀释时,若使用不当,很有可能在投注前便大量水解,造成不必要的浪费.本文研究了三氯化铁溶液水解条件及防治. 1原理三氯化铁水解相关的几个化学反应式如下: H2O,H+OH一………?………??? K=K=l×10. FeCI3=Fe.+3C1'……………………? Fe+3OH—Fe(OH)3………? IQp=3.8×10一.. 总反应式:,c+H20Fe(OH)3+3HCI 其中Ksp是氢氧化铁的溶度积,若以【Fe.】表示溶液中的Fe.的摩尔浓度;lo.一J表示溶液中OH一的摩尔浓度; 【H】表示溶液中H的摩尔浓度. 则:+】.OH—f:+】.….? IHI 当,研Kw3>时,水解反应朝生c方向当'研Kw3<时,水解反应朝分解Fe(.H).方向进行,若Fecl.溶液浓度为1.62%时,则3】一100… ~1. 一 62%/0.1=O.1m~//~L 要使此溶液不水解,则 . J>4.50×10 即PH<2.35' 若不能满足此条件,三氯化铁必然会发生水解反应,这时可加入适量的食用盐酸,以降低PH值,防止其水解,实践收稿Et期:2006—11—10 作者简介:周锦云(1965一),女,湖南永州人,工程师,省水质监测网永州监测站站长,主要从事水质化验分析 . lO3 2实验部分笔者对三氯化铁溶液的存放时间及浓度对水解的影响进行了实验,结果如其结果如表l. 表l三氯化铁溶液的水解与存放时间及浓度的关系经l2小时后经24小时后.经36小时后 Fea浓度(室温25?)(室温25?(室温25?) (g/L)水解量水解率水解量水解率水解量水解率 (g/L)(%)(g/L)(%)(g/L)(%) l,8461.7873.191.37025.79l_3l228.93 3,6963.54l4,l93.13ll5.293.049l7.5l 5.5445.1477.164.956l0.664.476l9_26 注:三氯化铁原液浓度35%,比重1.329g/mL,室温25?. 经过试验我们发现,我公司二水厂有一投矾池装有FeCI3溶液2000kg,在25?下,停留l2小时,当溶液浓度分别为 1.846g/L,3.696g/L和5.544gm时,水解分别在63kg,83kg和l10kg以上.显然FeCI3浓度越大,水解量越多,这一点可以从反应平衡与反应物浓度的关系得到解释,从?式来看,保持溶液PH值不变,增大Fe浓度,可以使We】.【OH】>., 从而生成更多的Fe(OH)3,因此,FeCI3稀释后的贮存液不宜太浓.由于水解反应是可逆的,在平衡之前,存放时间越长, 水解反应越接近完全,自然生成Fe(OH)的量越大,表现在水解随时间延续而增大.但必须指出,一旦水解反应达到平衡之后,水解率便不再随时间而改变.尽管如此,建议FeCl3贮备液(指稀释液)不宜过早稀释,尽量即用即配,一般地,我们可以根据原水浑浊度和投矾量数据,作一条投矾率经验工作曲线.这样知道了原水浑浊度和水量,便可很方便地准确用矾, 只要化验人员与制水人员紧密配合,水解就会得到有效控制. 虽然温度对FeCI3的水解速度也有影响,由于其对正向,逆向反应速度影响一致,不会影响反应平衡后各物质的浓度, 而且控制环境温度的成本太高,不合算. 3结论 FeCI,溶液作为净水剂,在投加前的稀释过程中,会伴随发生FeCI3水解反应,水解程度取决于溶液的PH值,浓度以及存放时间的长短等因素.通过对这几个因素的控制,便可有效地防止稀释过程中 FeCI3的水解,减小FeCI3的消耗,降低生产成本,同时对管道中累积的氢氧化铁,亦可下降到最低程度. 参考文献: 【l】中华人民共和国国家标准 :水处理剂聚合氯化铝IS],GBI5892—1995 【2】王令今.分析化学计算基础【M】.北京:化学工业出版社,1985. ( 责任编校:黄光文) OnthePreventionofHydrolysisofFeCI3asaKindCoaqulantinDilution ZHOUJin-yun.TANGMang-sheng (1LaboratoryofTapwatersupplyingCompanyofLinglingDistrict,YongzhouHunan4251O0,China; 2HunanUniversityofScienceandEngineering,YongzhouHunan425100,China) Abstract:FeCI3isveryeasytohydrolyzeduringtheprocessofdilutingasakindofCoaqulant,thedegreeofdilutiondepends onPHvalueofthesolution,temperature,thecocentrationofsolutionandthelengthoftimeofstorage.Experimentshaveprovedthat thehydrolysisofdilutedsolutionofFeC13canbeavoided. Keywords:FeC13;hydrolysis;prevention l04

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