Нейтрализация стоков по pH, Расчет концентрации Опции

[Михаил I]

Имею 10000л 3% NaOH. Плотность 1,03. Необходимо довести pH до 8. Использую азотную кислоту HN03 с концентрацией 56%. Плотность 1,345.

Определить какое количество кислоты необходимо. У меня получилось 646 литров. Есть сомнения. Может кто проверит?

[Михаил I]

Имею 10000л 3% NaOH. Плотность 1,03. Необходимо довести pH до 8. Использую азотную кислоту HN03 с концентрацией 56%. Плотность 1,345.

Определить какое количество кислоты необходимо. У меня получилось 646 литров. Есть сомнения. Может кто проверит?

[Skorpion]

 Ras.JPG ( 29,75 килобайт ) Кол-во скачиваний: 241

[Михаил I]

Да, ход у меня расчета близок, спасибо. Я считал через концентрации ионов и задавлся конечной рН=8.
Неточность вызвана тем, что Вы не учли плотности растворов. Я их специально указал. Лихо приравняли 1 кг к 1литру.(1л кислоты весит 1,345кг) И молярная масса кислоты у меня 63.

Спасибо, развеяли сомнения. Думал получится намного меньше.

[Skorpion]

1. Плотности растворов не надо учитывать, ведь концентрация в растворе указывается весовая. Что значит концентрация 3% NaOH? Это - 3 грамма в 100 мл раствора. Вы же хотите в литрах. А если нужна масса, то надо умножить на плотность 1,345. Школьный учебник по химии.
2. Предполагаю, что для достижения рН=8 понадобится чуть меньше кислоты, чем для рН=7. Интуитивно порядка 750-800 л.(если считать, что мой расчет 817 л для рН=7 - правильный)
Методика расчета по концентрации ионов мне не ведома.


Сообщение отредактировал Skorpion - 3.2.2011, 11:29

[Михаил I]

1. Плотности растворов не надо учитывать, ведь концентрация в растворе указывается весовая. Что значит концентрация 3% NaOH? Это - 3 грамма в 100 мл раствора.

Не согласен, что не надо учитывать. Да, весовая.
Смотрите...Нейтрализую 10000л 3% NaOH. Эти 10 кубов весят 10300кг, т.к. плотность 1,03. Отсюда вещества тут 309кг, а не 300кг. Не так ли?

[Михаил I]

2. Предполагаю, что для достижения рН=8 понадобится чуть меньше кислоты, чем для рН=7. Интуитивно порядка 750-800 л.(если считать, что мой расчет 817 л для рН=7 - правильный)
Методика расчета по концентрации ионов мне не ведома.

Да, у вы в исходе получите рН=7, т.к. приравняли число ионов, составив пропорцию. При рН=8 останется несколько ОН ионов несвязанных с Н. Без расчета концентраций ионов задачу не решить. Тем более данный метод выдаст ошибку, если нейтрализовать, допустим кислотой Н2SO4.

[Fatik]

Как нерешить-то? Если доводить до рН=8, то не решить, а если до семи - через через эквиваленты посчитать и все, приравняв количества взаимодествующих веществ, поскольку стехиометрические коэффициенты у них равны, найдем массу кислоты и выразим ее объем. У меня вышло еще меньше, 564 л что ли (вчера считал, забыл написать), в общем между 500 и 600. Здесь как раз таки и учтутся плотности растворов.
Для других кислот также считается только коэффициенты в уравнении смотрим и делим на соответствующий коэффициент.

Сообщение отредактировал Fatik - 3.2.2011, 12:43

[Михаил I]

в общем между 500 и 600.

Вот у меня 646л, пересчитал еще раз.

[Fatik]

О! Нашел! 654 л! Цифры перепутал.
В пределах погрешности округления в общем с Вашим значением.

Сообщение отредактировал Fatik - 3.2.2011, 12:55

[Михаил I]

разницу в 8 литров спишем на округления.

[Гость_BUFF_*]

Использую азотную кислоту HN03 с концентрацией 56%. Плотность 1,345.

Миша, потом эта вода куда пойдет?
Я бы рассмотрел вариант с соляной или серной. Азотная подороже, ну и это сброс нитратов в канализацию, за который тоже платить.

[Skorpion]

Не согласен, что не надо учитывать. Да, весовая.
Смотрите...Нейтрализую 10000л 3% NaOH. Эти 10 кубов весят 10300кг, т.к. плотность 1,03. Отсюда вещества тут 309кг, а не 300кг. Не так ли?

Не так! 300 кг - так правильно.

10 кубов весят 10300кг, т.к. плотность 1,03

- это правильно. Если начать растворять каустик в воде, то берем 300 кг каустика, это по обьему будет примерно 200 л (делю массу на плотность), доливаем воды 10000-200=9800л, получаем 10000 литров раствора плотностью 1,03.

[Михаил I]

Я бы рассмотрел вариант с соляной или серной.

Спасибо, рассмотрю такие варианты.

Как не 309кг?

Процентная концентрация - отношение массы вещества к полной массе раствора.
Т.е. 3%=309кг/10300кг

Сообщение отредактировал Михаил I - 3.2.2011, 18:15

[Skorpion]

Как не 309кг?

Процентная концентрация - отношение массы вещества к полной массе раствора.
Т.е. 3%=309кг/10300кг

Процентная концентрация - отношение массы вещества к полному объему раствора.
Т.е. 3%=300кг в 10000л раствора. Это - аксиома. Ну гляньте же в Интернете.

Сообщение отредактировал Skorpion - 3.2.2011, 20:44

[Гость_BUFF_*]

Как не 309кг?

Все правильно. Блин, я уже устал наблюдать и ржать. Куча цифр, и ни одна не сходится.

Процентная концентрация - отношение массы вещества к полному объему раствора.
Т.е. 3%=300кг в 10000л раствора. Это - аксиома. Ну гляньте же в Интернете.

Для кого - аксиома?
Если там 10 кубов 3% раствора, то весят они 10 300 кг, и щелочи там 309 кг. Если считать массу, а не объем.
Скорпион, уже откройте тот учебник Или тот интернет И посмотрите таблицу Менделеева заодно - молярную массу азотной кислоты
Это всегда называлось процентная весовая концентрация. Она же - массовая доля.

Что значит концентрация 3% NaOH? Это - 3 грамма в 100 граммах , (а не миллилитрах) раствора

, т.е. 3 грамма щелочи плюс 97 грамм воды.
А как Вы ловко насчитали литры - я плакал. Ну посмотрите же сами, что советуете другим...
Миша, 646.6 литров HNO3 - это только нейтрализация до 7.
Гляньте, как считать ионы водорода. Хоть здесь:
http://www.alhimikov.net/pH/01.html
Константа диссоциации азотной кислоты - 43.6
И выложите, пожалуйста, то, что у Вас получилось.

Скорпион, специально для Вас - со всем уважением А то я уже не могу это видеть...
Н.Л. Глинка, "Общая химия", Химия, Л, 1975
Классика жанра - прошу любить и, не побоюсь этого слова, жаловать

Прикрепленные файлы

 ________.jpg ( 832,78 килобайт ) Кол-во скачиваний: 62

 

[Alge]

да, круто...

скажите если не секрет - а какое практическое применение всей этой писанине? тем более ни один ответ не дает самого главного: рн=8 на выходе :-)

единственное для чего все это годно - так в качестве курсовой работы 2-курсника :-)

Сообщение отредактировал Alge - 3.2.2011, 23:39

[Skorpion]

Скорпион, уже откройте тот учебник Или тот интернет

Что касается Интернета, по ссылке http://chemistry.ru/course/content/chapter...ph2/theory.html читаем:
 Titr.JPG ( 27,66 килобайт ) Кол-во скачиваний: 54

К сожалению, у меня нет учебника Глинки, но я не удивлюсь, если на следующей странице книги есть упоминание о выражении объемной концентрации растворов.

Если там 10 кубов 3% раствора, то весят они 10 300 кг, и щелочи там 309 кг. Если считать массу, а не объем.

Посмотрите, что указал Михаил в 1 посте: Имею 10000л 3% NaOH. Плотность 1,03. Он дает объем, а не вес раствора. Если его плотность 1,03 то весит он 10300кг. Я и не спорил. А если там растворено 309 кг, то объемная концентрация будет 309*100/10000=3,09%, а не 3%.

И посмотрите таблицу Менделеева заодно - молярную массу азотной кислоты

Виноват, азот посчитал по памяти и ошибся: вместо 14 принял 12, молярная масса кислоты будет 63, а не 61.

Это всегда называлось процентная весовая концентрация. Она же - массовая доля.
, т.е. 3 грамма щелочи плюс 97 грамм воды.

Все правильно. Если концентрацию выражать весовой.

[Гость_BUFF_*]

но я не удивлюсь, если на следующей странице книги есть упоминание о выражении объемной концентрации растворов.

Нет, нет Но это неважно. Мы же не выясняем, кто лучше помнит учебник. Я к тому, что Вы делаете ошибку в расчетах, но настаиваете на ней.

Самое забавное, что так считать, чтобы получить рН=8, вообще нельзя. Это будет означать подбор на месте по расходу. А самое забавное, что это, вероятно - правильно Учитывая, что на месте возможны замены реагентов и поставки разных концентраций.

Если решать химическую задачу, то мы должны рассчитать то количество щелочи, которое обеспечит рН=8, а остальное - нейтрализовать.
Т.е:
1. Рассчитать рН имеющегося раствора.
2. Рассчитать, сколько щелочи необходимо для рН=8 (рОН) с учетом разбавления.
3. И лишь потом рассчитывать количество кислоты для нейтрализации избытков щелочи.
Голова совсем вечером не работала - я в цифрах запутался, поэтому и ссылку выложил.

[Михаил I]

Миша, 646.6 литров HNO3 - это только нейтрализация до 7.
Гляньте, как считать ионы водорода.

Я считал именно через ионы. Разница рН7 и рН8 очень мизерная. На 8 выходит на 0,1л кислоты меньше.

[Михаил I]

Посмотрите, что указал Михаил в 1 посте: Имею 10000л 3% NaOH. Плотность 1,03. Он дает объем, а не вес раствора. Если его плотность 1,03 то весит он 10300кг. Я и не спорил. А если там растворено 309 кг, то объемная концентрация будет 309*100/10000=3,09%, а не 3%.

Посмотрите что пишет Buff. (т.е. 3 грамма щелочи плюс 97 грамм воды.) Вы же массу делите на объем раствора, а нужно на массу. 309*100/10300=3%

[Гость_BUFF_*]

Я считал именно через ионы. Разница рН7 и рН8 очень мизерная. На 8 выходит на 0,1л кислоты меньше.

Фигню Вы насчитали, Миша.
Чтобы нейтрализовать раствор с рН=13.88 до рН=7, т.е., почти на 7 единиц, Вам понадобилось 646 литров кислоты. а чтобы на 1 единицу рН - нужно всего 0,1 литра? Может, Вам уже простую пропорцию взять, как Скорпиону?
Не говоря уж о том, что Ваши 309 кг уже результат округления, точно там в растворе содержится 309 057.59 г. И эти 57 грамм - как раз и убьют всю Вашу арифметику
Это раз...
И есть два, более важное.
Что за процесс у Вас? Как организован, и какой точности требует?
Если представить, что Вы не ошиблись, то как Вы представляли себе дозирование?

[Skorpion]

Посмотрите что пишет Buff. (т.е. 3 грамма щелочи плюс 97 грамм воды.) Вы же массу делите на объем раствора, а нужно [b]на массу

Михаил, кому нужно то? Вы сделали расчет (которого никто не видел,!), в котором стоки и реагент представлены в ЛИТРАХ. И просите проверить расчет. Вот я и представил в литрах. Покажите мой расчет простому лаборанту-химику, пусть укажет ошибки. Когда лаборанты производят титрование, они выражают концентрацию растворов в г/л (мг/л и тп) и в моль/л. А то, что вы делите массу на массу, я не оспориваю - на здоровье. Но в этом случае надо было поставить другие условия задачи.

[Гость_BUFF_*]

Гы. Гыгыгы. Я сам посчитал...
Миша, Вы были правы, а я - нет. Все правильно.
Для рН=8 щелочи останется 1Е-6 моль/л, а это 0.424 грамма. Так что да, кислоты почти тоже самое количество. Лень заново было литры кислоты считать, вероятно 0.1 литра
Я прошу прощения

Сообщение отредактировал BUFF - 4.2.2011, 17:43

[Alge]

что во всем этом самое прикольное: если речь идет как о прикладной задаче - то Skorpion-то прав и считать нужно (ну, фик с ним, не нужно - можно, да и так и считают) не обращая внимания на плотности-процентности, 3% = 30г/л :-)
ну кто вам в условиях завода будет вдаваться в плотности, "3х97" не говоря уж о логарифмах :-)
примерно прикинуть - а далее по рН-метру доводить

да, если вы такие уж педанты - при плотности 1,3 концентрация NaOH не 3% а 2,84% (гы-гы-гы)
/*а если вы хотите отмазаться что у вас не 20С - то исправляйте плотность азотки :-)*/

[kazakoff]

Уважаемые, а подскажите как посчитать дозировку каустика (50% NaOH) для подщелачивания стока pH с 5.96(исходная вода) до 7. Q= 2900м3/сут.

Сообщение отредактировал kazakoff - 19.6.2011, 16:24