بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
آب در طبیعت
مقدمه
در قرآن کریم آمده است: «من الماء کل شیء حی» یعنی:
همه شی ها از آب زنده اند.
آب مهمترین ماده شمیمیایی است
در قرن جاری منابع آب شیرین از چاههای نفت با ارزش تر خواهند بود.
80% سطح زمین از آب پوشیده شده است.
97% از آب های موجود شور هستند.
2% از آب های جهان به صورت یخ های قطبی هستند
1% آب جهان شیرین و قابل استفاده است
اسلاید 2 :
2-1- منابع آب در طبیعت
آبهای زیر زمینی مثل آب چاهها و چشمه ها
آبهای سطحی مثل رودخانه ها و جویبارها
آبهای شور دریاها و اقیانوس ها
1-2-1 ویژگیهای آب های زیر زمینی
1- مواد معلق، مواد آلی در آن ها معمولاً کم است.
2- Fe2+ و Mn2+ در آن ها کم و CO2نسبتاَ زیاد
3- املاح محلول و سختی آن ها نسبتاً زیاد
4- چاههای کم عمق ممکن است آلوده به میکروب باشند.
اسلاید 3 :
1- زلال هستند.
2- معمولاً به میکروارگانیسم ها آلوده هستند.
3- مقدار آمونیاک و نیترات آنها ممکن است زیاد باشد.
4- در صورت عبور از نواحی صنعتی، به مواد شیمیایی آلوده هستند.
5- املاح محلول آن ها نسبتاً کم است.
6- PH آنها در حدود 8-7 است.
1-2-3- ویژگیهای آبهای شور
1- مقدار املاح محلول آنها زیاد، 1000 تا PPM 40000
2- میزان یونهای کلر و سدیم آن زیاد ، بیش از PPM 500
اسلاید 4 :
3-1- ناخالصی های آب
آب خالص در طبیعت وجود ندارد.
ضمن استقرار آب در یک مکان یا جاری شدن در یک منطقه، مواد جامد و گازهای محلول در آب، در آن حل و مواد ریز غیر قابل حل در آن به صورت معلق در می آیند. بنابراین:
ناخالصی های آب سه دسته کلی هستند:
.1یونها (کاتیونها و آنیون ها)
- گازهای محلول در آب (اکسیژن، دی اکسید کربن و ...)
- مواد کلوئیدی و معلق (گل و لای، باکتری ها و ...)
اسلاید 5 :
1-1-3-1- کاتیون ها
کاتیون هایی که تقریباً در تمام آب های طبیعی وجود دارند:
منیزیم Mg++، باعث سختی می شود ماده غذایی موجودات زنده می شود.
سدیم Na+ ، غلظت زیاد آن سبب شوری، برای گیاهان و ماهیان مضر است.
کلسیم Ca++، باعث سختی می شود، ماده غذایی موجودات زنده است.
پتاسیم K+، مقدار آن کم تر از سدیم ا ست.
آهن Fe2+، مقدار آن به PH و O2 آب بستگی دارد، حدود 2/0 – 5/0 PPM
در آب های سطحی و حدود 1 تا 10 mg/l در آب های عمقی
منگنز Mn++، غلظت آن حدود 1/0 – 1 میلی گرم در لیتر است.
زیاد آن باعث بوی نامطبوع و رشد میکروارگانیسم ها می شود.
اسلاید 6 :
2-1-3-1- آنیون ها
آنیون هایی که در اثر آب های طبیعی حضور دارند:
بیکربنات و کربنات: منشأ آن ها، انحلال کربنات کلسیم و Co2 در آب. خاصیت بافری به آب می دهند.
کلرید Cl-–: غلظت زیاد آن سبب شوری و برای بسیاری از گیاهان مضر است. وسبب خردگی فلزات نیز می شود.
سولفات So42-: منشأ آن انحلال نمک های سولفات و تا حدودی از فعالیت باکتری ها، مقدار زیاد سبب اسهال، برای گیاهان مضر خوردگی سازه ها می شود.
سیلیکا: سیلیکا هم به صورت یونی و هم کلوئیدی در آب می تواند وجود داشته باشد. که به PH بستگی دارد. در آب های طبیعی حدود ppm30-1 براي نيروگاهها مشکل ساز است.
نیترات NO3-: در آب طبیعی در حدود ppm 1 است. در آب های زیرزمینی در حضور باکتری ها می توانند تا ppm 50 هم باشد.
اسلاید 7 :
2-3-1- ناخالصی های گازی
مهمترین ناخالصی های گازی آب:
اکسیژن (O2): منشأ آن اکسیژن هوا (طبق قانون هنری) اکسیژن باعث گوارایی آب و در ضمن خورندگی آن می شود.
دی اکسید کربن (CO2): منشأ آن تجزیه بی کربنات ها در اثر کاهش PH ، CO2 هوا
آمونیاک (NH3): منشأ ترکیبات ازت دار آلی و باکتریها.
هیدروژن سولفوره (H2S): منشأ آن تجزیه ترکیبات گوگرد بوسیله باکتری ها، ایجاد طعم وبوی بد.
اسلاید 8 :
4-1- شیمی آب
فرمول مولکولی آب H2O، با توجه به ایزوتوپهای H(H,2H,3H1) و 16O,17O,18O )O):
برای آب 18 نوع ایزوتوپ وجود دارد.
ولی 7/99% ملکولهای آب H2O16 هستند. 2/0% H2O18
04/0% H2O17 و HDO فقط 03/0%
بعلت وجود پیوندهای هیدروژنی در آب؛ ویژگی های دیل در آب از مواد با وزن 1مولکولی مشابه بیشتر است.
نقطه جوش و نقطه ذوب، ظرفیت حرارتی
دانسیته، ویسکوزیته، کشش سطحی، ثابت دی الکتریک
اسلاید 9 :
ادامه شیمی آب
مولکول آب قطبی است و بسیاری از مواد یونی را در خود حل می کند.
فشار بخار آب زیاد نیست. (mmHg5/17 در0C20
بنابراین اتلاف آن زیاد نیست.
ظرفیت حرارتی آب زیاد است (cal/g0C? 5/0)
برای انتقال گرما مناسب است.
گرمای نهان جوش آب زیاد است. Cal/g540
محمل ارزان قیمتی برای انتقال انرژی
اسلاید 10 :
5-1- مصارف عمده آب
1-5-1- کشاورزی؛ بیشترین مصرف آب در کشاورزی است. PH و میزان Na+ آب مورد مصرف کشاورزی باید کنترل شود. فاقد مواد سمی باشد.
2-5-1- صنعت
فرایند تولید
سیستم های سرمایش و گرمایش
واحدهای تولید بخار
کیفیت آب مورد استفاده در صنعت بستگی به نوع صنعت و نوع مصرف آن دارد.
1-2-5-1- تصفیه آبهای صنعتی
روشهای کلی تصفیه آب ها جهت مصارف صنعتی:
الف – حذف و یا کاهش ناخالصی ها
مثل کاهش یا حذف سختی
ب – افزایش مواد کمکی به آب
مثل تزریق ترکیبات مخصوص ضد خورندگی و یا ضد رسوب
