1. ap = 18 g/mol. A) Calculeaz raportul de mas n care se afl atomii din molecula de ap? B)Calculeaz raportul volumetric n care se afl atomii din molecula de ap?

Rezolvare: 2 H2O 2H2 + O2H2O: 11,1% H i 88,9% O, procente de mas=> raport de masa = 1:8 66,67% H i 33,33% O, procente molare (de volum) => raport volumetric = 2:1

1. Indic starea de agregare i procesele fizice care au loc n intervalul de temperatur t < 00C - t > 1000C. Descrie structura moleculei/moleculelor de ap n strile de agregare menionate?Rezolvare: t apa solida sub forma de gheata 0 < t apa lichida t > 100 C => apa sub forma de vaporiProcese: - topirea gheii - nghearea (congelarea, solidificarea) apei lichide - vaporizarea apei lichide - condensarea vaporilor de ap - sublimare a gheii 1. n stare de vapori - molecule neasociate - monomeri 1. n stare lichid i solid (ghea) moleculele sunt asociate prin legturi de hidrogen1. in stare solida (gheata) se formeaza asociatii mai mari = CLASTERE

1. Proprietile fizice care pot descrie gradul de poluare/gradul de epurare?Rezolvare: - Transparenta - Turbiditatea - Temperatura - Culoarea - Mirosul

1. Apele naturale au valoarea pH-ului cuprins ntre 6 i 9. Cum se determin aciditatea unui volum de ap cu un pH > 9, dar cu un pH < 4. Dac [HO-] = 10-2 mol/L, apa are caracter acid sau bazic. Justific rspunsul dat.Rezolvare: Metoda de determinare a aciditii - neutralizarea unui Vapa de analizat cu o B(OH)n, n prezena fenolftaleinei pOH = -lg [HO-]pOH = - lg 10-2 = 2 pH = 14 pOH = 14-2 = 12 => apa are character basic

5. Definete noiunea de alcalinitatea apelor naturale? Alcalinitatea apei este dat de prezena anionilor HO-, HCO3- i CO32- alturi de ali compui minoritari: NH3 i bazele conjugate ale acizilor slabi cum sunt: acidul fosforic, boric, silicic i organici.

6. Rolul apei n dezvoltarea societii omeneti. Definete noiunea de poluarea i de poluant.Rolul apei n dezvoltarea societii omeneti: apa ca factor alimentar but, hran (agricol, zootehie, piscicultur, ind. alimentar); apa ca factor energetic surs de energie-antrenarea instalaiilor, agent termic; apa ca factor de transport transport intern i internaional; apa ca factor tehnologic industrie, activiti economice; apa ca factor de mediu aspecte pozitive i efecte negative, naturale (inundaii, viituri, secet)poluare - pollutio = profanare sau murdrire Poluarea este procesul de alterare a mediilor de via biotice, abiotice, precum i a bunurilor create de om, cauzat de fenomene naturale, dar mai ales de funcionarea sistemelor create de om. Poluantul =orice substan sub form solid, lichid, gazoas sau sub form de vapori, forme de energie (radiaie electromagnetic, ionizant, termic, fonic sau vibraii) care, introdus n mediu, modific echilibrul constituenilor acestuia i al organismelor vii i aduce daune bunurilor materiale

7. Descrie modelul polurii mediului a lui Hodgate,1979. *****Model al polurii mediului - 1979: sursa de poluare - emite poluantul transportul poluantului n mediu biotic sau abiotic mpreun cu transformrile pe care acesta le sufer n mediu inta (organismele, ecosistemele, alte componente ale mediului) - receptor al poluantului

8. Clasific sursele de poluare, posibile apelor naturale. Sursa de poluare - locul de origine al poluantului a) dup sursa de poluare:- punctuale - conductele de deversare, orificiile din rezervoare, scurgerile de canalizare, scurgerile rezultate din cresctoriile de animale (bogate n azot i microorganisme patogene);- difuze - regiune extins - infiltrrile n pnza de ap freatic - din transportul ngrmintelor, pesticidelor, insecticidelor, de pe terenurile agricole;- liniare - autostrzi, rutele aeronautice;- ariale - complexe industriale sau zootehnice.

b) dup aciunea lor n timp: - permanente; - sporadice; - accidentalec) dup mobilitate: - mobile - staionared) dup modul de generare al polurii: - naturale (autopoluare); - artificiale - activitii umane subdivizate: apele uzate ,depozite de deeuri.

9. Legea apelor 107/1996 stabilete cadrul legal privind regimul de protecie i utilizare a surselor de ap naturale. n ce const regimul de protecie a surselor de ap ?Perimetrul de regim sever - se interzice:- construirea de locuine sau alte construcii nelegate de cerinele tehnologice ale captrii;- accesul persoanelor strine de exploatarea alimentrii cu ap;- existena unor trasee de canale sau deversri de ap de suprafa. Perimetrul de regim sever se mprejmuiete i se supravegheaz prin paz permanent

Perimetrul de restricie, situat n jurul zonei de regim sever. Se interzice:- utilizarea terenului n scopuri care ar modifica debitul i calitatea apei de alimentare; - Se menine o stare de salubritate permanent controlat; Perimetrul de restricie se marcheaz prin borne cu inscripie.

Perimetrul de observaie, cuprinde o zon larg n jurul perimetrului de restricie, zon n care organele sanitare fac observaii sistematice asupra strii de sntate a oamenilor.

10. D exemple de poluani prioritari: anorganici i organici. Poluani prioritari sunt compui organici i anorganici foarte toxici i care au efecte cancerigene i mutagene.poluanii organici prioritari - rezisten mare la degradarea biologic, - compui halogenai ai (CH) saturate i nesaturate aciclice i ciclice;- compui policlorurai ai fenil benzenului;- hidrocarburi aromatice mononucleare, polinucleare (HAP)+compuii lor- compui fenolici, compui cu azot;- compui organici volatili, eteri, esteri ai acidului ftalic i pesticide. Unii compui + Cl2, n etapa de dezinfecie=compui clorurai mai toxici Compuii anorganici toxici (poluani prioritari) urme (ppm - mg/L, ppb - g/L), (Pb, Cd, Hg, Cu, Ni, Cr, Zn), cianuri, As, Ba, F, Sn, ligninaSursa: industria chimic, petrochimic, metalurgic, materialelor de construcie, industria minier, industria lemnului, a celulozei i hrtiei. 1970, (U.S.EPA) a propus, o list de compui organici i anorganici toxici, 129 compui grupai n 65 de categorii dintre care compui organici, cianuri, azbest i 13 metale grele.

11. Enumer cteva forme de poluare a mediului marin i oceanic. poluare domestic, datorate aglomerrilor urbane din vecintate; poluare chimic industrial; poluare cu hidrocarburi ca urmare a naufragiului; poluare atomic, datorit experienelor nucleare;- poluare termic, datorit utilizrii apei de mare pentru rcirea unor instalaii industriale pe mare.

12. Care sunt efectele polurii apelor de suprafa, respectiv a apei potabile cu metale grele. Exemple. ************Toxicitatea Metale Altereaz proprietile organoleptice ale apei: Fe, Mn, Cu, Zn Toxice n concentraii mici: As, B, Ba, Cd, Cr, Hg, Pb, i Se Devin toxice peste o anumit conc.: Ag, Be, Bi, Ni, Sb Netoxice la conc. de ordinul ppm n ap: Ga, Ge, Sn, Sr, Ti, V, Zn La nivelul de conc. ppb - ppm, sunt nutrieni, la conc.> toxice: B, Co, Cu, Fe, Mn, Mo, Zn1.Concentraia lor crete pe unitatea de masa prin acumulare2. Se acumuleaz n organismul uman3. Posed proprieti mutagene i cancerigenePoluantEfecte asupra sntii

Cadmiu ficat, rinichi, splin, pancreas, cord, sistemul nervos central i periferic, placent i glanda mamar

Cupru intoxicare cronic a sistemul digestiv apare hipertonia, ateroscleroza, boli de inim, modific structura morfologic a ficatului (ciroza ficatului, cancerul primar al ficatului) se modific spectrul microelementelor sngelui

Nichel

efecte nocive asupra inimii, ficatului i rinichilor, plmnilor (cancer pulmonar) iritaii ale pielii, eczem

24. 04. 1998, Los Frailes, Spania ruperea digului de protecie de la o exploatare minier a determinat deversarea a 5 mil. t de deeuri toxice n rul Guadiamar.1993 in Ecuador: nmolul de la o exploatare aurifer a deversat asupra unui sat ducnd la moartea a 24 de persoane i pagube.1994 Harmony Mine, Africa de Sud: 2,5 mil. t de noroi cianurat au deversat de la o min de aur asupra unui sat - moartea a 17 locuitori i distrugerea a 80 de case.1995 mina aurifer "Omai" din Guyana: Ruperea digului cu deversarea a 3,2 miliarde L ape cianurate n rul Essequibo, determinnd distrugerea faunei acvatic1996 n Filipine: 3 milioane m3 de noroi toxic au deversat n rul Boac, inundnd 20 de sate i distrugnd infrastructura de transporturi.martie 2000, Baia Mare, aproximativ 95 t de nmol i ape coninnd cianuri i metale grele au ajuns n zona imediat nvecinat, n apropiere de Baia Maremai i decembrie 1999 au avut loc deversri de noroi cianurat de la minele de aur de la Brad i Baia de Arie determinnd moartea petilor din rurile nvecinate.

13. Ce este SMIR, care sunt obiectivele pe care le urmrete i ce cuprinde?Sistemul de Monitoring Integrat al MediuluiUn ansamblu de operaiuni prin care se asigur cunoaterea i explicarea evoluiei spaio - temporare a parametrilor cantitativi i calitativi ai mediului, n corelaie cu factorii de impact asupra acestuia. Obiective: Realizarea unui sistem adecvat de supraveghere a calitii mediului n Romnia; Monitorizare; Formarea instrumentelor necesare managementului mediului; Formarea cadrului legislativ i formularea politicilor de mediu; Asigurarea unei dezvoltri socio-economice durabile.Ce cuprinde?Sistemul Naional de Supraveghere a Calitii Apelor:- ape de suprafa: - curgtoare; - lacuri; - ape maritime.- ape subterane;- ape uzate.Reeaua pentru supravegherea calitii aerului;Reeaua de ploi acide; Reeaua de radioactivitate;Surse de informaii periodice privind calitatea vegetaiei, solului, faunei i sntii umane.

14. Exemple de anioni, sursa de provenien i tehnici de analiz a anionilor din ape. Anionii din ape: (Cl-), (SO42-), (NO3-), (NO2-), (PO43-), (SiO42-), (CN-), (F-).Metodele clasice:- gravimetrice (foarte exacte dar laborioase)- volumetrice (mai simple dar cu precizie mai mic)- metodele colorimetrice.Metodele colorimetrice - A- reacioneaz cu reactivi de culoare,formeaz compui stabili, intens colorai. Probele care prezint turbiditate se vor filtra naintea analizei.Cromatografia ionic: rapid, exact permit dozarea concomitent mai muli cationi, nu utilizeaz reactivi toxici, necesit cantiti mici de probe dar necesit dotarea aferent (cromatograful). Pentru analiz, probele sunt filtrate apoi se injecteaz ntr-un eluent coninnd un amestec de carbonat / bicarbonat.

15. Exemple de metale grele, sursa de provenien i tehnici de analiz a cationilor metalelor grele.Cationii metalelor sau cationi nemetalici (NH4+)Metalele - n form elementar (suspensiile fine de fier, aur sau mercur) sau exist n ap sub form de cationi, n diferite stri de oxidare, complexai sau nu.Cationii metalelor grele:(Cd2+, Cr3+,6+, Pb2+, Hg2+, Cu2+, Zn2+, Ni2+ i Fe2+,3+), Al3+ - influeneaz metabolismului petilor Sursa: fertilizanii, gunoiul de grajd, pesticidele, emisiile auto, bateriile

Tehnici de analiz a cationilor metalici:- Absorbia atomic; - metoda colorimetric;- metode electrochimice (electrod ion selectiv)- metode voltametrice - sensibile - metale aflate n urme. Tehnici specializate: fluorescena de raze X, activarea cu neutroni sau fluorometria.Spectroscopia absorbie atomic - tehnic spectral -radiaia monocromatic traverseaz proba vaporizat i atomizat - se nregistreaz o atenuare a intensitii radiaiei. Aceast atenuare este corelat exponenial cu nr.de atomi de metal din prob i deci cu concentraia lui.

16. Sisteme de alimentare cu ap:Descrie schema de principiu a SAA utiliznd ca surs apa unui ru. Ru12a342b567

1-captare2a- pompare treapta I, 2b-pompare treapta II, 3-staie de tratare, 4- rezervor de ap tratat, 5-conducta de transport, 6- rezervor, 7- reea de distribuie exterioar.

17. Clasificarea procedeelor de tratare?1. Tipul impurificatorilor reinui (indicatorii de calitate ce trebuie reinui) i tipul procedeelor aplicate;2. Eficiena tratrii corelat cu scopul utilizrii. procedee de tratare care permit reinerea materiilor solide de diferite dimensiuni i a coloizilor: reinerea pe grtare i site, deznisipare, sedimentare, coagulare- floculare, filtrarea rapid, filtrare lent, ultrafiltrare, microfiltrare; procedee de tratare pentru reinerea duritii: dedurizare, schimb ionic, precipitare chimic; procedee de tratare pentru dezinfecie (distrugerea bacteriilor i viruilor): clorinare, ozonizare, iradiere cu radiaii ultraviolete, filtrare lent; procedee de tratare pentru eliminarea substanelor organice: adsorbia pe CA, coagulare-floculare, ozonizare, filtrare lent, ultrafiltrare, osmoz invers; procedee de tratare care permit reinerea compuilor cu fier i mangan: aerarea;procedee de tratare cere permit eliminarea srurilor dizolvate (ionilor): electrodializ, osmoz invers, nanofiltrare, schimb ionic. Procedee de tratare convenionale: sitare, deznisipare, sedimentare, filtrare, coagulare - floculare, aerare, dezinfecie cu clor, dedurizare; Procedee de tratare avansat: adsorbie pe crbune activ, ozonizare, iradiere cu radiaii UV, procedee folosind membrane semipermeabile (microfiltrare, ultrafiltrare, osmoz invers, electrodializ, nanofiltrare). Pentru obinerea apei potabile din apele de suprafa este obligatoriu s aplicm o tratare special (tratare avansat)?

18. Tratri curente i importana lor n obinerea unei ape de calitatea I. reinerea pe grtare - separarea corpurilor plutitoare se utilizeaz grtare grosiere-rare (lumin 50..100mm) i grtare dese (fine lumin 25..40 mm); reinerea pe site - separarea frunzelor, petilor, racilor, algelor i ierburilor, prin utilizarea sitelor plane sau a panourilor cu ochiuri de 1..5mm; Deznisiparea - reinerea nisipului, a particule de peste 0,2 mm, deznisipatoare longitudinale, verticale sau prin centrifugare n hidrocicloane; Micrositarea - reinerea planctonului i a suspensiilor fine, utiliznd diferite forme constructive de filtre cu ochiuri de 15...19 m i splare continu; Separarea uleiurilor - prin flotaia natural i captarea la nivelul apei; Predecantarea - apelor de suprafa care depesc 10 g/L pt. micorarea suspensiilor; Preclorare - pt. protejarea conductelor, prin injecii de clor, la ape bogate n materii organice, plancton i bacterii feruginoase; Aerarea/dezaerarea - eliminarea (H2S, CO2) sau introducerea de oxigen prin diferite metode cu scopul de a mbunti calitatea apei i de a elimina fierul, manganul etc.; Coagularea - precipitarea substanelor coloidale prin introducerea de coagulant i amestecarea rapid; Flocularea - se urmrete mrirea flocoanelor, prin difuzare complet i amestecare lent, eventual prin adugarea de reactivi speciali floculani; Decantarea pt. depunerea particulelor n suspensie; Filtrarea - faz de limpezire utiliznd filtre lente, rapide, cu nivel liber sau sub presiune; Dezinfectarea - distrugerea bacteriilor i germenilor patogeni, prin clorare, ozonizare, UV; la piscine se utilizeaz ioni de argint i brom; Tratarea nmolului - deshidratrii i evitrii restituirii acestuia n emisar: - implic o faz de concentrare, urmat de uscare pe paturi, congelare sau filtrare

19. Reinerea pe grtare (scopul, construcia, clasificarea). grtare grosiere-rare (lumin 50...100mm) grtare dese (fine lumin 25...40 mm).Plasate n punctele de captare a apelor de suprafa (prize de ap)Formate din: panouri cu bare metalice paralele echidistante, plane, curbe. dispozitive de curare (greble - curare manual, perii rotative sau raclor - curare mecanic, dispozitiv cu jet de ap sub presiune - curirea hidraulic), cu sistem de nclzire pentru prevenirea blocrii lor cu ghea pe timp de iarn. Viteza de curgere a apei trebuie s nu depeasc 0,2 -0,75 m/s. De ce? Dup modul de construcie: - grtare fixe, alctuite din bare fixe, cu sisteme de curare manual, mec sau hidraulice;- grtare demontabile, piesele principale sunt demontabile pentru a fi curate;- grtare mobile, grtare cu band fr sfrit aflat n continu micare.

20. Reinerea pe site (scopul, construcia, clasificarea).- separarea imp de dim mai mici (frunzelor, petilor, racilor, algelor i ierburilor).- site plane sau panouri cu ochiuri de 1..5mm.- site vibratoare cu ochiuri de 0,3-0,4mm.Confecionate din: - discuri metalice inoxidabile perforate, plci din material plastic perforate, esturi din oel sau fire sintetice, n variant static sau mobil (site rotative), cu ochiuri de 0,75 1,75 cm.Dup dimensiunea ochiurilor: site tip band (verticale), cu dimensiunea ochiurilor de 2-10 mm. Se cur prin splare invers cu jet de ap sub presiune; site rotative, cu posibilitatea de alimentare a apei din exterior sau din interior, au dimensiunea ochiurilor de 0,5-10 mm, cu diametru de 1,5-10 m i o lime de 0,2-3 m, pentru ca suprafaa imersat s asigure o sitare eficient. Se cura mecanic sau hidraulic. Micrositele, asemntoare sitelor rotative - reine suspensi fine i planctonul pe o estur fin confecionat din oel inoxidabil sau nylon, cu ochiurile mai mici de 50 m, cu splare continu.

21. Deznisiparea (presedimentarea), descrie procesul de deznisipare cu ajutorul deznisipatorului din fig. alturat.

1- intrarea apei brute, 2- ieirea apei tratate, 3- zon de evacuare a sedimentelor

22. Sedimentare decantorSedimentarea (decantarea) operaia de separare a particulelor solide n suspensie, particulelor de nisip, ml sau a flocoanelor sub aciunea forei gravitaionale

Sedimentare: -controlat: nisip, Fe3O4 -naturala

Dup tipul particulelor solide i natura interaciunilorMecanismul 1 - sedimentarea particulelor discreteMecanismul 2 - sedimentarea particulelor floculanteMecanismul 3 - sedimentarea stnjenitMecanismul 4 - sedimentare i compresie a masei solide depuse.

23. Se d schema unei staii de tratare. Se cere:

a) Descrierea procesului de floculare coagulare: Coagularea este etapa in care sistemul format din particule coloidale (asemanatoare sferelor cu diametrul sub 1 micrometru) este destabilizat.Exemplu: Al2(SO4)3 cu Ca(OH)2, FeCl3 sau Fe2(SO4)3 cu sau fr adaos de Ca(OH)2 , FeCl2, FeSO4, cu sau fr adaos de Ca(OH)2 Flocularea este etapa in care particulele coloidale destabilizate (sau particule formate in timpul etapei de coagulare) se unesc in aglomerari.Exemplu: Na2SiO3 silicagelul, argile, naturali (cartofi, cereale, algilaii de sodiu (obinui din alge marine);Apa brut este amestecat cu agentul de coagulare floculare, trimis n compartimentul de floculare i apoi n zona de sedimentare

b) Descrierea procesului de filtrare. Filtrarea este operatia care consta in retinerea particulelor solide dintr-o suspensie pe un material filtrant (poros), pe baza diferentei de presiune exercitata asupra materialului filtrant de catre cele doua faze L si S. Suspensia formata din apa si particule materiale de diferite dimensiuni trece printr-un material poros sau strat de nisip. Particulele se retin in orificiile materialului, iar apa limpede rezultata poate fi utilizata mai departe

c) Descrierea procesului de dezinfecie.***** Distrugerea microorganismelor i agenilor patogeniClasificare:- Procese chimice: tratarea cu ageni oxidani (Cl2 i compuii lui, brom, iod, KMnO4, H2O2, O3)- Procese fizice: fierberea apei (mai mult de 10 min.), cu radiaii UV- Procese combinate: filtrarea lent pe nisip, pe membrane semipermeabile i clorinareaAgenii de dezinfecie - caracteristici: Solubilitate mare n ap Absena efectelor secundare (gust, culoare, miros) Toxicitate mic pentru organismul uman Determinare i control analitic facil Pre de cost moderatDezinfecia cu Cl2 i compui ai clorului tcontact=30 min. cu un amestec ce conine 10,5 mg/L clor liber, la pH sub 8,5. n mediu acid: Cl2 + NH3 NH2Cl + HCl NH2Cl + Cl2 NHCl2 + HCl NH2Cl + NHCl2 N2 + 3HCl n mediu alcalin: NaClO + NH3 NH2Cl + NaOHDezinfecia cu Cl2 i compui ai clorului

Clorinarea cu ClO2 - nu produce trihalometani distruge multe dintre mirosurile sau gusturile neplcute care nu pot fi distruse cu clor sau care sunt chiar intensificate de clor cum este acela al fenolilor aciunea sa nu este dependent de pH, deoarece specia activ este chiar dioxidul de clor, substan neionizabil nu reacioneaz cu amoniacul 2ClO2 + 2NaOH NaClO2 + NaClO3 + H2O Dezinfecia cu ozon

O3, cel mai puternic AO, utilizat ca AD HO-, HO., H2O2; Descompunerea influenat de: pH alcalin, T ridicat, tria ionic ridicat a apei de tratat. O3+ H2O =2HO.+ O2; O3+ HO. = O2+(HO2); O3+ (HO2). =2O2 + HO. 2(HO2). = O2 + H2O2 3O2 = 2O3, descrcri electrice, disociere termic (UV), PSD sunt mai puin toxici UV cu =25 nm inactiveaz bacteriile, tcontact =ordinul secundelor, lipsa PSD, costisitor

PSD toxici i cancerigeniTrihalometanii (THM): CHCl3, CHBrCl2, CHBr2Cl, CHBr3Acizii haloacetici (HAA): acizii mono-, di-, tricloroacetici, acizii mono-, di-, tribromoacetici, Eficiena dezinfectanilor: O3>Cl2>Br2>ClO2>I2>Ag+>cloramine>KMnO4>H2O2Cinetica procesului: de ordinul I: - viteza depinde de: concentraia de dezinfectant sau fluxul luminos de u.v.Procesul de dezinfectie presupune indepartarea impuritatilor bacteriologice. Metodele cele mai utilizate de dezinfectie a apei sunt:a. Clorinarea este operatia de introducere a clorului gazos sau hipocloritului de calciuin apa; cantitatea ceruta depinde de nevoia de clorinare a apei si de conditiile de dezinfectie;( putere de dezinfectie medie)b. Introducerea dioxidului de clor efectul ClO2 este mai puternic si este total independent de valoare pH-ului apei; (putere de dezinfectie puternica)c. Ozonizare este cea mai eficace metoda de oxidare si dezinfectie care poate fi folosita in tratarea apei (putere de dezinfectie cea mai puternica)d. Dezinfectia cu UV apa ce urmeaza a fi dezinfectata este expusa la lumina ultravioletelor (putere de dezinfectie medie)

d) Adsorbia pe materiale adsorbante. Exemple de materiale adsorbante, caracterizarea lor, Coeficient masic, molar de adsorbie.-zeolii, alumina, alumina activat (Al2O3 n H2O), n 0,5, -alumino - silicai, silicageluri, celuloza, chitin, colagelul, lna; -crbunii activi, crbuni activi vegetali sau animali (smburi de semine, smburi de struguri, prune, caise, coji de nuc, nuci de cocos, oase, snge), crbunii fosili, cocsul, zgurile metalurgice, cenuile fine de la generatoarele de gaze, cenuile de la arderea nmolurilor, cenuile de termocentrale. Obinere: nclzirea n retort, la temperaturi ridicate, a materialelor vegetale (coninut ridicat de C): lemn, crbune fosil, coji de nuc, smburi de fructe, cu sau fr adaos de substane anorganice (ZnCl2, MgCl2, CaCl2, H3PO4). Activarea - tratarea cu un gaz, cu proprieti oxidante, la temperaturi mari (aer, vapori de ap, oxizi de carbon, clor). Gazul asigur formarea structurii poroase n crbune - suprafaa poroas mare.

Selectivitatea adsorbiei este determinat de: ncrcarea electric a adsorbantului; natura ionilor; pH-ul soluiei. Suprafaa ncrcat:- electric negativ (adsorbant acid) adsoarbe cationi;- pozitiv (adsorbant bazic) adsoarbe anioni. Exemplu de adsorbie selectiv - adsorbia coloranilor: Coloranii acizi disociaz n: RH R- + H+, R- - se adsoarbe pe adsorbantul ncrcat pozitiv; bazici n: ROH R+ + OH- , R+ - se adsoarbe pe adsorbantul ncrcat negativ. Semnul sarcinii suprafeei adsorbantului se poate schimba cu variaia pH-ului soluiei, datorit adsorbiei ionilor de H+ sau OH- din soluie. Adsorbia moleculelor polare - explica apariia sarcinii electrice la o serie de substane cu caracter acid (oxizi i silicai) n ap pur.

=

Randamentul de adsorbtie(%):

Coeficientul mola de adsorbtie: [mol/g] =

Coeficientul masic de adsorbtie [mg/g] =

25. Procese de tratare a apei utilizate ca agent termic tratri speciale. Decarbonatarea (dedurizare) - reducerea duritii prin filtrare, schimbtori de ioni, decarbonatare cu var i decantare sau prin continuarea dedurizrii cu carbonat de sodiu; Deferizarea -reducerea fierului - aerare, filtrare pe pat; - filtrarea catalitic sau chimic cu var; Demanganizarea - extragerea manganului din apa subteran; operaia se realizeaz n comun cu deferizarea; - se utilizeaz metoda biologic i oxidani energici. Neutralizarea - eliminarea CO2 agresiv, n general prin demineralizare- aerare; Desalinizarea - eliminarea SO42-, Cl- - rini, schimbtori de ioni, electrodializ, osmoz invers, sau distilare parial;

26. Dedurizarea apei utilizate ca agent termic.- dedurizarea prin precipitareDuritatea temporara: Procedeul Clarke - Porter- limitat la ndeprtarea duritii datorate carbonaiilor. Tratarea apei dure cu lapte de var:Ca(HCO3)2.nH2O + Ca(OH)2 = 2CaCO3 + (n+2) H2OMg(HCO3)2.nH2O + Ca(OH)2 = MgCO3 +CaCO3 + (n+2) H2O Deoarece MgCO3 >Mg(OH)2MgCO3 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2 + CaCO3Dac apa brut conine NaHCO3 dup dedurizare crete alcalinitatea.De ce?2NaHCO3 + Ca(OH)2 = Na2CO3 + CaCO3 + 2H2OPt. evitarea precipitrii Mg2+, pH-ul < 9,2Doza teoretic pt. precipitarea optim a Ca(HCO3)2

- dedurizarea cu sod caustic NaOH 1) reduce duritatea temporar i permanent 2) neutralizeaz CO2liber.1.a. Ca(HCO3)2.nH2O + 2NaOH = CaCO3 + Na2CO3 + (n+2) H2OMg(HCO3)2.nH2O + 2NaOH = MgCO3 + Na2CO3 + (n+2) H2O Na2CO3- acioneaza asupra duritii permanente. Doza folosit se stabilete conform relaiei:

DMg duritatea temporar magnezic [grade de duritate].Doza maxim admis la tratarea apei potabile este de 100 g/m3

1.b.NaOH - reduce duritatea permanentMgCl2+ 2NaOH = Mg(OH)2 + 2NaCl!- NaOH este agresiv fa de piele i ochi, dizolvarea n ap este un proces exoterm. Sol. se depoziteaz la t0 > 12 0C, n vase nchise.

- dedurizare cu carbonat de sodiu.1. Tratarea apei dure cu carbonat de sodiu (sod de rufe)

CaCl2.nH2O + Na2CO3 = CaCO3+ (nH2O + 2NaCl)MgCl2.nH2O + Na2CO3 = MgCO3+ (nH2O + 2NaCl)n staii oreneti de tratare: procedeul cu var i sodDoza necesar de Na2CO3: Dn = 10,6 Dp Dp nr de grade de duritate permanent eliminat [g/m3] n medie, Dn = 60 -100 g/m3 i max. 200 g/m3

2. Tratarea apei dure cu fosfat trisodic sau cu polimetafosfat de sodiu:

3CaCl2.nH2O + 2Na3PO4 = Ca3(PO4)2 + (3nH2O + 6NaCl) 3MgCl2.nH2O + 2Na3PO4 = Mg3(PO4)2 + (3nH2O + 6NaCl) ! Soluia de Na2CO3 agresiv, se stocheaz n bazine metalice protejate, manipularea se face cu atenie, deoarece atac pielea i ochii.

27. Precipitarea metalelor.1. Precipitarea metalelor sub form de hidroxizi. pH-ul optim este situat ntre 7 i 10,5 pentru eliminarea metalelor grele (toxice). 2. Coprecipitarea carbonailor- sub form de hidrocarbonai.- se aplic n cazul: Pb, Cd, Ag, Mg, Zn, Ni.Dezavantaj: apa cu o valoare mare a pH-ului nu corespunde pentru scopuri potabile. Precipitarea metalelor sub form de sulfuri complexe foarte uor solubilea) cu Na2S, formnd sulfuri coloidale, care necesit Fe(OH)3 pentru coagulare; b) plecnd de la mercaptani, care permit o coagulare mai rapid. Coninutul rezidual de metale ionizate variaz ntre 0,1 2 g/m3

28. Dedurizarea prin schimb ionic, schimbtori de ioni clasificare, proprieti.*****Dedurizare prin schimb ionicSchimbtorii de ioni: substane macromoleculare naturale (zeolii) artificiale (permutii) sintetice (rini) schimb ionii lor cu ionii din soluiile cu care intr n contact. Cationiti: Rinile acide i srurile lor cu metale alcaline: R-H, R-Na - schimb cationii pe care i conin, inclusiv H+ cu cationi din soluiile cu care vin n contact.Cationii slab acizi: R-COOH, Cationii puternic acizi: R-SO3H Anioniti: Rinile cu caracter bazic: R-OH, R-Cl: rein anionii din soluiile cu care vin n contact. Aniointi puternic bazici: R-OH

Dedurizarea R-COOH(s) + (CaCl2.nH2O)(l) (R-COO)2Ca(s) + (nH2O + 2HCl)(l) Regenerare:2R-SO3H(s) + (CaCl2.nH2O)(l) (RSO3)2 Ca(s) + (nH2O + 2HCl)(l)

Schimbatori de ioni: Unitile componente Matricea (suport inactiv) Grupe funcionale ionogene - ioni fixi - ioni mobili (contraioni) Clasificarea dup: modul de obinere - naturali (zeolii) - de sintez (permutii, rini) natura matricei - anorganici (zeolii, permutii) - organici (rini schimbtoare de ioni) porozitate - microporoi, macroporoi, - izoporoi, pori variabili semnul sarcinii contraionilor - cationii, anionii, amfoteri numrul tipurilor de grupe ionogene - monofuncionali - polifuncionali29. Clasificarea sistemelor de schimb ionic. Comenteaz o aplicaie a tratrii cu schimbtori de ioni.

30. Mecanismul schimbului de ioni.Cationii -schimbul ionic ZHR(s) + MZ+(sol) MRZ (S) + ZH+(sol)

Anionii-schimbul ionic R-OH(S) + Cl-(sol) R-Cl(s) + HO-(sol)

31. Avantaje i dezavantajele utilizrii schimbtorilor de ioni.\Avantaje: realizarea epurrii concomitent cu recuperarea componentului n soluie economie de ap (prin recuperarea ionilor metalici sub form de soluii) economie de materii prime (recuperarea ionilor metalici, compui organici) economie de reactivi diminuarea consumului energetic eliminarea problemei lamurilor realizarea unui grad avansat de epurare (pn la 100%); capacitate de schimb ridicat (4-6 mE /g rin uscat); durat mare a schimbtorilor de ioni (10-12 ani); numr mare de cicluri utilizate; pierderi fizice i chimice reduse (3% an, n condiii normale de funcionare coninut de suspensii ca.10mg/L, lips de substane oxidante i produse petroliere etc.) rezisten bun la temperaturi ridicate(1500C); rezisten mecanic i stabilitate chimic bun, n funcie de tipul de rin.

Dezavantaje: pre de cost relativ ridicat posibilitatea colmatrii mecanice a rinii posibilitatea blocrii reversibile a centrilor activi (formarea unor precipitate) ireversibile (cauzat de oxidarea grupei active sau de prezena unor substane organice tensioactive) ndeprtarea substanele organice neionizate - este nesatisfctoare: alcolii, esterii, eterii nu sunt biodegradabili

32. Condiii de calitate pentru apa utilizat ca agent termic.Conditii de calitate: Turbiditate: lipsa Continut de minerale: lipsa Duritate: 0oG Continut scazut de oxigen, CO2

33. Apa pentru obinerea aburului n cazanele de nalta presiune

34. Descrie instalaia Tripol

1-unitate de schimb ionic; 2-regenerator cationit; 3-regenerator anionit

Rina nu este utilizat n strat mixt este separat n trei straturi: cationit anionit - cationit. Rinile sunt transferate n instalaia de regenerare pe linii de transvazare diferite. Avantajul ? Splarea: ndeprtarea sol. regeneratoare i a produilor secundari. Se face cu ap dedurizat i demineralizat n acelai sens utilizat la schimbul ionic sau la regenerare prin splare lent sau rapid.

35. Instalaie de dedurizare cu dou coloane de cationit.reactii Avantaj: apa are un coninut de CO2 foarte redus, iar coninutul de NaCl se reduce n funcie de proporia de amestecare; Dezavantaj: apa mai conine o cantitate semnificativ de ion carbonat i de NaCl.

36. Coloane de schimb ionic. Construcie, funcionare.reactiiCationitul puternic acid leag toi cationii din ap, anionitul slab bazic fixeaz anionii acizilor tare (clorur, sulfat, nitrat).- SiO2 din ap rmne neschimbat.Aburul de nalt presiune:CO2(1-2 mg/L); acid salicilic (20-40g/L; O2 diz (20-30 g/L); coninut redus de NaCl Dup desalinizare se dispune o coloan cu anionit puternic bazic care elimin complet CO2i SiO2.Dup reinerea ac. silicic se monteaz o coloan mixt cu ciclu de hidrogen i oxidril, care reine impuritile aflate sub form de urme.Pt. apa complet desalinizat: 1. Desalinarea grosier ap tratat cu o valoare a conductivitii de 3-10 S2. Desalinarea fin3. Desalinarea avansat.Aplicaii: ind. Chimicalelor fine, semiconductoarelor, medicin.