聚合硫酸铁水解后该怎么处理
聚合硫酸铁水解后与污染物发生反应,能够聚合硫酸铁除浊增加水中悬浮颗粒重量以达到沉淀重力,还可以和悬浮胶粒发生电中和反应,使悬浮胶体脱稳,另外,它们通过架桥吸附网捕的功能,将水中杂质凝聚沉淀。
当聚合硫酸铁的碱化度较高时,它对废水的除浊效果是最好的。在这个碱化度过程中,其对废水中的电荷中和效果最佳,也就是说其凝聚脱稳,对污染悬浮物的卷扫絮凝效果最佳。而对于聚合硫酸铁的投加量适合时,其对废水的除浊效果最会彻底。不会造成药剂的浪费与投加量过多造成铁离子堆积,反而增加浊度。
废水中的浊度主要是由废水中漂浮或悬浮着的微纤维、微粒杂质、藻类、悬浮物等使水质混浊的物质。这些杂质具有不稳定性,可通过过滤或物理沉淀法的方式去除部分杂质。但仍有部分悬浮物,如胶体颗粒等悬浮于水中,通常通过投加聚合硫酸铁对其进行混凝处理.参考自:http://www.cl39.com/pro/yetijuheliusuantie_959.shtml望采纳。
常用混凝剂(絮凝剂)的溶解与使用方法
1、PAC (聚合氯化铝)的溶解与使用
1) PAC 为无机高分子化合物,易溶于水,有一定的腐蚀性;
2) 根据原水水质情况不同,使用前应先做小试求得最佳用药量(具体方法可参见第 2 条:聚 合硫酸铁的溶解与使用-加药量的确定);(参考用量范围:20-800ppm)
3) 为便于计算,实验小试溶液配置按重量体积比(W/V),一般以 2~5%配为好。如配 3% 溶液:称 PAC3g,盛入洗净的 200ml 量筒中,加清水约 50ml,待溶解后再加水稀释至
100ml刻度,摇匀即可;
4) 使用时液体产品配成 5-10%的水液,固体产品配成3-5%的水液(按商品重量计算);
5) 使用配制时按固体:清水=1:5 (W/V)左右先混合溶解后,再加水稀释至上述浓度即可;
6) 低于 1%溶液易水2、聚合硫酸铁(PFS)的溶解与使用
1) PFS 溶液配制
a、使用时一般将其配制成 5%-20 %的浓度。
b、一般情况下当日配制当日使用,配药如用自来水,稍有沉淀物属正常现象。
2) 加药量的确定
因原水性质各异,应根据不同情况,现场调试或作烧杯混凝试验,取得最佳使用条件和最佳投 药量以达到最好的处理效果。
a、取原水 1L,测定其PH 值;
b、调整其PH 值为 6-9;
c、用 2ml 注射器抽取配制好的 PFS 溶液,在强力搅拌下加入水样中,直至观察到有大量矾花形成,然后缓慢搅拌,观察沉淀情况。记下所加的PFS 量,以此初步确定PFS 的用量;
d、按照上述方法,将废水调成不同PH 值后做烧杯混凝试验,以确定最佳用药PH 值;
e、若有条件,做不同搅拌条件下用药量,以确定最佳的混凝搅拌条件;
f、 根据以上步骤所做试验,可确定最佳加药量、混凝搅拌条件等。
注意混凝过程三个阶段的水力条件和形成矾花状况。
a) 凝聚阶段:是药剂注入混凝池与原水快速混凝在极短时间内形成微细矾花的过程,此 时水体变得更加浑浊,它要求水流能产生激烈的湍流。烧杯实验中宜快速(250-300 转/分)搅拌 10-30S,一般不超过2min。
b) 絮凝阶段:是矾花成长变粗的过程,要求适当的湍流程度和足够的停留时间 (10-15min),至后期可观察到大量矾花聚集缓缓下沉,形成表面清晰层。 烧杯实验 先以 150 转/分搅拌约6 分钟,再以60 转/分搅拌约4 分钟至呈悬浮态。
c) 沉降阶段:它是在沉降池中进行的絮凝物沉降过程,要求水流缓慢,为提高效率一般 采用斜管(板式)沉降池(最好采用气浮法分离絮凝物),大量的粗大矾花被斜管(板) 壁阻挡而沉积于池底,上层水为澄清水,剩下的粒径小、密度小的矾花一边缓缓下降, 一边继续相互碰撞结大,至后期余浊基本不变。烧杯实验宜以20-30 转/分慢搅5 分钟, 再静沉 10 分钟,测余浊。
盐基度对聚合硫酸铁的影响是直接而客观的,它是聚合硫酸铁的一个重要质量指标,它不仅影响聚合硫酸铁的基本特性,而且在制造和使用中都必须把它作为一项重要指标来考虑。盐基度并不是越高越好,不同废水的处理对聚合硫酸铁盐基度的要求也各不相同,在污浊度相同的原水中,投入的药剂也是相同的情况下,盐基度不同的聚合硫酸铁对原水产生的絮凝效果是不一样的。盐基度和聚合硫酸铁的相互做用是:盐基度越高的聚合硫酸铁,源水浊度越高,则絮凝效果越好。而且盐基度也影响聚合硫酸铁的外观颜色。所以在使用时一定要根据原水的客观情况决定使用何种盐基度的聚合硫酸铁,具体聚合硫酸铁的分类与投加方法至http://www.cl39.com望采纳。
方法1:观察。亚铁离子,是绿色的,看的出来。
方法2:加入硫氰化钾(不是硫氢化钾),不显血红色.然后加入氯水,显血红色,则为亚铁离子
反应离子方程式:
2Fe2+ +Cl2 ==2Fe3+ +2Cl-
Fe3+ +3SCN- ==Fe(SCN)3(络合反应,是可逆的,是检验三价铁的特征反应;二价铁无此特性)
扩展资料:
高锰酸钾能够将二价铁离子氧化成三价铁离子,方程式为:
高锰酸钾,无机化合物,深紫色细长斜方柱状结晶,有金属光泽。
高锰酸钾具有强氧化性,在实验室中和工业上常用作氧化剂,遇乙醇即分解。在酸性介质中会缓慢分解成二氧化锰、钾盐和氧气。光对这种分解有催化作用,故在实验室里常存放在棕色瓶中。从元素电势图和自由能的氧化态图可看出,它具有极强的氧化性。在碱性溶液中,其氧化性不如在酸性中的强。
参考资料:
百度百科-亚铁离子
——三氯化钛还原-重铬酸钾滴定法
任务描述
铁是地球上分布最广的金属元素之一。铁矿石中含铁量均较高,对于高含量铁的测定,目前主要采用滴定法。常用的有EDTA滴定法、重铬酸钾滴定法、高锰酸钾滴定法、铈量法和碘量法。由于重铬酸钾滴定法具有快速、准确和容易掌握等优点,被广泛采用。本任务通过实际操作训练,学会三氯化钛还原-重铬酸钾滴定法测定铁矿石中铁含量,学会用酸分解法对试样进行分解。能真实、规范记录原始记录并按有效数字修约进行结果计算。
任务实施
一、仪器和试剂准备
(1)玻璃仪器:酸式滴定管、锥形瓶、容量瓶、烧杯。
(2)SnCl2溶液:100g/L,称取10g SnCl2·2H2O溶于20mL HCl中,通过水浴加热溶解,冷却,用水稀释到100mL。
(3)硫-磷混酸(2+3):边搅拌边将30mL浓磷酸放入约50mL水中,再加入20mL浓硫酸,混匀,流水冷却。
(4)二苯胺磺酸钠:0.5% 水溶液。
(5)钨酸钠溶液:称取25g钨酸钠溶于适量的水中,加5mL磷酸用水稀释至100mL。
(6)三氯化钛溶液(15g/L):用9体积的盐酸稀释1体积的三氯化钛溶液(约15%的三氯化钛溶液)。
(7)重铬酸钾标准溶液:0.01667mol/L。称取4.904g预先在140~150℃烘干1h的重铬酸钾(基准试剂)于250mL烧杯中,以少量水溶解后移入1 L容量瓶中,用水定容。
(8)氟化钠。
二、分析步骤
称取一份铁矿石试样0.2000 g于300mL锥形瓶中,用少量水润湿,加入10mL浓盐酸,低温加热溶解,必要时加入0.2 g氟化钠助溶,也可滴加二氯化锡助溶。试样分解完全后,用少量水吹洗锥形瓶壁,加热至沸,取下趁热滴加二氯化锡溶液还原三价铁至溶液呈浅黄色。加水稀释至约150mL。加入25% 钨酸钠溶液0.5mL,用三氯化钛溶液还原至呈蓝色。滴加K2Cr2O7溶液至钨蓝色刚好褪去。加入15mL硫酸-磷酸混酸,加0.5% 二苯胺磺酸钠指示剂5滴,立即以重铬酸钾标准溶液滴至稳定的紫色即为终点。同时做空白试验。
三、结果计算
铁矿石中铁的质量分数为:
岩石矿物分析
式中:w(Fe)为铁的质量分数,%;V为滴定试液消耗重铬酸钾标准溶液的体积,mL;V0为滴定空白消耗重铬酸钾标准溶液的体积,mL;0.0055847为与1mL重铬酸钾标准溶液相当的铁量,g/mL;m为称取试样的质量,g。
四、质量记录表格填写
任务完成后,填写附录一质量记录表格3、4、5。
任务分析
一、方法优点
重铬酸钾溶液比较稳定,滴定终点的变化明显,受温度的影响(30℃以下)较小,测定的结果比较准确。
二、SnCl2-TiCl3-K2Cr2O7法测定铁矿石中铁含量(无汞法)原理
在酸性条件下,先用SnCl2溶液还原大部分Fe(Ⅲ),再以TiCl3溶液还原剩余部分的Fe(Ⅲ),稍过量的TiCl3可使作为指示剂的NaWO4溶液由无色还原为蓝色,从而指示终点。接着用K2Cr2O7标准溶液定量氧化Fe(Ⅱ),测定全铁含量,并以二苯胺磺酸钠为指示剂,滴至溶液变紫色即达到终点。
实验有关方程式如下:
2Fe3++Sn2+→2Fe2++Sn4+
岩石矿物分析
岩石矿物分析
三、化验室废水处理
废液中有害物质的处理方法主要是通过物理过程和化学反应等,将有害物回收或分解、转化生成其他无毒或低毒的化合物。下面是一些有害废弃物的处理方法。
(1)含砷废液的处理:三氧化二砷是剧毒物质,其致死剂量为0.1g。在溶液中的浓度不得超过5×10-7。处理时可利用硫酸铁在碱性条件下形成氢氧化铁沉淀与砷的化合物共沉淀和吸附作用,将废水中的砷除去。注意,Fe3+和As3+的摩尔比约为10∶1,pH值在9左右效果最好,充分搅拌后静置过夜,分离沉淀,排放废液。
Fe3++3OH-→Fe(OH)3↓
As3++3OH-→As(OH)3↓
(2)含铬废液的处理:Cr(Ⅵ)有剧毒,在溶液中的浓度不得超过5×10-7。可在酸性(调pH=2~3)含铬废液中,加入约10% 的硫酸亚铁溶液,Fe2+能把Cr(Ⅵ)还原为Cr3+。然后用熟石灰或碱液调溶液的pH=6~8(防止pH>10时Cr(OH)3转变成 加热到80℃左右,静置过夜,分离沉淀,排放废液。有关方程式如下:
Fe2++2OH-→Fe(OH)2↓
Fe3++3OH-→Fe(OH)3↓
Cr3++3OH-→Cr(OH)3↓
(3)含氰化物废液的处理:氰化物有剧毒,在溶液中的浓度不得超过1.0×10-6。我们利用CN-的强配位性,采用配位法即普鲁士蓝法处理含氰化物的废液。先在废液中加入碱液调pH=7.5~10.5,然后加入约10% 的硫酸亚铁溶液,充分搅拌,静置后分离沉淀,排放废液。
有关方程式如下:
Fe2++6CN-→[Fe(CN)6]4-
2Fe2++[Fe(CN)6]4-→Fe2[Fe(CN)6]↓
(4)含汞废液的处理:含汞废液的毒性极大,其最低浓度不得超过5.0×10-9,若废液经微生物等的作用后会变成毒性更大的有机汞。可用Na2S把Hg2+转变成HgS,然后使其与FeS共沉淀而分离除去。
有关反应如下:
Hg2++S2-→HgS↓
Fe2++S2-→FeS↓
(5)含铅废液的处理:含铅废液的浓度不得超过1.0×10-6。可用氢氧化物共沉淀法处理。先用碱液调pH=11,把Pb2+转变成难溶的Pb(OH)2沉淀,然后加铝盐凝聚剂Al2(SO4)3使生成Al(OH)3沉淀,此时pH值为7~8,即产生Al(OH)3和Pb(OH)2共沉淀。静置澄清后分离沉淀,排放废液。
有关反应如下:
Pb2++2OH-→Pb(OH)2↓
Al3++3OH-→Al(OH)3↓
(6)含镉废液的处理:90% 的镉应用于电镀、颜料、合金及电池等,对环境监测站化验室含镉废水实用的处理方法有沉淀法、吸附法。使用沉淀法,沉淀剂有氢氧化物、硫化物、聚合硫酸铁,使用氢氧化物,pH控制在10以上,可达满意效果;使用硫化物pH控制在9以上;使用聚合硫酸铁pH控制在8.5~9.5范围。吸附法,可使用活性炭、风化煤、磺化煤作吸附剂。
(7)含酚废液的处置:随着石油化工、塑料、合成纤维、焦化等工业的迅速发展,各种含酚废水也相应增多,酚的毒性较高,使用活性炭作吸附剂是一种可行的方法。对于其他有毒有害有机废水,化验员也可用此方法。
实验指南与安全提示
盐酸既有挥发性,又有腐蚀性,使用时注意通风,避免吸入、接触皮肤和衣物。
试样分解完全时,剩余残渣应为白色或接近白色的SiO2,如仍有黑色残渣,则说明试样分解不够完全。
含铁的硅酸盐难溶于盐酸,可加入少许NaF、NH4F使试样分解完全。磁铁矿溶解的速度缓慢,可加几滴SnCl2助溶。
对于含硫化物或有机物的铁矿石,应将试样预先在550~600℃温度下灼烧以除去硫和有机物,再以HCl分解。对于酸不能分解的试样,可以采用碱熔融法。
用SnCl2还原Fe3+时,溶液体积不能过大,HCl浓度不能太小,温度不能低于60℃,否则还原速度很慢。容易使滴加的SnCl2过量太多,故冲洗表面皿及烧杯内壁时,用水不能太多。
滴定前要加入一定量的硫-磷混酸。这是由于一方面滴定反应需在一定酸度下进行(1~3mol/L),另一方面磷酸与三价铁形成无色配合离子,利于终点判别。在硫-磷混酸溶液中,Fe2+极易被氧化,故还原后应马上滴定。二苯胺磺酸钠指示剂加入后,溶液呈无色。随着K2Cr2O7的滴入,Cr3+生成,溶液由无色逐渐变为绿色。终点时,由绿色变为紫色。
指示剂必须用新配制的,每周应更换一次。
由于在无Fe2+存在的情况下,K2Cr2O7对二苯胺磺酸钠的氧化反应速率很慢。因此,在进行空白试验时,不易获得准确的空白值。为此,可在按分析手续处理的介质中,分三次连续加入等量的Fe(Ⅱ)标准滴定溶液,并用K2Cr2O7标准滴定溶液做三次相应的滴定。将第一次滴定值减去第二、第三次滴定值的差值的平均值,即为包括指示剂二苯胺磺酸钠消耗K2Cr2O7在内的准确的空白值。
案例分析
赣州钴钨公司实验室某员工在使用氯化亚锡还原-重铬酸钾滴定法测定含铁矿石中的总铁含量时,用王水溶解矿石样品氯化亚锡还原等步骤圴按照操作规程进行,但在进行滴定操作过程中,发现滴定终点不敏锐,测定结果严重偏低,以你所学知识,分析造成结果偏低的可能原因。
拓展提高
铁矿石分析总述及铁矿石系统分析流程
铁矿石的简项分析,一般需要测定全铁、二氧化硅、硫和磷等,因为铁矿石中硅、硫和磷等属于有害杂质。有时需要测定亚铁及可溶铁,以便对于铁矿进行工业评价。在组合分析中还需增加氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化锰及砷、钾和钠等。在全分析中主要考虑铁矿的综合利用、综合评价以及特殊的需要,还要测定钒、钛、铬、镍、钴、吸附水、化合水、灼烧减量及二氧化碳等。稀有、分散元素也必须考虑综合利用。为了减少一些不必要的化学分析工作量,在确定分析项目之前,应先进行光谱半定量全分析。
铁矿石系统分析流程,可采用氢氧化钾(或加入少许过氧化钠)分解试样,水浸取后加酸酸化,过滤后滤液装于250mL容量瓶中。流程图见2-1。
图2-1 铁矿石系统分析流程图
取少量液体出来,加入几滴酸性高锰酸钾溶液,若紫色褪去则溶液中含有硫酸亚铁.再取少量溶液,加入几滴KSCN溶液,若溶液变成血红色,则溶液中含有硫酸铁. 综上所述,若紫色褪去且有血红色出现,则是部分变质若紫色不褪去但出现血红色,则是完全变质.
硫酸亚铁转换成硫酸铁只要用较弱氧化性的物质就可以将其氧化.甚至向其溶液中鼓入空气也能将硫酸亚铁转换成硫酸铁.而硫酸铁中加入铁屑就能将其转换成硫酸亚铁了.
硫酸亚铁 硫酸铁有什么不同从化学式及其他方面:从物理性质来说溶液颜色不同,化学角度说铁的价态不一样.亚铁正二价,铁正参价.硫酸铁处于最高价态,可被还原硫酸亚铁处于中间价态,既可被还原,也可被氧化,更多硫酸亚铁与聚合硫酸铁之间的不同与转换至http://www.cl39.com/望采纳。
据检测发现,两者均为铁盐,溶解后均可生成三价铁离子,而三价铁离子与水反应会生
成具有吸附作用的氢氧化铁胶体,这种胶体物质对水中悬浮物具有吸附凝聚作用。另外,它们水解所形成的正电荷离子同样会与水中的负电荷胶体悬浮物发生电中和反应,消除其互斥性。
但是,三氯化铁属于传统性铁盐,具有较强腐蚀性,处理后的水及易呈现铁的颜色,出水水质色度超标。三氯化铁没有盐基度,其稳定性也不如聚合铁。
聚合硫酸铁是利用三价铁离子通过羟基聚合广大分子的无机物,具有高聚性,所生成的水解产物还包括了多核络合物等具有高效絮凝作用的产物。其絮凝作用优于三氯化铁3~15倍。作为高分子聚合物受温差、pH值等的影响较小,适用性强,处理效率高,总成本低。
1、聚合氯化铝(PAC):对各种废水都可以达到好的絮凝效果,能快速形成大的矾花,沉淀性能好,适宜的pH值范围较宽(pH在5-9之间),且处理后水的pH值和碱度下降较小。水温低时,仍可保持稳定的絮凝效果,其碱化度比其它铝盐、铁盐为高,因此药液对设备的侵蚀作用小。
2、聚合硫酸铁(PFS):混凝体形成速度快,密集且质量大且沉降速度快。尤其对低温低浊水有优良的处理效果,适用水体pH值范围(pH在4-11之间),腐蚀性小。实验表明,用聚铁净化水,可降低亚硝氮及铁的含量。因此它是优良安全的饮用水混凝剂剂,有取代对人体有害的聚合铝混凝剂的趋势。
3、聚亚铁:可将高价金属离子还原成低价金属离子且不需酸化。该混凝剂在水体中具有电荷中和与吸附架桥双重功能。与活性剂共用,可使胶体物质转变为混凝体,同时除去废水中的Cu、Zn、Ni等金属离子,成为高效电镀废水净化剂。
4、聚合硫酸铝(PAS):去除浊度效果显著,并有较广的温度使用范围和对原水的适用范围。不仅可处理工业用水,还可处理工业废水。
5、聚合硅酸(PS):目前对聚合硅酸制备方法、聚合机制、聚合度的影响因素匀己研究较为透彻。研究发现,可利用中和所达到pH值的不同来控制聚合速度。聚硅酸具有很强的粘结聚集能力和吸附架桥作用。
6、聚丙烯酰胺:在合成的有机高分子絮凝剂中,聚丙烯酰胺的应用最多。聚丙烯酰胺有非离子型、阳离子型和阴离子型三种。它们的分子量均在50-600万之间。
由于这类絮凝剂存在一定量的残余单体丙烯酰胺,不可避免地带来了毒性。高分子量(106以上)的聚丙烯酸纳属阴离子型混凝剂,有强的混凝作用且无毒。聚丙烯酸纳对悬浮于水介质中的细粒子产生非离子吸附,使粒子间产生交联。它对具有金属氢氧化物这类正电荷的胶体粒子更显示出其优良的性能。
7、聚二甲基二丙烯基氯化铵:阳离子型高分子化合物,用于水处理能获得比目前较常用的无机高分子絮凝剂和有机高分子混凝剂聚丙烯酰胺更好的处理效果,可单独使用,也可与无机混凝剂并用。
参考资料来源:百度百科-絮凝剂
会生成蓝色溶液。Fe2+ 亚铁离子一般呈浅绿色,有较强的还原性,能与许多氧化剂反应,如氯气,氧气等。因此亚铁离子溶液最好现配现用,储存时向其中加入一些铁粉(三价铁离子有强氧化性,可以与铁单质反应生成亚铁离子) 亚铁离子也有氧化性,但是氧化性比较弱,能与镁、铝、锌等金属发生置换反应。
方法1:观察法,2价铁离子呈浅绿色。
方法2:加入氢氧化钠溶液,先生成白色沉淀,然后很快转变成灰绿色,最后转变成红褐色。
方法3:向其中加入硫氰化钾溶液,不变色,然后滴加双氧水溶液,溶液变成血红色。
二价铁能与邻菲罗啉反应生成橙红色络合物,在波长510m范围处测量吸光度,用工作曲线法测定未知水样中二价铁的含量。在工作曲线的绘制基础上,根据国家环境水质检测的标准方法 (邻菲罗啉分光光度法)对现有水样进行二价铁测定,测定过程中严格遵守操作规范并做好数据记录。
邻菲罗啉检测二价铁所用试剂
(1)铁的标准贮备液:准确称取0.7020g硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O,将其溶于50ml的(1十1)硫酸中,充分搅拌溶解后,转移至1000ml容量瓶中,容量瓶加水至标线后摇匀。此溶液的含铁量为100ug/ml。
(2)铁标准使用液:准确移取铁标准贮备液25ml,将其置于100ml的容量瓶中,容量瓶加水至标线后摇匀。此溶液的含铁量为25ug/ml。
(3)(1+3)盐酸:为1体积浓盐酸和3体积水混合。
(4)10%盐酸羟胺溶液:准确称取10g盐酸羟胺将其溶解于100mL水中
(5)缓冲溶液:准确称取40g乙酸铵入到加50ml冰乙酸中,转移至100ml容量瓶中,容量瓶加水至标线后摇匀。
(6)0.5%邻菲啰啉水溶液:准确称取0.5克邻菲啰啉于水中溶解,若溶解困难可以加数滴盐酸帮助溶解,然后将其转移至100ml容量瓶中,容量瓶加水至标线后摇匀。
检测二价铁所用仪器
1.分光光度计
2.分析天平:精度士0.001g。
3.锥形瓶:150mL。
4.移液管:5、10、50mL
5.比色皿:10mm
6.具塞比色管:50ml
7.洗耳球
试剂配制注意事项
1.由于每批试剂的铁含量如不同,因此每次新配一次试液,都需要重新绘制校准曲线。
2.含有CN或S2离子的水样在进行酸化时。必须小心进行,因为会产生有毒气体。
3.如果水样含铁量比较高,可以进行适当稀释若浓度低时也可换用30mm或50mm的比色皿。