EN
Xlorni neytrallashda natriy tiosulfatning kimyoviy mexanizmi
Natriy tiosulfat hamda erkin xlor o'rtasidagi oksidlanish-qaytarish reaktsiyasi
Natriy tiosulfat erkin xlor bilan ta'sirlashganda, tiosulfat ioni qaytaruvchi vosita sifatida ishlaydigan oksidlanish-qaytarilish reaktsiyasi orqali uni tezda neytrallashadi. Neytral suvda xlorning asosiy faol shakli gipoxlor angidrid (HOCl) bo'lib, u tiosulfat ionlaridan elektronlarni oladi va ularni sulfatga (SO4^2-) aylantiradi. Shu bilan bir vaqtda HOCl xlorid ionlariga (Cl^-) qaytariladi. Ushbu jarayonni ayniqsa qimmatli qiladigan jihat shundaki, reaktsiya davomida xloramin yoki trixlorometan kabi zararli qo'shimcha mahsulotlar hosil bo'lmaydi. Shu sababli ham ko'plab laboratoriyalar va suv oziq-ovqat ob'ektlari qoldiq xlorini tizimlariga yangi ifloslantiruvchilarni kiritmasdan olib tashlash kerak bo'lganda natriy tiosulfatdan foydalanishni afzal ko'radilar.
Stexiometriya: Nima uchun 1,75 mg/l natriy tiosulfat 1 mg/l xlorini olib tashlaydi
Ko'pchilik suvni tozalash inshootlari natriy tiosulfat va xlor aralashmasini tayyorlaganda 1,75:1 nisbatini saqlashadi. Bu ushbu moddalarning laboratoriya sharoitida bir-biri bilan qanday reaksiyaga kirishishini o'rganish natijasidir. Masalan, quyidagi tenglamaga qarang: 4Cl2 + S2O3^2- + 5H2O → 8Cl^- + 2SO4^2- + 10H+. Haqiqiy hisob-kitoblarga kelsak, bir mol natriy tiosulfat (158 gramm/mol) to'rt mol Cl2 (jami taxminan 284 gramm) bilan reaksiyaga kirishadi. Bu boshlang'ich nuqtada taxminan 1,8:1 nisbatni beradi. Lekin amaliyotda ko'pchilik inshoot 1,75 mg/L dan foydalanadi. Nima uchun? Chunki haqiqiy ishlash sharoitida hech narsa mukammal bajarilmaydi. Qisman reaksiyalar, noaniq aralashish va atrof-muhitda suyralib yurgan organik moddalar kabi ko'plab to'siqlar doim mavjud bo'ladi. Pastroq raqam amaliy jihatdan tizimlarning xavfsiz va samarali ishlashini ta'minlaydi.
Amaliy sharoitdagi reaksiya kinetikasi va pH bog'liqligi
Bu reaksiya shunday sharoitlarda 30 soniyadan kamroq vaqt ichida xlorning 95% dan ko'prog'ini olib tashlaydi: taxminan xona haroratida (taxminan 25 gradus Selsiy) va 6,5 dan 8,5 gacha bo'lgan rN darajasida. Bu aslida tiosulfat barqaror bo'lib, reaktsiyalar uchun keng miqdorda HOCl mavjud bo'ladigan optimal nuqta. Biroq, bu oraliqdan tashqarida vaziyat qiyinlashadi. Agar rN 5.0 dan pastga tushsa, tiosulfat oltingugurt birikmalari va sulfitlarga ajralib ketishni boshlaydi, natijada uning samaradorligi ancha pasayadi. Boshqa tomondan, rN 9.0 dan yuqoriga ko'tarilganda sekinroq ta'sir etuvchi gipoxlorit ionlari (OCl-) hukmronlik qiladi, bu esa barcha jarayonni sezilarli darajada sekinlatadi. Oddiygacha sovuq suv (taxminan 5 gradus Selsiy) operatorlarning sekundlar emas, balki butun 2-3 daqiqa kutishiga sabab bo'ladi. Shuningdek, amaliyotdagi qiyinchiliklarni ham unutmaslik kerak. Suvdagi osilgan zarrachalar yoki organik moddalarning yuqori darajasi xlor molekulalarini o'ziga tortishi yoki bizning qaytaruvchilarimiz bilan joy uchun kurashishi mumkin, shu sababli maydon muhandislari tez-tez turgan joydagi haqiqiy sharoitga qarab dozalarni o'zgartirishga majbur bo'ladi.
Suvni tozalash sohasida qo'llanilishi: Nima uchun natriy tiosulfat afzal ko'riladi
Chiqindili suvlarni chiqarishda xlorlanishni olib tashlash va atrof-muhitga mos kelish
Mamlakat bo'ylab so'rilgan suvni tozalash inshootlari atrof-muhitga qaytishidan oldin suvdan xlorini olib tashlash uchun natriy tiosulfatdan foydalanadi. EPA qoldiq xlor miqdorining 0.1 mg/L dan past bo'lishini talab qiladi va ushbu kimyoviy modda inshootlarning shu qat'iy chegaralardan tashqariga chiqishiga to'sqinlik qiladi. Natriy tiosulfatni ajratib turadigan narsa shundaki, u parchalanganda mahalliy ekotizimlarga zarar bermaydigan zararsiz sulfat birikmalarini hosil qiladi. Bu oltingugurt oksidi yoki natriy gidrosulfit kabi boshqa moddalardan keskin farq qiladi, chunki ular suvni kislotalashishiga olib kelishi va ba'zan sulfatni qaytaruvchi bakteriyalar rivojlanishiga sabab bo'lishi mumkin. Tozalash inshootlari natriy tiosulfatning reaksiya nisbati (har bir qism xlor uchun taxminan 1,75 qism modda kerak) barqarorligini qadrlaydi. Bu bashorat qilinadiganlik operatotrlarga yuqori oqim davrlarida ham dozalashni avtomatlashtirish imkonini beradi va ular EPA talablarini emas, balki suv hayvonot dunyosini muhofaza qilish bo'yicha Jahon sog'liqni saqlash tashkiloti standartlarini ham doimiy ravishda bajaramizligini ta'minlaydi.
Suv o'liklarini, laboratoriya tahlillarini va qayta foydalanish tizimlarini ishlatishdagi muhim ahamiyati
Natriy tiosulfat baliqlarning so'lagichlariga xlor ta'sir etishini tezda bartaraf etadi, ayniqsa losos va qisqichbaqa kabi nozik turlar uchun muhim. Suvga qo'shishdan faqat bir necha daqiqa o'tgach, bu modda baliqlarning tannalarda ko'chirilishi yoki yangi tizimlar ishga tushirilayotganda o'lishini to'xtatadi. Mamlakat bo'ylab laboratoriyalar BOD darajalari va oziq moddalar kabi narsalarni sinovdan o'tkazishdan oldin qoldiq xlorlarni olib tashlash uchun natriy tiosulfatdan foydalanadi. Muammo shundaki, hatto juda maydai xlor miqdori ham ushbu mikroskopik sinovlarni buzib yuborishi mumkin. Kompaniyalar suvni qayta ishlatishni xohlaganda, natriy tiosulfat yana qulay keladi, chunki u oddiy xlor hamda chidamli xloraminlarni korroziyaviy qoldiqsiz olib tashlaydi. Bu uni aylanma suv bilan ishlaydigan sovutish tizimlari hamda membranaga beriladigan suvni tayyorlash uchun ajoyib qiladi. Balandlikchilar ham quvur uzilishi yoki nasos ishdan chiqqanda kabi favqulodda vaziyatlarda hayotlarni saqlash uchun tez chora sifatida uni yaxshi ko'radilar. Biroq, hech kim nazorat ostida bo'lmagan holda doimiy yechim sifatida foydalanishni tavsiya etmaydi, chunki ortiqchaligi kelajakda boshqa muammolarga olib kelishi mumkin.
Natriy tiosulfatdan foydalanish bo'yicha me'yoriy standartlar va xavfsizlik jihatlar
Qoldiq xlor va xlordan tozalash bo'yicha EPA, WHO hamda mahalliy me'yoriy talablari
AQSH atrof-muhitni muhofaza qilish agentligi (EPA) o'zining NPDES ruxsatnomasi dasturi orqali chiqarilayotgan suvlardagi qoldiq xlor miqdorini 0,1 mg/l gacha cheklab qo'ygan. Bu daraja suv ekotizimlarini darhol zararlanish hamda uzoq muddatli vayron bo'lishdan saqlash maqsad qilgan. Global standartlarga e'tibor qaratganda, SUO sug'orish yoki sanoat ishlari uchun suvni qayta ishlatishda qoldiq xlor miqdorini 0,2 mg/l dan pastroq saqlashni tavsiya etadi. Ular tozalash jarayonida hosil bo'ladigan noqulay dezinfektsiya qoldiqlarini kamaytirishni xohlaydi. Ba'zi joylarda ushbu me'yorida ham qat'iyroq cheklovlar qo'yilgan. Masalan, ba'zi sohil atrofidagi hududlarda daryo estuariylariga chiqarish nuqtalarida xlor miqdori 0,05 mg/l gacha pasaytirilishini talab qiladi. Shu talablarga javob berish uchun ehtiyotkorlik bilan dozani hisoblash zarur. Ko'pgina tizimlar xlorning har bir qismiga 1,75 qism natriy tiosulfat nisbatiga tayanadi. Bu tizimlarni qonuniy chegaralarda saqlash hamda tekshiruvlarda mos kelishni ta'minlash uchun loyihalashning boshlang'ich nuqtasi hisoblanadi.
Toksiklik, Xavfsizlik Choralarini Qo'llash va Ishchilarni Himoya Qilish (OSHA/NIOSH Ko'rsatmalar)
Natriy tiosulfatning o'ziga yetkazilishi juda tokssik emas, chunki uning sichqonlarda og'iz orqali qo'llanilganda LD50 ko'rsatkichi 5000 mg/kg dan yuqori ekanligi o'rganilgan. Shuningdek, u ma'lum kancerogenlar ro'yxatida ham, atrof-muhit uchun xavfli moddalar ro'yxatida ham uchratilmaydi. Biroq, OSHO va NIOSH kabi ish xavfsizligi tashkilotlari muntazam ravishda ushbu modda bilan ishlaydigan har bir kishi uchun asosiy himoya choralarni tavsiya etadi. Xodimlar chang holatidagi modda yoki suyuq eritmalardan kelib chiqadigan teri yoki ko'z shikastlanishini oldini olish uchun nitril qo'loqchalari va sekirga qarshilik ko'zoynaklarini kiyishlari kerak. Nam havo tiosulfatni vaqt o'tishi bilan parchalab yuborishi mumkinligi sababli, saqlash uchun namlikdan himoyalangan, yaxshi ventilyatsiyalangan joylarda saqlash talab etiladi. Suyuqlik tarqoq paytida esa suv emas, vermitkulit kabi materiallardan foydalanish kerak, chunki suv haqiqatdan ham parchalanishni tezlashtiradi. Natriy tiosulfat bilan ishlovchi barcha korxonalarda OSHO qoidalariga muvofiq yangilangan Xavfsizlik ma'lumotlarining varaqalari doim mavjud bo'lishi kerak. Bundan tashqari, xodimlarning 8 soatlik ish kuni davomida 15 mg/m3 chegarasidan oshmasligini ta'minlash uchun havo sifatini nazorat qilish ham zarur. Ushbu ko'rsatmalar shahar suv tozalash inshootlari, ishlab chiqarish korxonalari yoki tadqiqot laboratoriyalarida keng qo'llaniladigan ushbu kimyoviy modda bilan ishlash jarayonida xavfsizlikni ta'minlashga yordam beradi.
Ko'p so'raladigan savollar
Suvni tozalashda natriy tiosulfat nima uchun ishlatiladi?
Natriy tiosulfat suv tizimlaridan xlorlani neytrallash va zararli qo'shimcha mahsulotlar hosil qilmay olib tashlash uchun suvni tozalashda ishlatiladi. U zararsiz sulfat birikmalarini hosil qilish qobiliyati tufayli afzal ko'riladi.
Natriy tiosulfat xlor bilan qanday reaksiyaga kirishadi?
Natriy tiosulfat xlor bilan redoks reaksiyasida qaytaruvchi vosita sifatida ishlab, xlorni xlorid ioniga aylantiradi va tiosulfat ionlaridan sulfat hosil qiladi.
Nima uchun natriy tiosulfat va xlor uchun 1,75:1 nisbati ishlatiladi?
1,75:1 nisbati ideal kimyoviy o'zaro ta'sirlarni sekinlashtiradigan jumladan, qisman reaksiyalar va organik moddalar kabi amaliy omillarni hisobga olgan holda, amaliy operatsiyalarda samaradorlikni ta'minlaydi.
Natriy tiosulfat va xlor reaksiya kinetikasini qanday omillar ta'sir qiladi?
PH darajasi, harorat hamda osilgan zarrachalar yoki organik moddalarning mavjudligi natriy tiosulfat va xlor o'rtasidagi reaksiyaning tezligi va samaradorligini ta'sir qiladi.