Многокомпонентная смесь

[Brianna]

Возникла необходимость создать многокомпонентный раствор, содержащий ионы железа, марганца, меди, цинка, нитраты, нитриты, фосфаты, хлориды, сульфаты и азот аммонийный. Было решено создать сей букет добавлением в дистилят медного, цинкового, железного купороса, хлорида марганца и кислот: азотной, азотистой, фосфорной, серной и соляной.

Собсно вопрос, и даже два:

1. не взлетит ли мой раствор на воздух при взаимодействии всех этих элементов?

2. я так понимаю, на выходе у меня получится раствор с очень низким рН. А мне надобно рН в пределах 6,5-8. Что мне добавить, чтобы довести до нужного рН?

[Termoyad]

при рН = 6-8 начнут выпадать нерастворимые фосфаты металлов.

Раствор, конечно, не взорвется, но тут надо приложит мозг, а не смешивать всё подряд. Ту всё еще зависит от концентрации солей.

Тем более, откуда вы достанете азотистую кислоту? Она неустойчива, проще добавить растворимый нитрит.

Тут еще один камень: нитрит-ионы и ионы аммония несовместимы. При слабом нагревании нитрит окисляет ион аммония до свободного азота.

К тому же нитриты окисляют двухвалентное железо до трехвалентного. А при рН=8 выпалдает нерастворимый гидроксид железа ( III ).

Вывод прост: раствор с нужными вам свойствами можно создать, но хранить его будет невозможно, время его жизни будет стремиться к нулю с повышением уровня рН.

 

Для чего вам такой раствор? Каковы концентрации солей в нем?

[ssch]

Фосфаты железа, марганца, меди и цинка при pH 6-8 выпадут в осадок, если только раствор не слишком разбавлен. Аммоний и нитрит не мгновенно, но через определенное время превратятся в азот и воду.

[Brianna]

По порядку.

Данный раствор будет моделью сточной воды. На нем планируется изучать один сорбент, т.е. то как, от чего и как эффективно он чистит воду.

Концентрации веществ таковы, в мг/л: железо - 3,82, медь - 1,23, цинк - 2,41,марганец - 0,63, аммонийный азот - 8,1, сульфаты - 149, нитраты - 6,2, нитриты - 0,35, фосфаты - 0,66, хлориды - 62.

Предполагается, что раствор нагреваться не будет и должен просуществовать хотя бы часа 2-3. Проблема еще в том, что не все реагенты доступны. Поэтому выбирала из того, что есть.

Про фосфаты я поняла, но менять рН не представляется возможным, ибо только в пределе 6.5-8 сорбент будет нормально работать.

Еще не понятно, что за растворимый нитрит, и где его можно достать?

Если что-то глупое спрашиваю, не ругайтесь, я в химии не сильна.

[Termoyad]

По порядку.

Данный раствор будет моделью сточной воды. На нем планируется изучать один сорбент, т.е. то как, от чего и как эффективно он чистит воду.

Концентрации веществ таковы, в мг/л: железо - 3,82, медь - 1,23, цинк - 2,41,марганец - 0,63, аммонийный азот - 8,1, сульфаты - 149, нитраты - 6,2, нитриты - 0,35, фосфаты - 0,66, хлориды - 62.

Предполагается, что раствор нагреваться не будет и должен просуществовать хотя бы часа 2-3. Проблема еще в том, что не все реагенты доступны. Поэтому выбирала из того, что есть.

Про фосфаты я поняла, но менять рН не представляется возможным, ибо только в пределе 6.5-8 сорбент будет нормально работать.

Еще не понятно, что за растворимый нитрит, и где его можно достать?

Если что-то глупое спрашиваю, не ругайтесь, я в химии не сильна.

 

В таких концентрациях фосфаты будут в коллоидном виде, в осадок не выпадут. Да и нитрит-ион не сразу окислит весь катион аммония, просуществует такой раствор дня 2-3 почти без изменений. потом возможна коагуляция фосфатов и выделение азота. А вот железо нитритом окислится обязательно, даже в таких ничтожных концентрациях, поэтому создать раствор содержащий  железо (II) и нитриты - не получится. Пусть будет железо ( III ), сорбенту даже будет лучше.В качестве исходных компонентов можно взять: сульфаты меди и железа ( III ), цинка и марганца, хлорид или сульфат аммония, нитрит натрия/калия, нитрат натрия/калия, хлорид натрия/калия, фосфат натрия одно/двухзамещенный ( гидро/дигидрофосфат натрия ). Уровень рН доводится до нужного значения. Думаю, натрий и калий не помешают.Все реагенты вполне доступны и по цене и по наличию у поставщиков.

Изменено 17 Февраля, 2012 в 16:14 пользователем Termoyad

[AntrazoXrom]

От себя могу посоветовать вам проштудировать чуточку,хоть краем глаза,растворы для гидропоники или подпитки аквариумным растений. Состав,способы приготовления,регулирование рН и т.п. По составу они почти идентичны вашим требованиям. Кислоты все же не советую добавлять в эту смесь в качестве источников элементов - сложно будет регулировать рН. Если какие-то методики не найдете или проблемы с нужными реактивами будут - пишите в личку, помогу азотистую кислоту вообще забудьте)) последуйте совету Термояда и делайте акцент только на соли!

[Brianna]

2-3 дня это более чем достаточно, до коагуляции фосфатов раствор не доживет.

Раз светлые головы говорят: "Соли", значит будут соли)

А можно еще вопрос?

Неужели нитрит-ион совсем не смущает тот факт, что его в 10 раз меньше железа? Или количество не имеет значения? И по какому принципу идет окисление?

И по поводу корректировки рН...имеет ли значение то, каким реагентом доводить рН? или можно использовать стандартный гидроксид кальция/соляную (серную) кислоту?

AntrazoXrom, спасибо за совет) это я про растворы для гидропоники и про подпитку. Ну и за потенциальную помощь)

Может вы знаете какой нибудь информативный источник, где можно про это прочитать? А то в инете можно сутками лазить, но так и не найти нужного.

[AntrazoXrom]

Состав раствора для гидропоники (если мне не изменяет память, на тонну раствора или 10 тонн даже):

KH2PO4 (Калия монофосфат) = 430.6 g

Ca(NO3)2*4H2O (Кальциевая селитра, нитрат кальция) = 1531.9 g

KNO3 (Калиевая селитра, нитрат калия) = 305.1 g

K2SO4 (Сульфат калия, калий сернокислый) = 14.0 g

MgSO4*7H2O (Сульфат магния, магний сернокислый) = 506.9 g

FeSO4*7H2O (Железный купорос, сульфат железа II, железо сернокислое двухвалентное ) = 8.46 g

H3BO3 (Борная кислота) = 2.86 g

MnSO4*5H2O (Сульфат марганца, марганец сернокислый) = 3.95 g

ZnSO4*7H2O (Сульфат цинка, цинк серноуислый) = 3.96 g

CuSO4*5H2O (Медный купорос, сульфат меди, медь сернокислая) = 1.73 g

(NH4)2MoO4*4H2O (Аммоний молебденовокислый, молебдат аммония) = 0.112 g

Co(C2H3O2)2*4H2O (Ацетат кобальта, кобальт уксуснокислый) = 0.085 g

EDTA (Трилон Б) = 24.494 g

 

Компоненты смеси для подпитки аквариумных растений.

K2SO4(сульфат калия)

MgSO4*7(H2O) (сульфат магния семи водный, магнезия)

Fe2(SO4)3*9(Н2О) (сульфат железа трехвалентного девяти водный)

CuSO4*5(H2O) (сульфат меди пяти водный, медный купорос)

ZnSO4*7(H2O) (сульфат цинка семи водный)

H3BO3 (борная кислота)

(NH4)2MoO4 – (молибдат аммония, аммоний молибденовокислый)

MnSO4*5(H2O) – (сульфат марганца двухвалентного пяти водный)

EDTA

KH2PO4(фосфат калия монозамещенный)

KNO3 (нитрат калия, калийная силитра)

 

К сожалению, количества не знаю.

Как можно заметить невооруженным взглядом, вещества почти одни и теже во всех двух составах. Нигде не используется фосроная кислота в качестве источника фосфат-ионов, также как и азотистая кислота - в качестве источника нитрит-ионов.

http://www.ponics.ru/calc/ - вот здесь есть т.н. "калькулятор гидропонщика" Может Вам в чем-то поможет. Ну и вообще сайт можно посмотреть. Любая новая информация в направлении интересной Вам темы - полезная пища для ума . :cg:

[Mizantropoff]

а почему бы не сделать несколько (2, например) раствора с нереагирующими веществами? или один - с разными катионами и одним анионом, другой - с разными анионами и одним катионом. проверить эффективность сорбента по каждому компоненту, потом сравнить с эффективностью при совместном присутствии