Kuidas mereveest joogivett saada? Vee magestamine on vee soolsuse vähendamine. Magestatud vesi erineb destilleeritud veest selle poolest, et destilleeritud vees pole üldse sooli, aga magestatud vees on neid joomiseks sobivas koguses. Merel, kus pole magevett tuleb vahest ette, et soolast vett tuleb magestada. Vee magestamise peamised meetodid on destillatsioon, ioonivahetus ja pöördosmoos ehk hüperfiltratsioon. Pöördosmoosi tehnoloogiat kasutatakse tänapäeval laialdaselt joogivee tootmisel mereveest ja veepuhastuses. Pöördosmoos on nähtus, kus lahusti liigub läbi poolläbilaskva membraani lahustunud aine väiksema kontsentratsiooni suunas, seega vastupidiselt osmoosile; see juhtub rakendatava lisarõhu tõttu. Rakendades soolalahusele suuremat rõhku kui osmootne rõhk, saab sundida lahusti molekule üle minema poolläbilaskva membraani puhtasse lahusesse
(vaid kogumis- ja ühtlustusmahuti) − Oht reoveepuhasti bioloogilistele protsessidele (mürgid) − Olmereoveesette kvaliteet halveneb • Nõrgvee puhastamine kohapeal (Sageli on prügila olmereoveepuhastist liiga kaugel) 1. Aktiivmudapuhastus 2. Looduslähedased meetodid 3. Füüsikalis-keemilised nn ’high-tech’ meetodid Pöördosmoos Pöördosmoosiseade • Osmoos on vee difusioon läbi poolläbilaskva membraani, kusjuures vesi liigub lahusesse, kus on rohkem lahustunud ainet (kangemasse). • Pöördosmoos on nähtus, kus kangem lahus liigub läbi membraani lahustunud aine väiksema kontsentratsiooni suunas (lahjemasse), vastupidiselt osmoosile. − Et see juhtuda saaks, tuleb rakendada lisarõhku (tuleb vett pumbata).
(>0,1mg/L) -> kõrvaldatakse SO2, Na2SO3 või Na2S2O3 abil ->flitreeritakse läbi kaltsiumsulfiti või söe · Kloorimise kasutamisel joogivee töötlemisena peab vaba jääkkloori sisaldus jääma 0,3 mg/L 0,5 mg/L. Osoneerimine · Omab eelist kloorimise ees, kuna laguneb hapnikuks, st. Kemikaale ei jää vette. · Üleliia suuri nitraadi kontsentratsioonid -> bakteriaalne denitrifikatsoon, ioon- vahetus või pöördosmoos 1) O2 lõhutakse keemiliselt või elektrivoolu toimel atomaarseks hapnikuks O+O 2) O moodustab koos hapniku molekuliga O2 kompleksse kolmeaatomilise ühendi O3, osooni. 3) See protsess on sumaarselt pöörduv, st. 2O3 3O2 H=-298kJ Osooni keemilised omadused: Osoon on väga tugev oksüdeerija. Osoonpuhastus tehnoloogia: 1) Prantsuse koolkond Osoon puhutakse vette puhastusprotsessi lõpus 2) Ameerika koolkond
alanemine on võrdeline lahuse molaalsusega. 2)Lahjendatud lahuse keemistemperatuuri tõus on võrdeline lahuse molaalsusega. 3)isotoonilisustegur i arvestaab mittelenduvate osakeste hulga suurenemist lahuses elektrolüüdi dissotseerumise tule Difusioon-soojusliikumisest tingitud iseeneslik aineosakeste liikumine kõrgema kontsentratsiooniga aladelt madalama kontsentratsiooniga aladele. Osmoos-lahusti ühesuunaline liikumine läbi poolläbilaskva membraani puhtast lahustist lahusesse. Pöördosmoos-kui lahusele rõhku mis on suurem osmoosest rõhust, sunnitakse lahuusti molekule üle minema lahustist lahusesse. Redoksreaktsioonid: Esineb kahte tüüpi keemilisi reaktsioone. Ühtedes ei muutu reageerivate ainete koostisse kuuluvate elementide oksüdatsiooniaste, Teist tüüpi reaktsioonides aga elementide oksüdatsiooniaste muutub, Selle reaktsiooni tulemusena suureneb tsingi oksüdatsiooniaste 0-lt II-le, vesiniku oksüdatsiooniaste väheneb I-lt 0-le.
Plahusti= Ppuhas*Xlahusti lahusti aururõhk on proportsionaalne tema moolimurruga lahuses. Lahust, mis vastab täpselt Raoult’i seadusele nim ideaalseks lahuseks. Lahustumisentalpia on 0, aga isegi ideaalse lahuse puhul kaasneb entroopia kasv ja tulemuseks on vabaenergia kahanemine => seetõttu ongi aururõhk väiksem. 41. Lahuste kolligatiivsed omadused: aururõhu alanemine, keemistemperatuuri tõus ja külmumistemperatuuri alanemine, osmoos ja pöördosmoos. Kuna lahuse vabaenergia kahaneb, siis peab ka auru vabaenergia kahanema, sellega kaasneb keemistemperatuuri tõus, keemistemp tõus on enamasti väike. Külmumistemperatuuri alanemine on nähtus, mis on tingitud lahustunud aine lisandist solvendis. Lahustunud aine alandab lahusti külmumistemperatuuri. Kui lahustunud aine on mittelenduv, siis tõstab selle lisamine keemistemperatuuri. Osmoos – nähtus, kus solvent tungib läbi poolläbilaskva membraani
JÄÄTMEKÄITLUS · Igaühe arusaam asjast (mida teised räägivad, mida kajastab meedia) · Üldised kogemused ja parim praktika · Rahvusvahelised lepped · EU direktiivid Eesti seadused ja arengukavad, ministeeriumid KOV, kohalikud eeskirjad · Jäätmefirmad (kogujad, käitlejad) · ETTEVÕTTED- jäätmetekitajad · ERAISIKUD- jäätmetekitajad Eesmärk: säästa loodus säästa loodusressursse kaitsta tervist Jäätekäitlus on majandusharu (eesmärk: saada kasumit, vältida raiskamist) Kõik asjad meie ümber muutuvad varem või hiljem kasutuks (jäätmeteks). Tavaliselt mõtleme prügist halvasti, sest see on inetu ja igal pool. · Elanike arvu suurenemise tõttu materjalide ja energia tarbimine kasvab (eelmise aasta seisuga juba 7 mld elanikku) · Loodusvarasid üha raskem kätte saada. TÄNAPÄEVA JÄÄTMEKÄITLUS MEENUTAB MITTE KESKKONNA KAITSMIST VAID ELLUJÄÄMISKURSUST. Jäätmeseadus (I(1992)...
1.VEE TÖÖTLEMISE MEETODID TEHNOLOOGILISE VEE VALMISTAMISEKS Karastusjookide valmistamisega tegelevates ettevõtetes on vee vajadus 0,166 kuni 0,2 m³/dal joogi kohta. Siirupite valmistamisel on veekulu 0,056 m³/dal kohta. Karastusjookide valmistamiseks kasutatavast veest tuleb eelkõige eemaldada Ca ja magneesiumi ioonid ning hüdrokarbonaadid. Soovitatavad vee töötlemise meetodid on järgmised: · ioonvahetus; · elektrodialüüs; · pöördosmoos; · hapetega neutraliseerimine; · reagentidega konditsioneerimine. Hüdrokarbonaatide neutraliseerimine väävel-, sool-, fosfor- ja piimhapetega on lihtsam võimalus vee aluselisuse kõrvaldamiseks. Väävel- ja soolhappe kasutamine on võimalik kui vees on olemas teatav tähtsusetu kogus sulfaate ja kloriide, aga piimhappe kasutamine kui vees sisaldub teatud kogus naatriumhüdrokarbonaate. Selle meetodi puuduseks on vee
23 24 4 18.02.2018 · Pöördosmoos Veepuhastusseadmed Pöördosmoos on vee puhastamise meetod, mis põhineb membraantehnoloogial. Manganese Greensand Membraan laseb läbi vett, mitte vees
mõne teise osakesega. Põrke tulemusena muutub osakese kiiruse väärtus ja liikumise suund. 65. Tooge näiteid difusiooni esinemise kohta. Lõhna levimine ruumis kui õhk seisab, kui panna komm vette, on komm paari päeva pärast lahustunud ja vesi on magus, plii ja kuld sulasid üksteise sisse 5 aastaga. Tee kott kuumas vees. 66. Tooge näiteid osmoosi esinemise kohta. Taimede juurtel vesi läheb taime sisse. Rosin paisub vees. 67. Mis on pöördosmoos ja milleks seda kasutatakse? Vees puhastamise meetod, mis põhineb membraantehnoloogial. Vee magestamine päästeparvede puhastusvärk. 68. Hinnata ruumi õhus oleva veeauru kontsentratsiooni (anda nii osakeste arvu, kui massi kaudu). Igas kuupmeetris on 9 gr veeauru. Vastus 9 gr/m3 kohta. Osakeste arvu järgi pool mooli 3*10 astmel Lämmastik 23 osakset kuupmeetri kohta. rõhul 100 kPa 69
võimalik kogus lahustunud ainet. Sarnane lahustab sarnast. Reeglina on antud aine lahustamiseks parimad solvendid need, mis sarnanevad ainega eelkõige oma polaarsuselt. Vesi kui polaarne solvent sobib hästi polaarsete, ioonsete ja vesiniksidet andvate ainete lahustamiseks. Mittepolaarsete ainete (nt vahad) lahustamiseks sobivad hästi heksaan ja tetrakloroeteen. Osmoos on nähtus, kus solvent tungib läbi poolläbilaskva membraani kontsentreeritumasse lahusesse. Pöördosmoos _ Rakendades soola lahusele suuremat rõhku kui osmootne rõhk, saab sundida lahusti molekule üle minema läbi poolläbilaskva membraani puhtasse lahustisse. Binaarsed vedelike segud _ Reeglina on sellised segud tõelised lahused, kuid traditsiooniliselt nimetatakse neid sageli ka segudeks. _ Vaatleme lihtsat binaarset segu, mis koosneb benseenist ja tolueenist. _ Kuna ainete struktuurid on sarnased, võib eeldada, et tegu on ideaalse lahusega, s.t mõlemad komponendid
Enamus tahkete ainete lahustuvus kasvab temperatuuril tõustes. Lahustumisentalpia on 1 mooli aine lahustumisega kaasnev entalpia muutus. Entroopia kasvab korrastatud tahkise lahustumisega. 4. Ideaalsete lahuste aururõhk: Raoult`I seadus. - Raoult’i seadus: lahusti aururõhk on proportsionaalne tema moolimurruga lahuses: Plahusti= PpuhasXlahusti 5. Lahuste kolligatiivsed omadused: aururõhu alanemine, keemistemperatuuri tõus ja külmumistemperatuuri alanemine, osmoos ja pöördosmoos. Kolligatiivsed omadused – rida lahuste omadusi, mis sõltuvad ainult lahuse kontsentratsioonist, mitte aga lahustunud ainest. Aururõhu alanemine: lahuse moodustumisega kaasneb entroopia kasv ja tulemusena lahuse vabaenergia kahanemine. Seega peab lahusega tasakaalus oleva auru vabaenergia samuti vähenema ja seetõttu ongi aururõhk väiksem. Lahuse aururõhu suhteline langus on võrdne lahustunud aine moolimurruga lahuses: p10 p X2 p10 X 2 1 X1
soojenemist); – prügilad annavad 6-13% globaalsest gaasitoodangust • on tule- ja plahvatusohtlik; – gaas võib levida mööda pinnast ja piki torustikke prügilast eemale • on ohtlik tervisele – prügilagaasist on leitud 557 keemilist ühendit (ENDS report, jan 2003) • takistab prügila haljastamist; Osmoos on vee difusioon läbi poolläbilaskva membraani, kusjuures vesi liigub lahusesse, kus on rohkem lahustunud ainet (kangemasse). • Pöördosmoos on nähtus, kus kangem lahus liigub läbi membraani lahustunud aine väiksema kontsentratsiooni suunas (lahjemasse), vastupidiselt osmoosile.
ioonselektiivse elektroodiga, samas nt puhverlashuse valmistamsieks ei mängi sama Na- sisaldus erilist rolli. Nt SiO2 sisaldus segab, kui mõõdame SiO2 sisaldust silikaatses aines, aga tiitrimist ei sega. 20. Filtreerimine: jaotus pooride suuruste järgi. 50+ m: makrofiltreerimine: juuksed, karvad, pinnas 0.1-50 m: mikrofiltreerimine: valgud, bakterid, pärmseened alla 0.1 m: ultrafiltreerimine: poori suurust mõõdetakse enamasti daltonites, trüpsiin, gamma globuliin, viirused ca 0.001 m: pöördosmoos 21. Filtreerimine: erinevad filtrimaterjalid. Hüdrofiilne filtermaterjal laseb läbi nii vesilahuseid kui orgaanilisi solvente, nt filterpaber, klaaskiudfilter. Hüdrofoobne filtermaterjal laseb läbi orgaanilisi solvente, kuid vesilahuseid üldiselt mitte. Samas kui hüdrofoobset filtrit niisutada orgaanilise lahustiga, nt etanooliga, läheb sealt ka vesilahus läbi. Hüdrofoobsed filtrid on head gaaside filtreerimiseks, tüüpiline näide on PTFE (teflon) membraan.
Lahuse külmumistemperatuur on madalam puhta lahusti külmumistemperatuurist 69. Difusioon ja efusioon (mõisted, selgitus) Difusioon - aineosakeste soojusliikumisest tingitud protsess, mis viib kontsentratsioonide ühtlustumisele süsteemis. Iseeneslik protsess, kiireneb kõrgemal temperatuuril, toimub kiiresti gaasides, aeglasemalt vedelikes. Lahustes põhjustab osakeste liikumise kõrgema kontsentratsiooniga aladelt madalama kontsentratsiooniga aladele. 70. Osmoos, osmootne rõhk, pöördosmoos, tähtsus. Osmoos - lahusti molekulide liikumine läbi poolläbilaskva membraani kõrgema kontsentratsiooniga lahuse suunas. Osmoosist põhjustatud vedelikusambale vastavat rõhku tasakaaluolekus, kus lahusesse tungivate ja sealt tagasi pöörduvate lahusti molekulide arv võrdsustub, nimetatakse osmootseks rõhuks. Osmootne rõhk on arvuliselt võrdne rõhuga, mida avaldaks lahustunud aine, kui ta ideaalgaasina täidaks antud temperatuuril lahuse poolt hõivatud ruumala
elektrostaatiliste jõududega (NaCl, CaBr2, K2SO4, soolad); l Lahustes põhjustab osakeste liikumise kõrgema kontsentratsiooniga aladelt madalama kontsentratsiooniga aladele. 76. Vedelad kristallid- omadused, kasutamine. vedelas olekus omadused sõltuvad suunast. Struktuur muutub kuumutamisel 68. Osmoos, osmootne rõhk, pöördosmoos, tähtsus. või voolu läbijuhtimisel Osmoos - lahusti molekulide liikumine läbi poolläbilaskva membraani kõrgema Nende ühendite osakesed võivad üksteise suhtes ümber paikneda, kuid nad kontsentratsiooniga lahuse suunas. säilitavad oma orientatsiooni l Osmoosist põhjustatud vedelikusambale vastavat rõhku tasakaaluolekus, kus Kasutatakse arvutites, kellades
madalama kontsentratsiooniga aladele. nõrkade van der Waalsi jõududega (jää, tahke He, CH4, O2, CO2, P4, S8); Ioonvõre sõlmpunktides vahelduvad katioonid ja anioonid, seotud 68. Osmoos, osmootne rõhk, pöördosmoos, tähtsus. elektrostaatiliste jõududega (NaCl, CaBr2, K2SO4, soolad); Osmoos lahusti molekulide liikumine läbi poolläbilaskva membraani kõrgema kontsentratsiooniga lahuse suunas. 76. Vedelad kristallid- omadused, kasutamine. l Osmoosist põhjustatud vedelikusambale vastavat rõhku tasakaaluolekus, vedelas olekus omadused sõltuvad suunast. Struktuur muutub kuumutamisel
põhjusta filtri ummistumist. Täitematerjaliks on peenestatud lubjakivi, marmor, dolomiit jne.Ei tohi sisaldada hõljuvaineid. Oht on agressiivse vee sattumine keskkonda. Aeratsioon - reovee läbipuhumine õhuga (CO2-ga) lenduvad ained eralduvad läbipuhutava õhuga desorptsioon (väävelvesinik, ammoniaak, lämmastikuühendid). Efektiivsus oleneb tehnoloogiast, aine omadustest ja kontsentratsioonist, pH-st, temperatuurist ja määratakse katsete põhjal. Pöördosmoos - lahuste filtrimises läbi membraani, mille poorid ( ~ 1 nm) lasevad läbi veemolekule, kuid peavad kinni suuremate mõõtmetega ioone ja soolamolekule. Ultrafiltratsiooni kasutatakse kõrgmolekulaarsete ainete eraldamiseks lahusest boorid (5...200 nm). Filtratsioonirõhk ületama nn.osmootse rõhu, 5-10 %-lise soolasisisaldusega vees 5-10 Mpa, 0,3-1,0 MPa Kõrgmolekulaarsetele ühenditele.Membraanid valmistatakse polümeersetest materjalidest atsetaattselluloos, pH peab
5) Adsorbeerunud molekuli madala pindkontsentratsiooni korral takistab soojusliikumine korrapärast paigutust ! ! ! ! ! Küsimused ! 1. Ultrafiltratsiooni, dialüüsi ja elektrodialüüsi põhimõtte. ! Lahuses oleva kolloiddispersse aine eraldamine ioon- (molekulaar-) disperssest faasist Dialüüs - kolloidse faasi eraldamine poolläbilaskvate membraanide abil. Membraani materjalid: kolloodium, tselluloos, pärgament, loomsed kiled. Ultrafiltratsioon - pöördosmoos, lahusti ja väiksemad osakesed surutakse läbi peenepoorilise membraani. ! 2. Faasidevahelised piirpinnad. Kohesioon ja adhesioon, pindpinevus, kapillarnähtused ja märgumine. ! Piirpind - dispersse faasi ja dispersioonikeskkonna vahel. Pinna iseloomulikud omadused: adsorptsioon ja elektriline kaksikkiht. • Vedelik-gaas piirpind on ekvipotentsiaalne. • Molekuli keskmine eluiga pindkihis: 10-7s. • Pinna molekulide jõuväljad jäävad gaasi faasi poolt kompenseerimata.
gaasid kiiremini. Difusioon - aineosakeste soojusliikumisest tingitud protsess, mis viib kontsentratsioonide ühtlustumisele süsteemis. Iseeneslik protsess, kiireneb kõrgemal temperatuuril, toimub kiiresti gaasides, aeglasemalt vedelikes. Lahustes põhjustab osakeste liikumise kõrgema kontsentratsiooniga aladelt madalama kontsentratsiooniga aladele. 70. Osmoos, osmootne rõhk, pöördosmoos, tähtsus. Osmoos - lahusti molekulide liikumine läbi poolläbilaskva membraani kõrgema kontsentratsiooniga lahuse suunas. Osmootne rõhk(pii).- osmoosist põhjustatud vedelikusambale vastav rõhk tasakaaluolekus, kus lahusesse tungivate ja sealt tagasi pöörduvate lahusti molekulide arv võrdsustub. i * C M * R * T *V i * n * R * T CM - lahustunud aine molaarne konts
lahuse külmumistemp. on alati madalam kui puhta lahusti külmumistemp GRAAFIKUD 69. Difusioon. Difusioon - aineosakeste soojusliikumisest tingitud protsess, mis viib kontsentratsioonide ühtlustumisele süsteemis. Iseeneslik protsess, kiireneb kõrgemal temperatuuril, toimub kiiresti gaasides, aeglasemalt vedelikes. Lahustes põhjustab osakeste liikumise kõrgema kontsentratsiooniga aladelt madalama kontsentratsiooniga aladele. 70. Osmoos, osmootne rõhk, pöördosmoos, tähtsus. Poolläbilaskev membraan - õhukene vedel või tahke kile (paber, tsellofaan, pärgament, elusraku seinad vms.), mis laseb läbi vaid teatud molekule või ioone. Osmoos - lahusti molekulide liikumine läbi poolläbilaskva membraani kõrgema kontsentratsiooniga lahuse suunas. Osmoosist põhjustatud vedelikusambale vastavat rõhku tasakaaluolekus, kus lahusesse tungivate ja sealt
See on arvuliselt võrdne rõhuga, mida on tarvis rakendada lahuse poolele, et peatada osmoosiprotsess. ↓π rakendatakse rõhku lahus lahusti → lahus lahusti ↑ poolläbilaskev membraan ↑ poolläbilaskev membraan Kui rakendada rõhku, mis on suurem kui osmootne rõhk, hakkab toimuma pöördosmoos — lahustimolekulide liikumine suurema kontsentratsiooniga lahusest väiksema kontsentratsiooniga lahuse/lahusti poole. See on üks vee puhastamise võte. π = c·R·T c= n Vlahus π — osmootne rõhk [kPa · atm] c — molaarne kontsentratsioon [mol/l] R — universaalne gaasikonstant T — absoluutne temperatuur [K] Erinevaid lahuseid, millel on ühesugune osmootne rõhk, nimetatakse isoosmootseteks lahusteks.
Kui rakendada kõrge kontsentratsiooniga lahuse piisavalt suur, et end vedelikust lahti rebida ja minna üle poolele osmootsest rõhust kõrgemat rõhku, hakkab aurufaasi. Samaaegselt toimub ka pöördprotsess ehk toimuma pöördosmoos ehk lahusti molekulide kondensatsioon. Kui aurustumise ja kondenseerumise kiirused saavad liikumine väiksema kontsentratsiooniga lahuse suunas. Ühesuguse osmootse rõhuga lahuseid nimetatakse võrdseks, tekib tasakaal vedeliku- ja aurufaasi vahel. isotoonilisteks. Kui ühe lahuse osmootne rõhk on teise
aurutamist. · Kokkuaurutamine Mahla kvaliteedi säilitamiseks aurutatakse selle vaakuumaparaatides. Mahla kontsentreeritakse kuivaine sisalduseni 70%. Aroomainete kontsentraati hoitakse eraldi ning lisataks mahla enne selle kasutamist. · Väljakülmutamine See meetod põhineb mahla külmutamisel 0 °C juures, vesi muutub jääks, jää tsentrifuugitakse ja eraldatakse välja, mille tulemusena kuivainesisaldus tõuseb. · Pöördosmoos Põhineb vee eemaldamisel poolläbilaskvate membraanide abil, mille pooride suurus vee molekulidega ühismõõdus. 7. Kuidas valmistatakse kupaazi (kupaazisiirupit)? · Tooraine eeltöötlus o Pulbreid segatakse kokku veega või piiritusega (sõltuvalt vajadusest) o Vett puhastatakse ja valmistatakse ette o Mahladest/siirupitest/kontsentraatidest valmistatakse kupaazi · Kupazeerimine
hindamisel; molaarmassi leidmisel (krüoskoopia). 69. Difusioon ja efusioon (mõisted, selgitus). Difusioon- aineosakeste soojusliikumisest tingitud protsess, mis viib kontsentratsioonide ühtlustumisele süsteemis. Efusioon on protsess, mille käigus gaasi molekulid lähevad läbi väikese ava. Ava mõõtmed on väiksemad kui molekulide vaba liikumistee pikkus. 70. Osmoos, osmootne rõhk, pöördosmoos, tähtsus. Osmoos - lahusti molekulide liikumine läbi poolläbilaskva membraani kõrgema kontsentratsiooniga lahuse suunas. Osmootne rõhk(pii).- osmoosist põhjustatud vedelikusambale vastav rõhk tasakaaluolekus, kus lahusesse tungivate ja sealt tagasi pöörduvate lahusti molekulide arv võrdsustub. 14
• pooride suurus on ebamäärane • suhteliselt madala mahtuvusega PROOVI SUURUS Makrofiltreerimine Mikrofiltreerimine Suurusvahemik > 50 mkm ca 0.1 .. 50 mkm Näited spoorid, juuksed, karvad, pinnas jms valgud (0.0005 .. 0.5 mkm) bakterid (0.3 .. 12 mkm) Pöördosmoos (lahusti liigub läbi poolläbilaskva membraani lahustunud aine väiksema kontsentratsiooni suunas): < ca 0.001 mkm HÜDROFOOBSUS VS HÜDROFIILSUS Hüdrofoobsus Hüdrofiilsus Kuidas toimib? Ei lahustu vees, laseb läbi orgaanilisi Laseb läbi nii vesilahuseid kui ka orgaanilisi solvente, kuid vesilahuseid üldiselt mitte. solvente
annaabi.ee 
