Удаление химически связанной воды

Химически связанная вода. Характеризуется неподвижностью, высокой прочностью связей, неспособностью растворять, включает конституционную и кристаллизационную воду, входит в состав твердой фазы почвы.[...]

Химически связанная вода и парообразная практически недоступны корневой системе растений.[...]

Химический состав озерных вод тесно связан с составом питающих озеро поверхностных и подземных вод и, следовательно, зависит от комплекса физико-географических условий, свойственных тому или иному водосбору озера, а также от геологического строения водосбора и котловины озера. Первичный состав вод, поступающих с водосбора, под влиянием биохимических процессов, протекающих в озере, подвергается изменению. В результате формируется гидрохимический комплекс, свойственный или только данному озеру, или группе озер, типичных для того или иного ландшафта.[...]

Химически связанная вода представляет собой гигроскопическую влагу, поглощенную твердым веществом. Она составляет небольшой процент (обычно 4—10%) и не удаляется даже термической сушкой.[...]

Химический состав почвообразующей породы отражает в известной мере ее механический и минералогический cocí ав. Песчаные породы, богатые кварцем, состоят преимущественно из кремнезема. Чем тяжелее механический состав породы, тем больше в ней высокодисперсных вторичных минералов, а следовательно, меньше кремнезема, больше полутораокисей алюминия, железа, химически связанной воды, в породах сиаллитного типа больше также окисей калия и магния.[...]

Вода в недрах Земли находится в жидком, твердом и газообразном состоянии. Она или свободно циркулирует по трещинам и порам горных пород и почв, подчиняясь силе тяжести, или находится в физически и химически связанном состоянии с минеральными частицами почв, грунтов и горных пород.[...]

Вода, содержащаяся в почве, находится во всех трех своих состояниях — твердом (лед), жидком и парообразном. Помимо льда, можно выделить следующие формы воды в почве: 1) химически связанную; 2) парообразную; 3) сорбционно связанную (гигроскопическую и пленочную); 4) свободную воду (капиллярную и гравитационную).[...]

Химически связанную воду В. И. Вернадский подразделил на конституционную, кристаллизационную и цеолитную. Конституционная вода входит в состав минералов (например, А12 (ОН) 2 • ЭЮг — топаз) и выделяется из них при разрушении кристаллической решетки при высокой (несколько сот градусов) температуре. Кристаллизационная вода не образует с минералом химического соединения, а участвует в строении решетки минерала в виде нейтральной молекулы (например, Са504 2Н20 — гипс). Кристаллизационная вода удаляется из минерала при температуре более 100° С с перестройкой кристаллической решетки минералов и образованием безводных соединений (например, СаБ04 — ангидрит). Цеолитная вода еще менее прочно связана с минералами и выделяется при низкой температуре. Общая формула цеолитов (Ыа2Са) 0А1203-п5102-тН20.[...]

Химически связанная, или конституционная, вода — входит в молекулу вещества гидроксильной группой, например Ре203+ЗН20->2Ре(0Н)з. Удаление химически связанной воды при прокаливании сопровождается распадом минерала.[...]

Химически связанная вода растениям недоступна.[...]

Химически связанная вода входит в состав химических соединений (минералов) в виде гидроксильной группы — так называемая конституционная вода [Ре(ОН)3, А1(ОН)3] или целыми молекулами — кристаллизационная вода (СаБ04 • 2Н20, №28 04 • ЮН2О).[...]

Вода играет исключительно важную роль в жизненных процессах не только как обязательная составная часть всех клеток тканей тела, но и как среда, е которой происходят все химические превращения, связанные с жизнедеятельностью организма. Не надо думать, что содержащаяся в клетках тела вода играет пассивную роль. Вода активно участвует в разнообразнейших реакциях. Например, подсчитано, что для сгорания 100 г углеводов потребляется около 120 г воды, 100 г жира -,30 г воды и 100 г белка — 150 г воды. Если ежесуточно в организм поступает 100 г белка, 100 г жира и 500 г углеводов (для удобства мы округляем цифры), то на их сгорание расходуется почти 1000 г воды, и это по минимальной оценке. Достаточно сказать, что ежесуточный обмен белка (при поступлении 100 г с пищей) составляет не 100, а 400 г. Можно допустить, что не менее 25% всей клеточной воды постоянно обновляется. Таким образом, в организме происходит химический круговорот воды.[...]

Вода является составной частью всех клеток, но содержание ее в различных тканях неодинаково. Оно может быть столь низким, как 3% в очищенном семени арахиса, достигая 40% в древесине в период покоя и 95% в сочных плодах, например в арбузе. Вода в клетке служит растворителем и создает среду для передвижения веществ в растении. Она поддерживает тургор, необходимый для сложных процессов транспирации и роста растений. Кроме того, вода необходма сама по себе как питательное вещество для образования новых соединений. Одна треть веса углеводов и белков является производной химически связанной воды.[...]

С химическим составом воды тесно связан качественный и количественный состав пресноводных диатомовых комплексов. Диатомовые водоросли - микроскопические одноклеточные растения, являющиеся неотъемлемой частью и важнейшей составляющей большинства пресноводных экосистем. По своей экологической пластичности, масштабам географического распространёния и уровню биопродуктивности диатомовые водоросли фактически не имеют аналогов. Поэтому диатомеи часто используются в качестве биоиндикаторов, характеризующих степень антропогенной нагрузки на гидросеть конкретного региона.[...]

Содержание химически связанной воды используют для пересчета данных валового анализа на безводную почву. Максимальное содержание этой воды приурочено к горизонту накопления полуторных окислов, минимальное — к горизонту накопления кремнезема.[...]

Уединенной воды, не связанной с единым водным равновесием земной коры, учитывая геологическое время, по-видимому, нет, и в действительности мы имеем здесь единое своеобразное положение воды в организованности нашей планеты. С этим единым водным равновесием связано и все живое вещество, которое без воды не могло бы существовать. Вода захватывает почти все химические элементы, является в форме водных растворов, в огромной массе слабых, и в господствующих наших представлениях этот водный раствор представляет из себя форму рассеяния химических элементов, состоит из свободно двигающихся в растворе положительно и отрицательно заряженных атомов и их групп. Только в рассолах мы имеем другого рода соединения химических элементов с частицами воды, но рассолы являются ничтожной преходящей частью в земной коре. Точно так же и вода живого вещества, по-видимому, не связана с рассеянными атомами. Твердое вещество биосферы и прилегающих к нему более глубоких оболочек не дает нам сплошных геологических оболочек. Под геохорами и в стратисфере до метаморфической оболочки мы имеем в результате поверхностных горообразовательных процессов и геосинклиналей сложную структуру твердых глыб, о которых дает нам понятие геологическая карта и геологические разрезы. Как видно из схемы геологического разреза планеты, мы имеем в биосфере мозаичную структуру, как во времени — на одном уровне породы стратисферы, метаморфической и гранитной оболочек, так и по составу-“ на одном уровне породы вулканические, плутонические и осадочные. Каждая из них имеет химический состав вод различный.[...]

Общие запасы воды в гидросфере, т. е. на поверхности земного шара, примерно в 10 раз превышают объем суши, находящейся над уровнем моря, и составляют 1/800 объема всей планеты. Распределение воды характеризуется следующими цифрами (Горский, 1962): мировой океан—1370 млн км3 (97,57%); высокогорные ледники и полярные льды — 30 млн км3 (2,14%); озера и реки — 4 млн км3 (0,29%); водяные пары в атмосфере — 7—13 тыс. км3 (0,0005—0,001%). Кроме того, имеется значительное количество подземных вод, а также воды, химически связанной в различных минералах, содержание которой составляет около 7% веса земной коры.[...]

Известно, что вода может находиться в химической, физико-химической и физико-механической связи с твердыми частицами, а также существовать в форме свободной воды. Химически связанная вода входит в состав вещества и не выделяется даже при термической сушке осадков. Физико-химической связью удерживается адсорбционная и осмотическая вода, а физико-механической — капиллярная вода, вода смачивания и структурная влага.[...]

Гипс содержит воду, химически связанную и гигроскопическую. Первая содержится в количестве двух молекул на одну молекулу сульфата кальция и может быть удалена лишь длительным нагреванием при 200°. Вторую форму воды удаляют уже при нагревании до постоянного веса при 100—105®. Под влажностью гипса понимается содержащаяся в нем гигроскопическая влага. Ее определяют так же, как и в извести (стр. 219).[...]

Взаимодействие воды с присутствующими в ней взвешенными минеральными веществами может быть различным. Часто она является химически связанной с породами, попадающими в нее при размыве берегов или в результате смыва поверхностного покрова, она способна также образовывать адсорбционные стабилизирующие слои на поверхности частиц. Химически связанная вода — кристаллизационная, конституционная и частично цеолит-ная — участвует в построении кристаллической решетки минералов, и для ее удаления требуется расход большого количества энергии. Адсорбированная частицами вода по затрате энергии, необходимой для ее выделения, разделяется на три группы: 1) наиболее прочно связанная, находящаяся под воздействием координационно-ненасыщенных атомов в кристаллической решетке; 2) прочно связанная, гидратирующая обменные катионы частиц породы; 3) слабо связанная, группирующаяся вокруг адсорбционных центров и образующая полислойные пленки с водородными связями.[...]

Конституционную воду удаляют из почвы прокаливанием при температуре 400—800 “С, кристаллизационную — при нагревании почвы до 100—200 “С. Химически связанная вода — важный показатель состава почвы; она входит в состав твердой фазы почвы и не является самостоятельным физическим телом, не передвигается, не обладает свойствами растворителя и недоступна растениям.[...]

В литосфере большая часть воды содержится в физически и химически связанном состоянии. По В. И. Вернадскому, общий ее объе?м в земной коре до глубины 20—25 км равен приблизительно 1,3 млрд. км3, что примерно соответствует объему воды в океане. Объем свободной гравитационной воды в пятикилометровой толще земной коры в пределах суши, по Ф. А. Макаренко, определяется в 60 млн. км3. Объем воды в атмосфере сравнительно невелик, около 14 тыс. км3.[...]

Биохимический показатель. Химической активностью микроорганизмов называют биохимическую деятельность, связанную с разрушением органических загрязнений сточных вод.[...]

Было бы глубоко ошибочным видеть в химически связанной воде инертную массу, просто присутствующую в земной коре. В процессе метаморфизации происходит выделение из осадочных пород химически связанных вод, сопровождающееся изменением механических свойств пород, их разуплотнением, образованием трещиноватости и гидроразрывов. Предположительно, процессы метаморфизма только в пределах континентального блока земной коры могли на протяжении всей геологической истории привести к выделению из осадочной оболочки массы воды, примерно соответствующей массе вод современного Мирового океана.[...]

В бескарбонатных почвах содержание химически связанной воды вычисляют по разности между величиной потери и содержанием перегноя. Например, потеря при прокаливании бескарбонатной почвы составляет 13,33 %; содержание перегноя — 8,55 %. Содержание химически связанной воды равно 13,33 % - 8,55 % = 4,78 %.[...]

В биохимически очищенной воде найдено 1,5 мг/л азота нитритов и 10 мг/л нитратов. Определить запас химически связанного кислорода, обеспечивающего компенсацию остаточной БПК воды, а следовательно стабильность очищенной воды.[...]

Сказанное относилось в основном к свободной воде. Но в земной коре есть физически связанная вода и особенно много химически связанной воды. Если принять во внимание все эти виды, то в земной коре содержится, по подсчетам П. П. Тимофеева, В. Н. Холодова, В. П. Зверева (1988), 7, 31 —8,44-1023 г воды — примерно половина массы воды современного Мирового океана. При этом на химически связанную воду приходится 4,17 — 5,30-1023 г, на свободную и физически связанную — 3,14- 1023 г воды.[...]

Применение коагулянтов позволяет очищать сточные воды от коллоидных и высокомолекулярных вредных прим,есей. Однако при этом образуется хлопьевидный осадок, компонентами которого являются продукты гидролиза химических реагентов в сочетании с загрязняющими примесями. Это осадок содержит значительное количество влаги, находящейся как в различных связанных формах с компонентами осадка, так и в свободном состоянии. Захоронение этого объемистого обводненного шлама оказывается все более сложным, так как потребление коагулянтов для очистки промышленных сточных вод быстро возрастает и условия аккумуляции шламов противоречат требованиям охраны окружающей среды. Поэтому в технологии водоочистки все более актуальной становится задача регенерации и утилизации осадка.[...]

Поскольку при вычислении п.п.п. вычитают гигроскопическую воду, всю другую потерянную воду считают химически связанной. Химически связанной водой называют кристаллизационную и конструкционную воду. Кристаллизационная вода удаляется из почвы при нагревании до 300 °С; конституционная начинает выделяться при нагревании выше 300 °С и полностью удаляется из почвенных минералов при температуре 800-850 °С [6].[...]

Специфическая форма последствий загрязнения - перерасход кислорода в воде в результате его потребления на окисление примесей, дыхание интенсивно размножающихся организмов (в первую очередь - синезеленых водорослей). Мерой угрозы эвтрофикации служат характеристики потребления кислорода как в сточных, так и в природных водах. Они называются химическим и биохимическим потреблением кислорода (ХПК и БПК). Подробно эти вопросы рассматриваются в специальных курсах, и мы ограничиваемся здесь лишь их нормативными определениями, необходимыми для рассмотрения в дальнейшем некоторых вопросов, связанных с экологией.[...]

Под загрязнением окружающей среды понимается всякое искусственное или естественное изменение физических, химических и биологических характеристик атмосферы, земли и воды, ухудшающее условия жизнедеятельности растительных или животных организмов немедленно, а также в будущем. Непрерывное наращивание мощностей промышленного производства, как известно, связано с интенсивным использованием природного сырья, значительным расходованием воды и увеличением выбросов в атмосферу загрязняющих веществ. Поэтому нельзя недооценивать последствий усиленного воздействия человека на природу и связанной с этим опасности нарушения экологического баланса.[...]

Потерей при прокаливании (п.п.п.) называют убыль в массе при нагревании почвы до 900 °С. При прокаливании почва теряет воду, гумус, С02 карбонатов, адсорбированные газы и частично хлориды. Величиной потери пользуются для вычисления общего содержания минеральных веществ в почве, для вычисления содержания химически связанной воды и для пересчета содержания элементов минеральной части почвы на прокаленную навеску.[...]

Некоторые исследователи считают, что такие вещества, как А1(ОН)3, являются не гидроксидами, а оксигидроксидами, содержащими химически связанную воду в виде комплексно присоединенных молекул воды или трудно отщепляемых ОН-групп [149, с. 40].[...]

Отбеливающие глины по сравнению с другими адсорбентами являются наиболее дешевыми. Адсорбционные свойства имеют естественные глины различного химического состава (табл. 3.4), представляющие собой гидросиликаты алюминия с небольшими примеСями окисей и закисей щелочноземельных элементов и щёлочей. Присутствующая в глинах связанная и гигроскопическая вода повышает их активность. Адсорбционные свойства глин зависят от их пористости и в меньшей степени от химического состава.[...]

Первый этап приурочен к стадии диагенеза и раннего протокатагенеза к интервалу глубин до 1200—1500 м. На этом этапе генерируются биохимические газы, а из осадков удаляются воды, унаследованные от бассейна седиментации, с глубиной возрастает роль физически и химически связанных вод. Совместно с отжимаемыми водами в водорастворенном состоянии эмигрируют значительные объемы углеводородных газов. Однако благодаря малой газоемкости вод и интенсивной генерации газов возможна их свободная миграция.[...]

Следует заметить, что эффективность улавливания соединений такого типа (хлор-, фосфор- или серусодержащие вещества) «а обычных сорбентах (уголь, силикагель, оксид алюминия) очень мала. В то же время даже короткие трубки (5 смХЗ мм) с 0,1 г химически связанной насадки можно использовать для непрерывного восьмичасового пробоотбора примесей таких пестицидов с извлечением 95%. Другим преимуществом насадок подобного рода является очень незначительное удерживание паров воды и паров летучих растворителей. Пары растворителей легко проходят через химически связанные сорбешы, не изменяя (не увеличивая) объема до проскока одновременно присутствующих с ними в воздухе примесей пестицидов. Это свойство снижает эффект мешающего влияния сопутствующих примесей и позволяет концентрировать пары растворителей на трубке с углем, последовательно присоединенной к концентратору с химически связанной насадкой для улавливания паров пестицидов и других высококипящих загрязнителей воздуха.[...]

Существуют различные способы изображения биогеохимических круговоротов. Выбор способа зависит от особенностей биогео-химическогоо цикла того или иного элемента. При обсуждении круговорота кислорода экологи обычно различают пути, связанные с химическим включением кислорода в органические соединения, и пути, сопряженные с передвижением воды. Круговорот воды, или гидрологический цикл, хорошо сбалансирован в масштабе земного шара и приводится в движение энергией, в основном не связанной с организмами. Особи быстро теряют воду путем испарения и выделения; за время жизни особи содержащаяся в организме вода может обновляться сотни и тысячи раз. В то же время участие организмов в обмене воды ничтожно мало - общий объем испарения и транспирации оценивается в 59 1018 г в год, в связи с чем при изображении биогеохимического цикла воды делают акцент на резервном, а не на обменном фонде (рис. 10.2).[...]

К числу первоочередных работ этого направления откосятся: разработка приемов технического использования процессов коагуляции и сорбции; изучение химически эффективности отдельных стадий окислительного процесса; изучение совместной очистки бытовых и промышленных сточных вод, а также приемов разбавления концентрированных сточных вод очищенной сточной жидкостью (рециркуляция, рассредоточенная подача сточной жидкости на окислители); изучение эффективности использования отработанного тепла воды и газов для предварительного подогрева сточных вод в целях повышения окислительной мощности окислителей; изучение эффективности добавок химически связанного кислорода и т. д.[...]

Азот широко распространен в природе, он является одним из основных элементов белковых тел - животных и растений. В основном он находится в атмосфере в виде свободных молекул. Подсчитано, что над 1 га поверхности Земли находится около 80 тыс. т азота. Но растения не могут непосредственно усваивать атмосферный азот. Для их питания необходимы неорганические соединения, растворимые в воде или в слабых кислотах. Минеральное сырье очень ограниченно используется для производства азотных удобрений. Главным сырьевым источником остается азот атмосферы. Перевод азота из свободного (молекулярного) состояния в химически связанную форму определил название области химической технологии - “производство (или технология) связанного азота”.[...]

Удовлетворительное объяснение эффекта гистерезиса для ненабухающих гелей может быть дано на основе теории капиллярной конденсации. Но это объяснение неприложимо к веществам, способным к набуханию, в частности к целлюлозным волокнам. Для волокон наиболее вероятное объяснение гистерезиса предложено Урквартом [330]. При проведении полного десорб-ционного процесса из волокна удаляется вся влага, втянутая гидроксильными группами целлюлозы в процессе ее роста; в результате этого молекулы целлюлозы стремятся перестроиться по отношению друг к другу для возможно более полного взаимо-насыщения гидроксильных групп. При новом адсорбционном процессе на целлюлозных волокнах создается стремление адсорбционной воды нарушить ориентацию поверхности, но замкнувшиеся при сушке цепи препятствуют этому. Таким образом, адсорбирующая поверхность находится в менее активных условиях в процессе адсорбции, чем в процессе десорбции. При полном же насыщении часть влаги, проникнув в наиболее тонкие межмицеллярные пространства, оказывается, как полагал Германе [19, 324] и др. авторы, «химически» связанной. Такая прочно связанная вода при десорбции не может быть удалена при той же упругости пара, при которой она была адсорбирована. Вопрос о том, является ли прочно связанная вода химически связанной и образует ли она с целлюлозой особые гидраты в стехиометрическом отношении, до сих пор еще является вопросом дискуссии.[...]


Источник: http://ru-ecology.info/term/25177/


Закрыть ... [X]

Химически связанная вода - Большая Энциклопедия Нефти и Газа Оригами коробочка для цветка

Удаление химически связанной воды Удаление химически связанной воды Удаление химически связанной воды Удаление химически связанной воды Удаление химически связанной воды Удаление химически связанной воды Удаление химически связанной воды