Растворимость воздуха и кислорода в воде
Из рис. 11-1 видно, что при атмосферном давлении растворимость воздуха и кислорода в воде зависит от ее температуры и что при недогреве воды даже на 1—2° С до температуры насыш,ения, соответствующей давлению в деаэраторе, содержание кислорода в воде значительно увеличивается. [c.236]ДЕАЭРАЦИЯ ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ 4-11. Растворимость воздуха и кислорода в воде [c.329]
Отсутствие кислорода обычно означает вообще отсутствие окислителя. Вследствие этого катодная реакция, s следовательно, и весь коррозионный процесс, не протекает. Растворимость кислорода в воде, находящейся в контакте с воздухом, падает с ростом температуры [c.43]
Значения коэффициента поглощения для кислорода и угольной кислоты в зависимости от температуры воды приведены на рис. 3-22. Растворимость кислорода в воде при различных температурах, давлении, равном 760 мм рт. ст., и равновесном состоянии раствора с учетом состава воздуха и значений коэффициента поглощения водой кислорода показано на рис. 3-23.
На основании этих данных можно сделать общий вывод состав воды изменяется мало, изменения эти находятся в пределах точности проведенных анализов, качество воды при удовлетворительном сгорании природного газа в котлах, к которым подключены экономайзеры, не ухудшается вода не меняет цвета, не приобретает запаха, прозрачность ее не меняется. Содержание кислорода в воде, как и при любом другом методе нагрева, уменьшается, т. е. происходит частичная деаэрация воды, степень которой зависит от температуры воды и коэффициента избытка воздуха, определяющего парциальное давление кислорода в дымовых газах. Содержание свободного углекислого газа на выходе из контактного экономайзера, как правило, выше, чем в исходной воде. Соотношение содержания углекислого газа в воде на выходе и входе в значительной степени зависит от коэффициента избытка воздуха в дымовых газах, определяющего парциальное давление углекислого газа, и температуры воды, с увеличением которой растворимость углекислого газа уменьшается. [c.129]
В природных водах свободной углекислоты растворяется незначительное количество, так как ее мало в атмосферном воздухе, и создаваемое ею парциальное давление невелико. Растворимость в воде газов измеряется в миллиграммах на килограмм (мг/кг). Растворимость кислорода в воде при контакте с воздухом приведена в табл. 1. [c.12]
Источником обогащения природных вод кислородом в естественных условиях является атмосфера, кислород которой абсорбируется соприкасающимися с воздухом поверхностными слоями воды. Содержание кислорода в воде регулируется его парциальным давлением в атмосфере. С другой стороны, кислород в природных водах расходуется на различные окислительные процессы. На рис. 1-1 показана растворимость кислорода в воде (мг/л) при различных температурах, барометрическом давлении 1,01 бар (760 мм рт. ст.), контакте с воздухом и равновесном состоянии раствора. На графике показаны также парциальные давления воздуха, водяных паров и кислорода.
Разрушение в воде потому больше, чем в органических растворителях, что растворимость воздуха (кислорода и азота) в воде намного меньше. Если же воду насытить хорошо растворяющимся в ней газом, например углекислотой, то кавитационное разрушение падает практически до нуля. [c.28]
Растворимость кислорода в воде при 20° С и давлении воздуха 91,3 кН/м равна 2,68-10 моль/л, в растворах она еще ниже. В гомогенном растворе скорость окисления мала. Она увеличивается в момент нейтрализации, когда выпадает неравновесная смесь гидроокисей железа (II) и железа (III), адсорбируясь на поверхности осадка, кислород действует более активно. Ионы меди каталитически ускоряют окисление, способствуют ему и бактерии. [c.135]
При расчетах по приведенным формулам необходимо знать характеристики аэрирования глубину слоя аэрируемой воды Я, продолжительность аэрирования t, скорость подъема пузырьков воздуха и, относительный объем воздуха в водовоздушной смеси т, содержание кислорода в воздухе Со, растворимость кислорода в воде при данных условиях а, объемный у или поверхностный к коэффициенты массопередачи кислорода, (в последнем случае надо знать суммарную удельную площадь поверхности раздела фаз Некоторые из этих величин поддаются простому измерению (Я) или назначаются t), другие же (т, и, у, к, со. и др.) должны быть установлены экспериментальным путем. Ниже рассматриваются возможные пути их установления. [c.244]
Между магниевым анодом и стальным баком вместимостью 190 л с горячей водой, которая насыщена воздухом, протекает ток в 100 мА. Пренебрегая локальными токами, рассчитайте, какое время должно пройти между заполнением и опорожнением бака, чтобы свести к минимуму коррозию выпускного стального трубопровода (растворимость кислорода в поступающей воде при 25 °С составляет 6 мл/л).
Коррозия в емкостях по сбору сточной воды протекает при свободном доступе кислорода в сточную воду. Однако при наличии на воде слоя плавающей нефти проникновение кислорода в сточную воду может быть затруднено, если слой нефти при перемешивании среды сохраняет свою целостность и непроницаемость для воздуха. В противном случае в связи с высокой растворимостью кислорода в нефти этот слой может стать поставщиком кислорода в сточную воду и значительно увеличит скорость коррозии. При свободном доступе кислорода в сточную воду, например в фильтрах, скорость коррозии в девонской воде достигает 0,6 мм/год, а в сероводородсодержащей угленосной воде — [c.169]
Основным источником обогащения воды кислородом является кислород, содержащийся в воздухе. Растворимость в воде кислорода, как и всякого другого газа, зависит от температуры воды и парциального давления кислорода над ней. [c.6]
Коррозионные процессы, протекающие за счет сопряженной реакции восстановления кислорода, встречаются достаточно часто. Это коррозия черных металлов в морской и речной воде и влажном воздухе, а также коррозия большинства цветных металлов в нейтральных электролитах и атмосфере. Поскольку растворимость кислорода в электролитах ничтожно мала, возможно появление концентрационной поляризации. Большинство коррозионных процессов с кислородной деполяризацией протекает в условиях, когда диффузия кислорода к катоду определяет скорость катодной реакции, а также скорость коррозии. Если доступ кислорода к катоду неограничен, например, при усиленном размешивании электролита, эффективность работы катода будет определяться скоростью протекания самой электрохимической реакции восстановления кислорода. [c.11]
При работе котла защитный слой окислов металла часто разрушается и при этом каждый раз ускоряются процессы его окисления. Особенно обращает на себя внимание то обстоятельство, что окисление стали в водя-ном паре происходит быстрее, чем в воздухе, несмотря на то, что параболическая постоянная роста пленки К для воздуха больше, чем для водяного пара. Это указывает на важную роль вторичных эффектов. В частности, одной из причин повреждения сталей в паре является растворимость в нем ряда легирующих добавок. При высоких давлениях и температурах гидроокиси ванадия, хрома, молибдена и вольфрама заметно растворимы в водяном паре. Поэтому они не могут в одинаковой степени принимать участие в образовании устойчивых защитных слоев на воздухе и в водяном паре. На практике часто переоценивают зависимость параболических постоянных роста от парциального давления кислорода. Так как эта [c.29]
Растворимость в воде каждого из газов, входящих в смесь, пропорциональна парциальному давлению этого газа. Парциальным (частичным) давлением каждого газа в смеси называется такое давление, которое этот газ мог бы иметь, если бы он занимал данный объем самостоятельно. Давление газовой смеси есть сумма парциальных давлений. Например, для воздуха атмосферное давление является суммой парциальных давлений азота, кислорода и водяного пара. В процессе растворения молекулы разных газов не мешают друг другу и действуют изолированно. [c.19]II 40 С и выше для азота вычисляются по растворимости кислорода и атмосферного азота (содержаш,его аргон) в воде и по составу сухого воздуха, приведенному в табл. П.6. [c.348]
Наибольшая растворимость кислорода воздуха в воде не превышает 0,001%, а растворимость углекислого газа и сероводорода значительно выше. Поэтому целесообразно дегазацию воды производить аэрацией. [c.109]
Убыль кислорода в поверхностных водах пополняется за счет аэрации воды воздухом. Концентрация СО2 поддерживается на уровне Ю» моль/кг в соответствии с растворимостью этого газа в воде в природных условиях. Хорошо растворимые минеральные соли (в частности, соединения натрия и хлориды) непосредственно вымываются водой из окружающих пород. Некоторая часть примесей (силикаты) переходит в воду в результате ее длительного контакта с коренными горными породами (граниты, кварцевые породы).
Другим направлением интенсификации очистки является изменение структуры осадка путем продувки его воздухом и превращения гидрозакиси железа в гидроокись. Ускорение седиментации происходит при этом незначительно, однако остаточное содержание железа ввиду меньшей растворимости гидроокиси, чем гидрозакиси, уменьшается, понижается также и поглощение водой кислорода. [c.112]
Малеиновая кислота и малеиновый ангидрид. Малеиновая кислота получается в технике окислением бензола кислородом воздуха в присутствии катализатора (пятиокиси ванадия). Малеиновая кислота имеет температуру плавления 130° и хорошо растворима в воде и спирте. [c.27]
Растворимость воздуха и кислорода в воде при атмосферном давлении резко увеличивается при уменьшении ее температуры (рис. 78,а). Недогрев воды до температуры насыщения, соответствующей давлению, при котором производится деаэра- [c.215]
Практически в большинстве случаев приходится иметь дело не с одним каким-либо газом, а со смесью нескольких газов и прежде всего с воздухом, представляющим собой смесь азота, кислорода, углекислого газа, паров воды и в незначительных количествах других газов. Вероятность проникновения молекул кислорода в воду будет в этих условиях, как и прежде, тем больше, чем больше этих молекул будет в единице объема пространства над водой, независимо от количества молекул других газов, т. е. опять будет действовать тот же закон Г енри — Дальтона. Но давление смеси газов слагается из давлений отдельных газов, определяемых соответственно числом молекул каждого газа. При этом доля общего давления такой смеси газов, приходящаяся на отдельный газ, называется его парциальным давлением. Таким образом, обобщая закон Генри — Дальтона и для смеси газов, следует сказать, что растворимость газов пропорциональна их парциальному давлению.
Сульфат-ионы 804 в поверхностных водах, не загрязненных органическими веществами, достаточно устойчивы они не подвергаются гидролизу, а из катионов, обычно присутствующих в природных водах, образуют труднорастворимые соли только с ионами Са + однако растворимость сульфата кальция все же относительно высока (при обычных температурах), и поэтому в водах, которые по своему солевому составу могут получить промышленное применение, выделение твердой фазы Са504 обычно не имеет места. В присутствии же органических примесей в высоких концентрациях, особенно при затрудненном доступе в воду кислорода воздуха, сульфат-ионы легко восстанавливаются (под действием сульфат-редуцирующих бактерий) до НзЗ или 5. [c.28]
На фиг. 57 графически представлена зависимость парциального давления воздуха, кислорода и водяных паров, а также растворимости кислорода от температуры воды при атмосферном давлении. С ростом температуры воды парциальное давление водяных паров возрастает, а парциальное давление воздуха, а также 1ШСлорода снижается до нуля при 100° С (растворимость кислорода в воде уменьшается до нуля при 100° С). При давлениях в пространстве над водой выше атмосферного растворимость газов упадет до нуля при [c.119]
Жильные трещины редко бывают заполнены только рудой или жильными минералами в большинстве случаев, особенно в сложных Ж., кроме руды и жильных минералов в Ж. находятся в различной степени раздробления обломки боковых пород. Руды в Ж. обычно распределены неравномерно они скопляются в т. н. рудных гнездах, а иногда залегают на сравнительно большом протяжении жилы в количествах, допускающих возможность разработки их (б л а-городные части Ж.), или же вытесняются в большей или меньшей степени пустой породой (обеднение Ж.). Облагораживание Ж. наблюдается не только в местах перехода пустой породы в рудную часть ее, но в особенности в расширениях сбросовых трещин. РудшосноСть как в количественном, так и в качественном отношении изменяется по простиранию Л . и в большей степени с глубиной ее в связи с первичными или глубинными изменениями (оловянные руды переходят в серебросодержащие медные руды, свинцовые — в цинковые и т. п.). В верхних горизонтах жильных месторождений ббльшая часть рудных веществ испытывает вторичные изменения, происходящие от действия кислорода воздуха и просачивающейся сверху воды сернистые соединения, представляющие главную массу жильных месторождений, превращаются в сернокислые, углекислые и галоидные соли при этом вследствие трудной растворимости окислов железа на выходах месторождений образуется так называемая железная шляпа. [c.14]
Первичным продуктом коррозии железа является гидроокись железа, которая неустойчива на воздухе и окисляется до РбаОз-НгО или до FeO(OH) в а- и у-модификациях. При избытке кислорода образуется парамагнитная -модификация, а при ограниченном доступе кислорода или влажном воздухе — ферромагнитная у-модификация от черного до темно-зеленого цвета. Первоначальные продукты коррозии, содержащие обе модификации, с течением времени дегидратируются и переходят в РегОз. Количество воды, содержащейся в продуктах коррозии, выше теоретического значения на 10%. Свободная вода удаляется легко, а химически связанная — только при нагревании до 400°С. Темноокрашенные коррозионные продукты после дегидратации превращаются в черный стабильный магнетит. Спустя 3—4 месяца они становятся твердыми и почти нерастворимыми в кислотах при обычной температуре или же слабо растворимыми при повыщенной температуре. [c.81]
Количество газа в миллиграммах на литр (мг/л), которое может содержаться в воде при данных условиях, зависит от температуры воды, коэффициента растворимости данного газа и от давления газа над поверхностью воды. Если мы начнем уменьшать давление газа над водой, то и содержание растворенного газа в воде будет уменьшаться, так как нарушится равновесное состояние и молекулы газа будут выделяться из воды. Обычно мы имеем дело с т1рисутствием над водой не какого-либо чистого газа, а смеси газов. Например, в природе вода находится в контакте с воздухом, который является смесью газов, состоящей главным образом из азота и кислорода. [c.19]
С помощью первого приема, т. е. аэрации воды, обычно удаляют свободную углекислоту и сероводород, поскольку парциальное давление этих газов в атмосферном воздухе близко к нулю. Ко второму приему обычно прибегают при обескислороживании воды. В этом случае ввиду значителнього парциального давления кислорода в атмосферном воздухе аэрацией воды кислород удалить нельзя, поэтому воду доводят до кипения, тогда растворимость всех газов в ней падает до нуля. Для этого применяют либо нагревание воды (в термических деаэра- [c.446]
Дисперсно-упрочненные композиционные материалы на основе магния. Незначительная растворимость кислорода в магнии дает возможность упроч-[ ять его оксидами. Наибольший эффект достигается при введении оксида магния MgO в количестве до 1 %. Дальнейшее повышение содержания оксида практически не меняет временное сопротивление, но существенно снижает пластичность ДКМ. ДКМ Mg—MgO обладают низкой плотностью, высокой длительной прочностью н высоким сопротивлением ползучести при нагреве (табл. 114, 115). Применение этих материалов ограничено низкой коррозионной стойкостью в морской воде, а также на воздухе при температурах выше 400 С. Наиболее перспективно применение ДКМ на основе магния в авиации, ракетной и ядерпой технике в качестве конструкционного материала деталей несущих и корпус-пых изделий минимальной массы и повышенной прочности. [c.345]
Нахождение кремниевой кислоты в природных водах обусловливается гидролитическим распадом пород, в состав которых входят простые и сложные силикаты, под действием кислорода воздуха, углекислоты и и воды. Растворимость щелочных и щелочно-земельных силикатов в природных водах зависит от содержания в воде других компонентов, а также от степени минерализованности воды. Растворимость кремниевой кислоты зависит также от ее структурной формы, степени измельчения породы, а также от температуры и времени, в течение которого природная вода действует на породу. В обычных грунтовых водах верхний предел концентрации силикат-ионов составляет 30—60 мг л, а в поверхностных водах 15—25 мг л в пересчете на Н810з . [c.458]
В производственном цикле непрерывно обращается так называемая контактная кислота, представляющая собой раствор железного купороса в 20%-ной Н2504. Контактная кислота систематически подвергается регенерации путем окисления закисного сернокислого железа в окисное азотной кислотой. Выделяющиеся при этой реакции низшие окислы азота окисляются затем кислородом воздуха и при соединении с водой образуют азотную кислоту, возвращающуюся в производство. Таким образом, в производстве ацетальдегида по способу Кучерова приходится иметь дело с такими коррозионноактивными средами, как Серная и азотная кислоты, растворимые соли железа и ртути, металлическая ртуть и разбавленная уксусная кислота в смеси с другими органическими соединениями. Коррозия усиливается вследствие высокой температуры процессов получения и переработки технического ацетальдегида, а также в связи с тем, что перечисленные коррозионные агенты обычно присутствуют в смеси друг с другом. [c.22]
Герметизация соединения деталей. Для герметР5зацин соединений деталей применяют анаэробные клеи. Анаэробные клеи выпускаются готовыми к употреблению, расфасованными в полиэтиленовые флаконы. Анаэробные клеевые составы отверждаются при комнатной температуре в зазорах между сопрягаемыми поверхностями деталей при нарушении контакта с кислородом воздуха. Отвержденные анаэробные клеевые составы не растворимы в воде, устойчивы к действию смазок, бензина. Физико-механические показатели этих составов и кх назначение приведены в табл. 5.40. [c.228]
Механизм коррозии железа во влажной атмосфере заключается в образовании вначале первичного продукта коррозии-гидрата закиси железа Ре(0Н)2, который при доступе к нему кислорода воздуха может перейти в гидрат окиси железа Ре(ОН)з. Гидрат окиси железа обладает незначительно растворимостью в воде и обычно покрывает повер сность металла рыхлым осадком, не защищающим металл от дальнейшего разрушения. В результате непрерывной подачи кислорода [c.43]
Растворимость кислорода в воде
Температура, °С | Кислород, мг/л | Кислород, мг/л | Температура, °С | Кислород, мг/л | Кислород, мг/л |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
0 | 10,19 | 14,56 | 16 | 6,89 | 9,85 |
1 | 9,91 | 14,16 | 17 | 6,75 | 9,65 |
2 | 9,64 | 13,76 | 18 | 6,61 | 9,56 |
3 | 9,39 | 13,42 | 19 | 6,48 | 9,26 |
Продолжение таблицы 43 | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
4 | 9,14 | 13,06 | 20 | 6,36 | 9,09 |
5 | 8,91 | 12,78 | 21 | 6,23 | 8,90 |
6 | 8,68 | 12,41 | 22 | 6,11 | 8,73 |
7 | 8,47 | 12,11 | 23 | 6,00 | 8,58 |
8 | 8,36 | 11,81 | 24 | 5,89 | 8,42 |
9 | 8,06 | 11,62 | 25 | 5,78 | 8,26 |
10 | 7,87 | 11,25 | 26 | 5,67 | 8,11 |
11 | 7,69 | 10,99 | 27 | 5,56 | 7,96 |
12 | 7,52 | 10,75 | 28 | 5,46 | 7,82 |
13 | 7,34 | 10,50 | 29 | 5,36 | 7,68 |
14 | 7,19 | 10,28 | 30 | 5,25 | 7,54 |
15 | 7,04 | 10,06 | — | — | — |
Приближенный метод определения кислорода в воде: берут пробу так же, как указано выше, добавляют к исследуемой воде 4 капли хлористого марганца (49,4 г на 100 мл дистиллированной воды) и 4 капли едкого натра (50 г на 100 мл воды). По цвету осевшего осадка определяют качество воды и содержание кислорода (табл. 44).
Таблица 44
Качество воды в зависимости от содержания кислорода
Цвет, осадка | Количество кислорода, мг/л | Состояние водоема |
Кремовый | 0,7 | Угрожающее |
Серовато-желтый | 3,0 | Опасное |
Светло-коричневый | 5,7 | Удовлетворительное |
Серовато-коричневый | 8,6 | Хорошее |
Темно-серовато-коричневый | 114 | Отличное |
БПК – биохимическое потребление кислорода. Это количество кислорода, которое расходуется на аэробное биохимическое разложение органических веществ, содержащихся в исследуемой воде, при пребывании последней в течение 5 суток при температуре -200С. Определяют эту величину по разности содержания кислорода в момент взятия пробы и через 5 суток. По уменьшению количества кислорода в воде в течение указанного срока косвенно судят о количестве содержащихся в ней органических веществ.
По величине БПК принята классификация открытых водоемов:
очень чистый — потеря до 1 мг/л;
чистый — 2 мг/л;
довольно чистый — 3 мг/л;
сомнительной чистоты — 4 мг/л;
очень загрязненный — 10 мг/л.
Методика исследования. Для исследования берут склянки с притертыми пробками, емкостью 100-200 мл. В одной пробе выявляют сразу содержание растворенного кислорода, в другой его определяют через 5 суток после стояния в темноте при температуре 18-200С в термостате. По разности полученных данных, в мг/л, устанавливают БПК.
ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕННОГО ГАЗОВОГО РЕЖИМА ВОДОЕМА НА ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ РЫБ. Кислород. Наряду с температурой кислород является важнейшим абиотическим фактором водной среды, без которого невозможен нормальный ход биохимических процессов и жизнедеятельности на всех этапах индивидуального развития рыб: от икры и личинок до половозрелых особей. Содержание кислорода в воде, его доступность для рыб определяет их расселение и выживаемость в водоеме. Обогащение воды кислородом происходит двумя основными путями:
Расходуется кислород на обеспечение процессов жизнедеятельности гидробионтов и окисление органического вещества. Следовательно, любые воздействия на водоем, которые понижают продуцирование кислорода или увеличивают его расход, могут привести и часто приводят к нарушению кислородного режима водоемов, к возникновению его кратковременного или длительного дефицита, т. е. к резкому изменению экологии водоема, ухудшению условий обитания рыб и других гидробионтов. Даже в нормальных условиях концентрация кислорода в пресных водоемах претерпевает значительные изменения в зависимости от интенсивности фотосинтеза и степени насыщенности воды воздухом. В теплых поверхностных слоях воды, где фотосинтез идет особенно интенсивно, концентрация кислорода, как правило, выше, чем в более глубинных слоях, особенно ниже термоклина. В морях и океанах с характерным для них эффективным перемешиванием воды концентрации кислорода и двуокиси углерода более постоянны, чем в пресных водоемах. Существенное влияние на уровень насыщения воды кислородом оказывает температура, поскольку с ее изменением меняется величина растворимости кислорода (табл. 1). Зависимость растворимости кислорода в пресной воде от температуры.
Примечание. Данные таблицы получены при 100%-ном насыщении воды сухим воздухом и нормальном атмосферном давлении (ратм = 1013,3 кПа). При прочих равных условиях растворимость кислорода в пресной воде выше, чем в соленой. Помимо температуры и солености на содержание кислорода в воде влияют сезонные и суточные изменения интенсивности фотосинтеза водных растений, особенности динамики потребления кислорода рыбами и другими водными организмами в разные сезоны и время суток, количество находящихся в воде легкоокисляемых органических и минеральных веществ, сезонные особенности адсорбирования газа поверхностными слоями воды из воздуха и др. Вследствие этого в континентальных водоемах имеют место резко выраженные сезонные и суточные колебания содержания кислорода. Естественно, что кратковременные суточные изменения концентрации кислорода в воде представляют для рыб меньшую опасность, чем более длительные сезонные изменения. Зимой, например, вследствие образования ледяного покрова, препятствующего поступлению кислорода из воздуха, содержание растворенного в воде кислорода во многих водоемах нашей страны снижается до 50—25% по сравнению с летним периодом. Дефицит кислорода приводит к массовым заморам рыб, нанося значительный ущерб рыбному хозяйству. Нередко заморы возникают и летом, главным образом ночью из-за усиленного потребления кислорода водной растительностью или при массовом отмирании водорослей. Поскольку диффузия кислорода в воде крайне медленна, летние заморы возникают чаще всего в слабопроточных водоемах. Еще более существенное влияние на кислородный режим водоемов оказывают загрязнения, поступающие с
Большинство сточных вод наряду с прямым токсическим действием на рыб вызывает резкий дефицит растворенного кислорода, ведущий к обеднению кормовой базы рыб и исчезновению наиболее ценных оксифильных видов рыб. Около половины всех случаев массовой гибели рыб в загрязненных водоемах обусловлено резким дефицитом растворенного кислорода в связи с усиленным его расходом на окисление сбрасываемых в водоемы загрязнений органической природы. Особо следует отметить, что ухудшение кислородного режима под влиянием загрязнений и антропогенного эвтрофирования происходит не только во внутренних пресноводных водоемах, но и в морях и даже в прибрежных зонах океанов. Дефицит кислорода, вызывающий обеднение ихтиофауны вследствие исчезновения в первую очередь экономически ценных видов рыб и их кормовых организмов, снижение численности и, наконец, массовую гибель рыб, отмечается в прибрежных районах США и Канады, в Японском, Балтийском, Северном, Азовском и Средиземном морях, в озерах, реках и водохранилищах многих индустриально развитых стран мира. Устойчивость рыб к дефициту кислорода определяется, с одной стороны, глубиной и длительностью наступивших изменений, температурой воды и ее химическим составом, а с другой — видовыми и возрастными особенностями.Дело в том, что потребность рыб в кислороде, обитающих в естественных водоемах, различна. Так, например, обитатели холодных быстрых рек (кумжа, гольян, голец, подкаменщик и др.) нормально чувствуют себя только при высоком содержании кислорода в воде — 7—11 мл/л. Недостаток кислорода они ощущают уже при 5 мл/л. Другая группа рыб, обитающая также в водоемах с высоким содержанием кислорода (хариус, голавль, подуст, пескарь, налим), способна жить при концентрации кислорода в воде 5—7 мл/л. Первая группа рыб представлена стенооксидными формами — способными жить лишь при незначительной амплитуде колебаний содержания кислорода в воде, а вторая группа рыб может быть отнесена к эвриоксидным формам. К типичным эвриоксидным формам относятся две следующие группы. Одна из них включает в себя большинство рыб (плотва, окунь, ерш и др.), нормальная жизнедеятельность которых происходит в водоемах с содержанием кислорода около 4 мл/л (от 3 до 4,5). Что касается четвертой группы рыб, то входящие сюда виды (сазан, линь, карась) способны обитать при чрезвычайно низком содержании кислорода в воде — от 2 до 1 и даже 0,5 мл/л, если другие условия (температура, величина рН) обитания более или менее благоприятны. Разумеется, выживание рыб при столь низких концентрациях кислорода в воде само по себе не говорит о том, что рыбы чувствуют себя нормально. Свидетельством тому может служить изменение их физиологического состояния и снижение резистентности к токсическим веществам. Способность разных видов рыб нормально жить при определенном уровне содержания кислорода в воде в значительной мере определяется интенсивностью обменных процессов, показателем которой может служить количество потребляемого кислорода. Количество кислорода, потребляемого рыбой на 1 г живой массы в час при температуре 18—20°С
Анализ этих данных свидетельствует о наличии прямой связи между степенью оксифильности рыб и интенсивностью потребления рыбой кислорода. Тепловодные рыбы имеют, как правило, более интенсивный обмен, чем холодноводные, однако при одной и той же температуре (в пределах физиологической нормы) у холодноводных рыб интенсивность обмена становится даже более высокой. Среди экологических особенностей рыб, определяющих их кислородные потребности, важная роль принадлежит степени подвижности. У высокоактивных рыб интенсивность обмена в несколько раз выше, чем у малоподвижных видов. Это находит свое проявление как на тканевом уровне, так и на уровне целостного организма. Так, например, потребление кислорода тканью головного мозга in vitro у малоподвижных рыб (камбала, опсанус) почти в 2 раза ниже , чем у активных (менхэден, кефаль) — от 11 до 14 мг/ (кг.мин). Промежуточное положение занимают рыбы умеренной подвижности (морской окунь, крокер) — от 7,7 до 9,7 мл/ (кг.мин) . Интенсивность стандартного обмена у высокоактивных рыб также выше, чем у малоподвижных. Потребление кислорода у разных видов рыб примерно одинаковой величины при близких температурах (около 15°С) может различаться в 10 раз: 100 мг/(кг-ч) у форели и 10 мг/(кг.ч) у чукучана. У сомика и карпа эта величина составляет соответственно 40 и 30 мг/(кг-ч). Общее потребление кислорода возрастает с увеличением размеров рыб, но потребление на единицу массы при этом снижается (табл. 2). Интенсивность потребления рыбой кислорода находится в прямой зависимости от температуры воды.При низких температурах потребность рыб в кислороде меньше, чем при высоких. Необходимо учитывать, однако, видовые особенности рыб и их принадлежность к той или иной экологической группе. Так, например, у холодноводных рыб, обитающих в водоемах высоких широт (сиги), сформировался особый тип обмена веществ, позволяющий им вести активный образ жизни и интенсивно питаться при довольно низких температурах. Повышение температуры выше оптимальной приводит к снижению активности рыб этой группы, интенсивности питания и обменных процессов. Что касается рыб, обитающих в водоемах низких широт, то у них повышение температуры приводит к интенсификации обменных процессов. Зависимость потребности рыб в кислороде от температуры лежит в основе обнаруженной В. С. Ивлевым связи между температурой и ус- Таблица 2. Потребление кислорода при температуре воды 10°С и при среднем уровне активности в зависимости от размера у двух видов лососевых рыб, мг/ч
тойчивостыо рыб к дефициту кислорода, которая оценивалась по величине .минимальной летальной концентрации кислорода (пороговой), ниже которой рыба гибнет от асфиксии (рис. 1). Из хода кривой, представленной на рисунке, видно, что устойчивость карпа к недостатку кислорода понижается с повышением температуры. Так, если при 1°С минимальная летальная концентрация кислорода равна 0,8 мг/л, то при 30°С она повышается почти вдвое и составляет 1,3 мг/л. Эта зависимость была выявлена и на других видах рыб, в частности, на нескольких представителях семейства лососевых. Так, например, пороговая концентрация кислорода для кумжи при 6,4°С составляет 1,13 мг/л, при 18°С — 2,13 мг/л и, наконец, при 24°С — 2,8 мг/л. Максимальная кислородная устойчивость кольца отмечена при температуре 3,5°С — 1,52 мг/л, а минимальная при 20°С — 2,5 мг/л. Интересно, что при повышении температуры в 2 раза (с 10 до 20°С) пороговая концентрация кислорода для гольца увеличивается с 2 до 2,5 мг/л, т. е. всего лишь на 20%. Более резкие температурные изменения кислородного порога отмечены у радужной форели. Повышение температуры воды с 11,1 до 19—20°С приводит к снижению минимальной летальной концентрации с 0,83—1,42 мг/л до 2,6 мг/л. Пороговая концентрация кислорода при 15°С равна для окуня 0,4 мг/л против 1,4 мг/л при 25°С, для щуки — 0,72 и 1,4 мг/л (соответственно) и для плотвы 0,6 и 1,6 мг/л. Однако для некоторых высокоустойчивых к дефициту кислорода видов, таких, как серебряный карась, увеличение температуры с 10 до 20°С и с 20 до 30 С приводит лишь к незначительному изменению пороговой концентрации кислорода: 0,5; 0,6 и 0,7 мг/л (соответственно). Многочисленными исследованиями, обобщенными в работах Г. Г. Вин-берга , Ф. Фрая и Л. Б. Кляшторина установлено, что интенсивность обмена, помимо других, уже отмеченных факторов, определяется содержанием кислорода в воде. По данным А. Б. Лозинова, полученным в опытах на мальках и сеголетках севрюги и осетра, с увеличением содержания кислорода в воде растет скорость его потребления. Но имеется некоторый диапазон концентраций, при которых интенсивность обмена не зависит от уровня растворенного кислорода. Эти факты согласуются с представлениями Т. И. Привольнева о существовании 1 — при температуре 5°С; 2 — при 10°С; 3- при 15°С «кислородной зоны адаптации», т. е. определенного диапазона концентраций кислорода, в пределах которых обмен не зависит от кислородного режима. Рассматривая характер зависимости уровня обмена от содержания кислорода, А. Б. Лозинов предлагает различать «критическую концентрацию» — начальное снижение интенсивности обмена при оптимальной активности и «пороговую концентрацию», вызывающую угнетение основного обмена с последующей гибелью рыб. Сходные соображения были высказаны Ф. Фраем . Он подчеркнул необходимость дифференцированного изучения зависимости активного и стандартного обмена от степени насыщения воды кислородом. Оказалось, что интенсивность активного обмена более тесно связана с содержанием кислорода в воде, чем основного обмена, и находится в прямой зависимости от уровня кислорода в значительном диапазоне концентраций. Основополагающие представления А. Б. Лозинова и Ф. Фрая о «критических» и «пороговых» концентрациях кислорода послужили новым стимулом для дальнейшего экспериментального изучения зависимости обмена у рыб от содержания кислорода, а главное, заложили основы дифференцированного анализа чувствительности и устойчивости рыб к дефициту кислорода, т. е. двух различных по физиологическому содержанию реакций, к значению которого мы вернемся несколько позже. Похожие статьи: Добавить статью в закладки |
Кислород растворимость — Справочник химика 21
Растворенный кислород. Растворимые в воде газы определяются при характеристике воды на коррозийные свойства по отношению к металлу и бетону, а также в воде, используемой в паросиловом хозяйстве. Кислород попадает в воду из воздуха, а также может образоваться в результате жизнедеятельности зеленых растений, населяющих близкие к поверхности слои воды. Растворимость чистого кислорода, выделяемого зелеными растениями, в пять раз больше, чем растворимость кислорода из воздуха, в котором содержание этого газа составляет лишь 21%, так как растворимость кислорода в воде обусловливается его парциальным давлением. [c.133]Один из важнейших факторов, усиливающих коррозию металлов в растворах солей, — содержание кислорода. Растворимость кислорода в зависимости от концентрации соли С определяется формулой Сеченова [16, с. 227] [c.318]
В 100 объемах воды растворяется при 0°С около пяти объемов кислорода, при 20 °С — около трех. Воды гидросферы содержат 1,5 X X 10 г растворенного кислорода. Растворимость его в воде имеет громадное значение для жизни, так как служащий источником энергии живых организмов процесс дыхания осуществляется с участием растворенного кислорода. [c.48]
Для азота, водорода, воздуха и кислорода растворимость дана при парциальном давлении 1 атм, для остальных газов (не подчиняющихся закону Генри) — при общем давлении 1 атм. [c.95]
Значительная интенсификация коррозионных процессов в зоне раздела связана с тем, что поверхность металла, отделенная от углеводородной фазы слоем электролита, находится в очень благоприятном для подвода агрессивного компонента положении. В рассматриваемом случае агрессивным компонентом является кислород, растворимость которого в углеводородной фазе в несколько раз больше, чем в воде. Гидрофилизация поверхности металла на границе раздела фаз способствует втягиванию электролита по металлической поверхности из объема водной фазы в область, контактирующую с углеводородом. Поднимающийся вверх под действием капиллярных сил электролит оттесняет от поверхности металла углеводородную жидкую фазу, в результате чего под неполярной фазой возникает тонкий слой электролита. При этом граница раздела двух жидкостей, около которой развивается наиболее интенсивное разрущение металла, постепенно перемешается по стенке труб и увеличивает наиболее быстро разрушаемую площадь поверхности. [c.159]
В СВЯЗИ С ЭТИМ надо отметить, что бензин агрессивен по отношению к стали, так как при понижении температуры в углубленном в землю трубопроводе от бензина отделяется растворенная вода, которая в присутствии большого количества растворенного кислорода (растворимость Оа в бензине в 6 раз больше, чем в воде), воздействует на сталь. Это приводит к обильному образованию продуктов коррозии, засоряющих линию. Вводимый в трубопровод нитрит натрия растворяется в водной фазе и эффективно препятствует образованию ржавчины. Недостатком используемых для этих же целей хроматов является склонность к взаимодействию с некоторыми компонентами бензина. [c.268]
Ядовитые свойства оксида углерода обусловлены тем, что он даже при сравнительно малых концентрациях соединяется с гемоглобином крови, вытесняя из него кислород. Растворимость оксида углерода в воде весьма незначительна. [c.199]
Кислород. Растворимость кислорода (a также водорода и азота) в солевых растворах значительно меньще, чем в воде. Например, (25°С) в 1 М h3SO4 0,023 в 2 М Na l 0,015. [c.477]
Адреналиновый метод разработан для определения содержания кислорода в воде. Водно-щелочные растворы адреналина практически не люминесцируют в ультрафиолетовых лучах. Малейшие следы кислорода вызывают разгорание яркой желто-зеленой люминесценции, цвет и интенсивность которой устойчивы во времени и пропорциональны концентрации адреналина. Интенсивность люминесценции растворов с одинаковой концентрацией адреналина пропорциональна количеству содержащегося в них кислорода. Определение выполняется в атмосфере азота. Концентрация щелочи должна быть не ниже 25%, так как в противном случае реакция окисления адреналина не остановится на стадии окисления кислородом, растворимым в воде, а пойдет дальше за счет кислорода воздуха. [c.331]
Чрезвычайно распыленный по горным породам марганец вымывается водой и сотнями тысяч тонн ежегодно выносится реками в океан. Между тем- содержание Мп в мор й)й воде очень мало (10″ —10 %), тогда как ил глубоких мест океана содержит его значительно больше (до 0,3%). Обусловлено это постоянно протекающим окислением (за счет растворенного в воде кислорода) растворимых производных двухвалентного марганца до практически нерастворимого гидрата двуокиси (МпОг л НгО), который и осаждается на дно. В отдельных местах океанского дна обнаружены камнеподобные образования ( конкреции ), содержащие иногда до 45% марганца (а также примеси кобальта, никеля и меди). Возможно, что богатые месторождения подобных конкреций станут объектом промышленной эксплуатации. Ежегодная мировая добыча марганцовых руд исчисляется миллионами тонн. [c.300]
У кислорода растворимость в воде большая, чем у водорода (при 20 в литре воды растворяется 18 мл водорода, а кислорода — 31 мл). Чтобы избежать ошибок, перед демонстрацией раствор следует насытить водородом и кислородом. Для этого открывают краны и прибор включают минут на десять. [c.49]
В растворе из-за их более высокой, чем у кислорода, растворимости и подвижности интенсивно проходит процесс регенерации [c.303]
Для протекания электрохимической коррозии кроме воды необходим кислород. Все нефтепродукты способны растворять достаточно большое количество кислорода растворимость кислорода зависит от плотности и температуры нефтепродукта, а также от давления паров кислорода [8, с. 226—228 14]. Чем меньше плотность нефтепродукта и его температура, тем выше растворимость кислорода. С увеличением давления паров кислорода содержание растворенного в нефтепродуктах кислорода увеличивается, как это видно из приведенных ниже данных [c.19]
Температура воздуха. Продолжительность высыхания влажной пленки на поверхности металла зависит в основном от температуры и движения воздуха [54]. Температура оказывает также большое влияние на протекание таких процессов электрохимической коррозии, как скорость диффузии кислорода, растворимость деполяризатора, образова
5. Растворимость кислорода в воде возрастает:
а) с увеличением давления б) при повышении температуры
в) при понижении давления г) при понижении температуры
6. Укажите формулу наименее растворимого в воде газа: а) НСI 6) НF в) NНз г) N27. Как можно ненасыщенный раствор сделать насыщенным? а) добавить воду б) упарить раствор в) растворить дополнительную порцию вещества г)все предыдущие ответы неверны
8. Какова массовая доля NаОН в растворе, полученном растворением 2,3 г Nа в 100 г H2O (ответ дайте в % с точностью до тысячных долей)? а)3,917 6)3,899 в)3,910 г)3,914 : 9. Массовая доля хлороводорода (%) в растворе, полученном при растворении в одном объеме H2O 450 объемов HCI, составляет: а)40,1 6) 34,4 в) 42,3 г) 36,3 10. В 45 г H2O при 25°С максимально растворяется 25 г соли. Коэффициент растворимости соли (в г на 100 г воды) равен: а)45,8 6)50,6 в)53,3 г)55,6
Тест 38
1. Какие растворы могут находиться в контакте с кристаллами растворенного вещества?
а) насыщенные б) разбавленные в) ненасыщенные г) концентрированные 2. Растворимость веществ зависит от: а)их природы б)природы растворителя в) степени измельчения твердого вещества г)температуры З. Какие характеристики применимы для описания истинных растворов?
а)однородные системы б)системы постоянного состава в) системы переменного состава г)неоднородные системы
4. Растворение хлорида аммония в воде можно отразить схемой NH4CI(к) + H2O ↔ NH4CI(ж) – Q. Растворимость этой соли в воде можно повысить:
а)повышая температуру б) увеличивая степень измельчения
в) увеличивая объем воды г) интенсивным перемешиванием раствора 5. Истинный раствор получается при смешивании между собой по 50 г: а) воды и этанола 6) воды и бензола в) воды и азотной кислоты г) воды и карбоната кальция 6.Какие явления происходят при растворении кристаллического хлорида натрия в воде? а) хаотическое движение гидратированных ионов Nа+ и СI— б) разрушение кристаллической решетки соли в) гидратация ионов Nа+ и СI— г) направленное движение гидратированных ионов соли 7.Какие утверждения справедливы для ненасыщенного раствора некоторого вещества? а)может быть разбавленным б) может быть концентрированным в) не может быть концентрированным г) в таком растворе можно растворить дополнительную порцию этого же вещества 8.Какие явления отвечают за величину и знак теплового эффекта растворения кристаллических веществ в воде? а) гидратация 6) разрушение кристаллической решетки вещества в) диффузия частиц растворенного вещества в воде г) все предыдущие ответы неверны
9. При растворение в воде массой 36 г медного купороса массой 5 г получается раствор с массовой долей CuSo4(%):
а)8,7 6)9,8 в)7,8 г)6,8 10. В 100 мл воды растворили 2 г СаСI2. Какова масса (г) ионов Ca2+ в 20 мл такого раствора (изменением объема при растворении можно пренебречь)? а) 0,400 6)0,444 в)0,144 г)0,288
Растворенный кислород в воде
Поступление кислорода в водоем происходит путем растворения его при контакте с воздухом (абсорбции), а также в результате фотосинтеза водными растениями. Содержание растворенного кислорода зависит от температуры, атмосферного давления, степени турбулизации воды, минерализации воды и др. В поверхностных водах содержание растворенного кислорода может колебаться от 5 до 14 мг/л. В артезианской воде кислород практически отсутствует.
Относительное содержание кислорода в воде, выраженное в процентах его нормального содержания и называется степенью насыщения кислородом. Этот параметр зависит от температуры воды, атмосферного давления и уровня минерализации. Вычисляется по формуле:
M = (a×0,1308×100)/N×P
а – концентрация кислорода, мг/дм3;
М – степень насыщения воды кислородом, %;
Р – атмосферное давление в данной местности, МПа.
N – нормальная концентрация кислорода при данной температуре и общем давлении 0,101308 МПа, приведенная в следующей таблице:
| Температура воды, °С | мг О2/дм3 |
| 0 | 14,6 |
| 10 | 14,6 |
| 20 | 9,1 |
| 30 | 7,5 |
| 40 | 6,5 |
| 50 | 5,6 |
| 60 | 4,8 |
| 80 | 2,9 |
| 100 | 0,0 |
Растворенный кислород | Всё о красках
Кислород постоянно присутствует в растворенном виде в поверхностных водах. Содержание растворенного кислорода (РК) в воде характеризует кислородный режим водоема и имеет важнейшее значение для оценки экологического и санитарного состояния водоема. Кислород должен содержаться в воде в достаточном количестве, обеспечивая условия для дыхания гидробионтов. Он также необходим для самоочищения водоемов, так как участвует в процессах окисления органических и других примесей, разложения отмерших организмов. Снижение концентрации РК свидетельствует об изменении биологических процессов в водоеме, о загрязнении водоема биохимически интенсивно окисляющимися веществами (в первую очередь органическими). Потребление кислорода обусловлено также химическими процессами окисления содержащихся в воде примесей, а также дыханием водных организмов.
Поступление кислорода в водоем происходит путем растворения его при контакте с воздухом (абсорбции), а также в результате фотосинтеза водными растениями, т.е. в результате физико-химических и биохимических процессов. Кислород также поступает в водные объекты с дождевыми и снеговыми водами. Поэтому существует много причин,вызывающих повышение или снижение концентрации в воде растворенного кислорода. Растворенный в воде кислород находится в виде гидратированных молекул О2. Содержание РК зависит от температуры, атмосферного давления, степени турбулезации воды, количества осадков, минерализации воды и др. При каждом значении температуры существует равновесная концентрация кислорода, которую можно определить по специальным справочным таблицам, составленным для нормального атмосферного давления. Степень насыщения воды кислородом, соответствующая равновесной концентрации, принимается равной 100 %. Растворимость кислорода возрастает с уменьшением температуры и минерализации, и с увеличением атмосферного давления.
В поверхностных водах содержание растворенного кислорода может наблюдаться от 0 до 14 мг/л и подвержено значительным сезонным и суточным колебаниям. В эвтрофированных и сильно загрязненных органическими соединениями водных объектах может иметь место значительный дефицит кислорода. Уменьшение концентрации РК до 2 мг/л вызывает массовую гибель рыб и других гидробионтов. В воде водоемов в любой период года до 12 часов дня концентрация РК должна быть не менее 4 мг/л. ПДК растворенного в воде кислорода для рыбохозяйственных водоемов установлена 6 мг/л (для ценных пород рыбы), либо 4 мг/л (для остальных пород).
Растворенный кислород является весьма неустойчивым компонентом химического состава вод. При его определении особо тщательно следует проводить отбор проб: необходимо избегать контакта воды с воздухом до фиксации кислорода (связывания его в нерастворимое соединение).
В ходе анализа воды определяют концентрацию РК (в мг/л) и степень насыщения им воды (в %) по отношению к равновесному содержанию при данных температуре и атмосферном давлении. Контроль содержания кислорода в воде — чрезвычайно важная задача, в решении которой заинтересованы практически все отрасли народного хозяйства, включая черную и цветную металлургию, химическую промышленность, сельское хозяйство, медицину, биологию, рыбную и пищевую промышленность, службы охраны окружающей среды. Содержание РК определяют как в незагрязненных природных водах, так и в сточных водах после очистки. Процессы очистки сточных вод всегда сопровождаются контролем содержания кислорода. Определение РК является частью анализа при определении другого важнейшего показателя качества воды — биохимического потребления кислорода (БПК).