ความสำคัญ องค์ประกอบ คุณสมบัติ และสิ่งปนเปื้อนของน้ำ
เคมี / / July 04, 2021
1. องค์ประกอบของน้ำและโครงสร้างโมเลกุล
* ประกอบด้วยไฮโดรเจน 2 อะตอมและออกซิเจน 1 อะตอม และไฮโดรเจนแต่ละอะตอมจะยึดติดกับออกซิเจนด้วยพันธะโควาเลนต์เดียว
* ความยาวระหว่างนิวเคลียสของไฮโดรเจนทั้งสองมีขนาดเล็กมาก และโมเลกุลไม่เป็นเส้นตรง มีรูปร่างเกือบสี่เหลี่ยมจตุรัสที่มีมุม 105 °ระหว่าง H.
* โครงสร้างนี้ทำให้มีขั้ว นั่นคือ มีประจุลบสะสมอยู่ที่ปลายข้างหนึ่งเป็นจำนวนมาก และมีประจุลบเล็กน้อยที่ปลายอีกข้างหนึ่งหรือขั้วบวก
* มีความเสถียรต่อความร้อนสูง สลายตัวเพียง 1% ที่อุณหภูมิสูงกว่า 1100 ° C
* ถ้าบริสุทธิ์ จะไม่นำไฟฟ้า แต่ถ้าเราเติมกรดหรือด่าง ก็จะนำกระแสไฟฟ้าได้ง่าย
สะพานขั้วและไฮโดรเจน
* ขั้ว เมื่อโมเลกุลมีจุดศูนย์กลางประจุตรงข้ามแต่แยกจากกัน และคุณสมบัตินี้ช่วยให้เราจำแนกตัวทำละลายอินทรีย์ได้: ยิ่งขั้วสูงเท่าใด พลังการละลายก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น
* พันธะไฮโดรเจน ไม่ใช่พันธะที่แท้จริง แต่เป็นแรงดึงดูดทางไฟฟ้าสถิตระหว่างโปรตอนกับอิเล็กตรอนคู่หนึ่งของอะตอมขนาดเล็ก เช่น O, N หรือ P และนี่ มันให้พฤติกรรมพิเศษกับสารที่นำเสนอซึ่งละลายได้ในน้ำเนื่องจากเกิดพันธะไฮโดรเจนกับโมเลกุลของ น้ำ.
2. คุณสมบัติทางกายภาพของน้ำ: จุดเดือดและจุดหลอมเหลว ความจุความร้อนจำเพาะ
* จุดเดือด. คืออุณหภูมิที่น้ำเปลี่ยนจากของเหลวเป็นไอและอยู่ที่ 100 ° C ที่ความดันปรอท 760 มม. (ระดับน้ำทะเล)
* จุดหลอมเหลว. คืออุณหภูมิที่น้ำเปลี่ยนจากของเหลวเป็นของแข็งและอยู่ที่ 100 ° C ที่ความดันปรอท 760 มม. (ระดับน้ำทะเล)
* ความร้อนจำเพาะ. คือปริมาณความร้อนที่ต้องใช้เพื่อทำให้อุณหภูมิของน้ำ 1 กรัมสูงขึ้น 1 องศาเซนติเกรด และมี 1 แคลอรี
3. คุณสมบัติทางเคมีของน้ำ: ชนิดของพันธะ ความจุตัวทำละลาย (กำลัง) ของน้ำ
ประเภทลิงค์: น้ำประกอบด้วยไฮโดรเจนสองอะตอม พันธะกับออกซิเจนหนึ่งตัวโดย by พันธะโควาเลนต์เดี่ยว
ความจุตัวทำละลาย: เนื่องจากน้ำเป็นสารที่มีขั้วที่ค่อนข้างมีขั้ว จึงมีฤทธิ์ในการละลายได้ดีเหนือสารที่มีขั้ว (เช่น กลูโคส) แต่ไม่สามารถละลายกับสารที่ไม่มีขั้ว (เช่น ลิปิด) ได้
4. กรดและเบส
กรด. สารที่ในสารละลายที่เป็นน้ำมีความสามารถ
เพื่อบริจาคโปรตอน
ฐาน. สารที่ในสารละลายที่เป็นน้ำมีความสามารถ
ยอมรับหรือรับโปรตอน
5. โซลูชั่น
อา สารละลาย เป็นส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน โดยมีส่วนประกอบของการกระจายตัวสม่ำเสมอ ประกอบด้วยตัวถูกละลายและตัวทำละลาย
แนวคิดของตัวถูกละลายและตัวทำละลาย
ตัวละลาย เป็นส่วนประกอบที่ละลายภายในตัวทำละลายและโดยทั่วไปจะมีปริมาณน้อยกว่า
ตัวทำละลาย ตัวกลางที่ตัวละลายละลายและโดยทั่วไปจะมีปริมาณมากในสารละลาย
6. การปนเปื้อนของน้ำ
มลพิษหลัก: ทางกายภาพ เคมี และชีวภาพ
* น้ำเสียและของเสียอื่น ๆ ที่ต้องการออกซิเจน (ส่วนใหญ่เป็นอินทรียวัตถุซึ่งการสลายตัวทำให้เกิดออกซิเจนในน้ำ)
* ตัวแทนติดเชื้อ
* ธาตุอาหารพืชที่สามารถกระตุ้นการเจริญเติบโตของพืชน้ำ ในทางกลับกัน สิ่งเหล่านี้รบกวนการใช้น้ำที่ใส่เข้าไป และโดยการสลายตัว ทำให้ออกซิเจนที่ละลายน้ำหมดลงและทำให้เกิดกลิ่นไม่พึงประสงค์
* เคมีภัณฑ์ ได้แก่ ยาฆ่าแมลง ผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม สารต่างๆ สารลดแรงตึงผิวที่มีอยู่ในสารซักฟอกและผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวของสารประกอบอื่น โดยธรรมชาติ.
* น้ำมัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากการคายประจุโดยไม่ได้ตั้งใจ
* แร่ธาตุอนินทรีย์และสารประกอบทางเคมี
* ตะกอนที่เกิดจากอนุภาคดินและแร่ธาตุที่พัดพาโดยพายุและการไหลบ่าจาก พื้นที่เพาะปลูก ดินที่ไม่มีการป้องกัน การทำเหมือง ถนน และเศษซาก ในเมือง
* สารกัมมันตภาพรังสีจากของเสียที่เกิดจากการขุดและการกลั่นของ ยูเรเนียมและโทน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ และการใช้วัสดุในอุตสาหกรรม การแพทย์ และวิทยาศาสตร์ กัมมันตรังสี.
* ความร้อนยังถือเป็นมลพิษเมื่อปล่อยน้ำที่ใช้สำหรับ โรงงานทำความเย็นและโรงไฟฟ้าทำให้อุณหภูมิของน้ำเพิ่มขึ้น which พวกเขาจัดหา
แหล่งผลิต: อุตสาหกรรม เมือง และเกษตรกรรม
มลพิษในเมืองประกอบด้วยน้ำเสียจากบ้านเรือนและสถานประกอบการเชิงพาณิชย์ หลายปีที่ผ่านมา วัตถุประสงค์หลักของการกำจัดของเสียในเขตเทศบาลคือเพื่อลดปริมาณวัสดุเท่านั้น ต้องการออกซิเจน สารแขวนลอย สารประกอบอนินทรีย์ละลาย (โดยเฉพาะสารประกอบฟอสฟอรัสและไนโตรเจน) และแบคทีเรีย เชื้อโรค ในทางตรงกันข้าม ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการเน้นย้ำมากขึ้นในการปรับปรุงวิธีการกำจัดขยะมูลฝอยที่เกิดจากกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ วิธีการบำบัดน้ำเสียหลักในเมืองมีสามขั้นตอน: การบำบัดเบื้องต้นซึ่ง รวมถึงการกำจัดกรวด การกรอง การบด การตกตะกอน (การรวมตัวของของแข็ง) และ การตกตะกอน; การบำบัดขั้นที่สองซึ่งเกี่ยวข้องกับการเกิดออกซิเดชันของอินทรียวัตถุที่ละลายโดยใช้กากตะกอนที่ใช้งานทางชีวภาพซึ่งจะถูกกรองแล้ว และการรักษาระดับตติยภูมิซึ่งใช้วิธีการทางชีวภาพขั้นสูงเพื่อกำจัด ไนโตรเจน และวิธีการทางกายภาพและเคมี เช่น การกรองแบบละเอียดและการดูดซับคาร์บอน เปิดใช้งาน การจัดการและกำจัดขยะมูลฝอยคิดเป็นสัดส่วนระหว่าง 25 ถึง 50% ของทุนและต้นทุนการดำเนินงานของโรงบำบัด
ลักษณะของน้ำเสียอุตสาหกรรมอาจแตกต่างกันอย่างมากทั้งภายในและระหว่างบริษัท ผลกระทบของการปล่อยของเสียทางอุตสาหกรรมไม่ได้ขึ้นอยู่กับลักษณะทั่วไปเท่านั้น เช่น ความต้องการออกซิเจนทางชีวเคมี แต่ยังรวมถึงเนื้อหาในสารอินทรีย์และอนินทรีย์ เฉพาะ มีสามตัวเลือก (ซึ่งไม่ได้แยกจากกัน) เพื่อควบคุมการปล่อยของเสียทางอุตสาหกรรม การควบคุมอาจเกิดขึ้นได้ในบริเวณที่เกิดฟันพืช ก่อนหน้านี้น้ำสามารถบำบัดและปล่อยเข้าสู่ระบบการทำให้บริสุทธิ์ในเมือง หรือสามารถทำให้บริสุทธิ์ได้อย่างสมบูรณ์ในพืชและนำกลับมาใช้ใหม่หรือเพียงแค่ปล่อยลงในลำธารหรือแหล่งน้ำ
การเกษตร ปศุสัตว์เชิงพาณิชย์ และฟาร์มสัตว์ปีกเป็นแหล่งของมลพิษอินทรีย์และอนินทรีย์จำนวนมากในน้ำผิวดินและใต้ดิน มลพิษเหล่านี้รวมทั้งตะกอนจากการกัดเซาะของพื้นที่เพาะปลูกและ สารประกอบฟอสฟอรัสและไนโตรเจนส่วนหนึ่งมาจากมูลสัตว์และปุ๋ย เชิงพาณิชย์ ของเสียจากสัตว์มีไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และสสารที่ใช้ออกซิเจนสูง และมักเป็นแหล่งสะสมสิ่งมีชีวิตที่ทำให้เกิดโรค ของเสียจากโรงเพาะฟักของโรงงานจะถูกกำจัดบนบกโดยการกักกัน ดังนั้นอันตรายหลักที่พวกมันก่อให้เกิดคือการรั่วซึมและการไหลบ่า มาตรการควบคุมอาจรวมถึงการใช้ถังตกตะกอนสำหรับของเหลว การบำบัดทางชีวภาพอย่างจำกัดในลากูนแอโรบิกหรือแอโรบิก และวิธีการอื่นๆ อีกมากมาย
7. ความสำคัญและการประยุกต์ใช้น้ำเพื่อมนุษยชาติ
* น้ำมีประโยชน์หลายอย่าง จำเป็นสำหรับ ซ่อมบำรุง ของชีวิตเนื่องจากสิ่งมีชีวิตมีองค์ประกอบร้อยละที่สำคัญในน้ำ
* น้ำเป็นเครื่องควบคุมอุณหภูมิสากล ทะเลช่วยรักษาอุณหภูมิของโลกให้เหมาะสมกับชีวิต
* นอกจากนี้ น้ำยังเป็นตัวทำละลายสากลและเป็นสื่อกลางสำหรับสารอินทรีย์หลายชนิด
* แทบไม่มีกิจกรรมใดของมนุษย์ที่ไม่ใช้น้ำโดยตรงหรือโดยอ้อม
8. การใช้อย่างรับผิดชอบและการอนุรักษ์น้ำ
น้ำซึ่งเป็นของเหลวจำเป็นจะต้องใช้อย่างชาญฉลาดและตรงตามความต้องการอย่างเคร่งครัด