化学与环保 - johanzumimvon/2 GitHub Wiki
石灰浆, 氢氧化钠, 氨水, 赤泥可用于脱掉二氧化硫、三氧化硫、氮氧化物.
2NH₃ + SO₂ + H₂O ══ (NH₄)₂SO₃
2NH₃ + SO₃ + H₂O ══ (NH₄)₂SO₄
NH₃ + HCl ══ NH₄Cl
2NH₃ + NO + NO₂ + H₂O ══ 2NH₄NO₂
2NH₃ + 2NO₂ + H₂O ══ NH₄NO₂ + NH₄NO₃
2NaOH + SO₂ ══ Na₂SO₃ + H₂O
2NaOH + SO₃ ══ Na₂SO₄ + H₂O
NaOH + HCl ══ NaCl + H₂O
2NaOH + NO + NO₂ ══ 2NaNO₂ + H₂O
2NaOH + 2NO₂ ══ NaNO₂ + NaNO₃ + H₂O
Ca(OH)₂ + SO₂ ══ CaSO₃ + H₂O
Ca(OH)₂ + SO₃ ══ CaSO₄ + H₂O
Ca(OH)₂ + 2HCl ══ CaCl₂ + 2H₂O
Ca(OH)₂ + NO + NO₂ ══ Ca(NO₂)₂ + H₂O
Mg(OH)₂ + SO₂ ══ MgSO₃ + H₂O
Mg(OH)₂ + SO₃ ══ MgSO₄ + H₂O
Mg(OH)₂ + 2HCl ══ MgCl₂ + 2H₂O
Mg(OH)₂ + NO + NO₂ ══ Mg(NO₂)₂ + H₂O
CuCl₂ + Fe ══ Cu + FeCl₂
CuSO₄ + Fe ══ Cu + FeSO₄
FeCl₂或者FeSO₄经过氧化可产生氢氧化铁沉淀.
CuCl₂ + 2NaOH ══ Cu(OH)₂↓ + 2NaCl
CuSO₄ + 2NaOH ══ Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄
CuCl₂ + Na₂S ══ CuS↓ + 2NaCl
CuSO₄ + Na₂S ══ CuS↓ + Na₂SO₄
CuS + 4O₃ ══ CuSO₄ + 4O₂
2HCl + Ca(OH)₂ ══ CaCl₂ + 2H₂O
H₂SO₄ + Ca(OH)₂ ══ CaSO₄↓ + 2H₂O
HCl + NaOH ══ NaCl + H₂O
H₂SO₄ + 2NaOH ══ Na₂SO₄↓ + 2H₂O
NaOH + HCl ══ NaCl + H₂O
2NaOH + CO₂ ══ Na₂CO₃ + H₂O
Na₂CO₃ + CaCl₂ ══ CaCO₃↓ + 2NaCl
总反应为
2NaOH + CaCl₂ + CO₂ ══ CaCO₃↓ + 2NaCl + H₂O
铅离子具有两性, 不适宜用氢氧化钠解决
Pb(OH)₂ + 2NaOH ══ Na₂[Pb(OH)₄]
PbCl₂ + Na₂S ══ PbS↓ + 2NaCl
PbCl₂ + CaS ══ PbS↓ + CaCl₂
这一过程需要过量的硫化钠或硫化钙.
PbCl₂ + FeS ══ PbS↓ + FeCl₂
硫化亚铁法会有一部分铅残留
硫代碳酸钠法去除剩馀的铅
PbCl₂ + Na₂CS₃ ══ PbCS₃↓ + 2NaCl
硫代碳酸钠可用于去除剩馀的铅
溶解度小的物质可以转化为溶解度更小的物质, 硫化汞的溶解度远远小于硫化亚铁的溶解度, 因此反应可正向进行, 使毒金属去除彻底.
HgCl₂ +FeS ══ HgS + FeCl₂
HgSO₄ + FeS ══ HgS + FeSO₄
之所以不使用可溶性硫化物, 比如硫化碱元素或者硫化碱土元素, 是因为硫化汞可结合过量硫形成可溶物配位解.
砷, 锑, 银可与硫形成稳定的配合物, 并且去除彻底.
2H₃AsO₃ + 3FeS ══ As₂S₃ + 3Fe(OH)₂
2Sb(OH)₃ + 3FeS ══ Sb₂S₃ + 3Fe(OH)₂
2AgNO₃ + FeS ══ Ag₂S + Fe(NO₃)₂
CdCl₂ + FeS ══ CdS + FeCl₂
过滤掉镉沉淀之後加入少量的酸式硒化钠可去除剩馀的镉.
CdS + NaHSe ══ CdSe + NaHS
为了有效去除剩馀的毒金属镉, 每立方米水应该加入10毫克NaHSe.
加入过量硫酸钠可去除大多数钡离子
Na₂SO₄ + BaCl₂ ══ BaSO₄↓ + 2NaCl
剩馀的钡离子则要用到Na₂CS₃
BaSO₄ + Na₂CS₃ ══ BaCS₃ + Na₂SO₄
此处的三价金属有铝, 铁, 锑, 铈, 铋.
QCl₃ + Na₃PO₄ ══ QPO₄↓ + 3NaCl
2Na[AuCl₄] + 3Fe ══ 2Au + 2NaCl + 3FeCl₂
即使是悬浊液, 只要稍有溶解度, 也可以發生置换反应
2AgCl + Fe ══ 2Ag + FeCl₂
2AgI + Fe ══ 2Ag + FeI₂
事实上, 难溶物质中, 氯化银的溶解度依然比较大.
Na₂[PtCl]
三硫代碳酸钠是一种强碱弱酸盐,分子式是Na₂CS₃,是一种玫瑰红色针状固体。根据元素周期律,性质与碳酸钠相近。
三硫代碳酸钠是一种玫瑰红色针状固体,有α和β两种不同构型。α型是玫瑰红色固体,在105摄氏度以下稳定,135摄氏度时转变为β型,β型是棕红色固体,140摄氏度时开始分解。
在常温下,Na₂CS₃容易吸水而生成黄色水合物Na₂CS₃·2H2O和红色水合物Na₂CS₃·3H2O,极易溶于水,可溶于乙醇,难溶于丙酮和乙醚。
在空气中容易被氧化,一般情况下,都是以溶液形式存在,呈弱碱性,在酸和强碱条件下发生化学反应,有硫化氢味,其溶液颜色视浓度而定,浓度低时为黄色、浓度一般时为红色、浓度高时为深红色,在溶液中,全硫碳酸钠含量一般在55~70%,需要较高浓度时可以低温浓缩,可以真空干燥和冷冻干燥得到固体,含有少量的S2-、NH4+,为强还原剂。
1, 主反应
Na₂S+CS₂══Na₂CS₃
现象:溶液由无色变为有色
2, 副反应
CS₃²⁻ + 2H+ ══ H₂CS₃
H₂CS₃ ══ H₂S↑ + CS₂(因此Na2CS3常有硫化氢气味,生成CS₂与H₂S均有毒,要注意)
(2)CS2 2-+H2O↔(可逆)HCS2-+OH-,HCS2-+H2O↔(可逆)H2S↑+CS2+OH- 其余性质也均与Na2CO3类似。不同的是可被氧化剂氧化。
在阴凉通风处密闭无氧化剂限格下保存.
1, 在农业上用作于杀菌剂和杀线虫剂。线虫是一种危害性极大的植物植物寄生虫,在经济上造成危害的植物寄生虫多大10000种,其中至少有150种危害植物生命,从1750年就知道植物寄生线虫。大多数线虫以植物的根为食物而对作物造成损害,因此主要是在根部或紧邻根部的土壤的上部几英寸处发现这些线虫。线虫进食可造成肥大或虫瘿形成,严重感染的迹象是植物发育迟缓、叶片灰白、枯萎、在极端的情况下造成植物死亡。全世界的作物和观赏植物都可能会受到寄生线虫的侵袭。破坏性严重的线虫种类包括寄生于番茄、苜蓿、棉花、玉米、马铃薯、柑橘和许多其它作物上的根瘤线虫。到目前为止还没有比较好的方法预防和根治线虫,而全硫碳酸钠对控制线虫和土壤疾病有显著的效果。
2, 处理废水中的毒金属离子。毒金属废水来源于电镀、采矿、化工等部门,主要来自矿山排水、废石场淋浸水、选矿厂尾矿排水、有色金属冶炼厂除尘排水、有色金属加工厂酸洗水、电镀厂镀件洗涤水、钢铁厂酸洗排水,以及电解、农药、医药、油漆、颜料等工业的废水。废水中重金属离子的种类、含量及其存在形态随不同生产种类而异,差异很大。一般重金属产生毒性的范围大约在1.0 mg·L⁻¹~10 mg·L⁻¹,毒性较强的毒金属如镉、汞等毒性浓度范围在0.001 mg·L⁻¹~0.1mg·L⁻¹。以铬为例,过量的Cr3+易积存在肺泡中,引起肺癌,进入血液中引起肝和肾的障碍。Cr6+有很大的刺激和腐蚀性,引起溃疡、喉炎和肠炎。流行病学研究表明:Cr6+化合物是常见的致癌物质,吸入到血液中夺取部分O2,使血红蛋白变成高铁血红蛋白,红细胞携气机能障碍,发生内息。Hermann研究了Cr6+的毒性,讨论了Cr6+浓度对红细胞携气机能的影响,与Cr3+相比,Cr6+毒性远远大于Cr3+。因此,必须严格控制重金属废水的污染。处理重金属废水的方法大体可分为物理法、化学法、物理化学法、生物法和高效集成法等。其中最主要的方法是化学法和物理化学法。以硫化物沉淀法为例,利用投加硫化剂,使毒金属离子呈硫化物沉淀析出。常用的硫化剂有Na₂S、NaHS、H₂S等。毒金属硫化物的沉淀溶解度小,沉渣含水率低,不易返溶而二次沉淀。但硫化物本身有毒、价贵。硫化剂若过量,在酸性废水中易产生H₂S,排水须再处理,因此处理废水流程长、操作较繁、处理费用高,限制了硫化物沉淀法的应用。鉴于毒金属废水浓度稀,成分复杂,处理达标要求又非常严格,传统的废水处理技术的缺点表现为处理剂使用量大、价格昂贵、反应不易控制、反应较慢、效果不理想、水质差、残渣不稳定、回收贵金属难。在毒金属废水处理领域,开发和利用对环境无影响药剂的代用品、无毒无害新型水处理药剂,以及加强各种水处理技术的综合应用等研究对于保障环境安全和实现循环经济具有重要意义。全硫碳酸钠(即三硫代碳酸钠,Na₂CS₃)具有结构CS₃²⁻,它能与毒金属离子形成沉淀物,已用于毒金属废水的处理中,在国外已经实现了商业化应用。
反应式为
3PbCl₂ + Na₂CS₃ + 6NaHCO₃ ══ 3PbS↓+ 6NaCl + Na₂CO₃ + 6CO₂↑+ 3H₂O
3HgCl₂ + Na₂CS₃ + 6NaHCO₃ ══ 3HgS↓+ 6NaCl + Na₂CO₃ + 6CO₂↑+ 3H₂O
2Na₃AsO₃ + Na₂CS₃ +3H₂O ══ As₂S₃↓+ Na₂CO₃ + 6NaOH
3CdCl₂ + Na₂CS₃ + 6NaHCO₃ ══ 3CdS↓+ 6NaCl + Na₂CO₃ + 6CO₂↑+ 3H₂O
BaCl₂ + Na₂CS₃ ══ BaCS₃↓+ 2NaCl
Sb₂O₃ + Na₂CS₃ ══ Sb₂S₃↓+ Na₂CO₃
BeCl₂ + Na₂CS₃ ══ BeCS₃↓+ 2NaCl
3TeO₂ + 2Na₂CS₃ ══ 3TeS₂↓+ 2Na₂CO₃
2TlCl + Na₂CS₃ ══ Tl₂CS₃↓+ 2NaCl
AlCl₃(水合) + 3NaHCO₃ ══ Al(OH)₃↓+ 3NaCl + 3CO₂
8Na₂CrO₄ + Na₂CS₃ + 10NaHCO₃ + 7H₂O ══ 8Cr(OH)₃↓+ 3Na₂SO₄ + 11Na₂CO₃
其中,钡也可以通过硫酸根离子沉淀,锑可在含钠溶液中氧化沉淀:
BaCl₂ + Na₂SO₄ ══ BaSO₄ + 2NaCl
Sb₂O₃ + O₂ + 5H₂O + 2NaHCO₃ ══ 2Na[Sb(OH)₆]↓+ 2CO₂↑
那么,Na₂CS₃与Na₂SO₄的,混合固体可以用于去除水中的一切毒金属!
3, 用作黄铁矿浮选中的捕收剂. 电化学控制接触角测定结果表明:
全硫碳酸钠要比二硫代碳酸盐易于氧化成相应的二硫醇盐。捕收剂常规吸附量分析结果表明,全硫碳酸钠捕收剂可有效地用于硫化矿混合浮选中。浮选试验研究证明,全硫碳酸钠捕收剂浮选硫化铜矿物和铂族金属硫化矿物很有效。
该物质有一定毒性, 易挥发出H2S,CS2蒸汽, 操作时应小心.