Освобождение воды от углекислоты

В воде поверхностных источников содержание углекислоты обычно незначительно, а в воде подземных источников может быть значительным. Как уже указывалось, различают три вида углекислоты:

  1. Углекислота связанная — нейтральные карбонаты кальция и магния CaCO3 и MgCO3 (карбонатная углекислота);

  2. Углекислота полусвязанная — бикарбонаты кальция и магния Ca(HCO3)2 и Mg(HCO3)2 (бикарбонатная углекислота). При нагревании воды часть углекислоты выделяется, другая часть остается в связанном виде:

Ca(HCO3)2 = CaCO3 + H2O + CO2, т. е. выделяются нейтральные монокарбонаты. Количество полусвязанной углекислоты равно количеству связанной;

  1. Углекислота свободная, находящаяся в газообразном состоянии. Присутствие ее в питьевой воде не вредно для здоровья. Свободная углекислота растворяет плохо растворимые карбонаты кальция и магния, превращая их в бикарбонаты:

    CaCO3 + H2O + CO2 → Ca(HCO3)2;

    MgCO3 + H2O + CO2 Mg(HCO3)2.

Последние остаются в растворе лишь тогда, когда имеется определенное количество свободной углекислоты (равновесной).

При наличии в воде свободной углекислоты, превышающей то количество ее, которое необходимо для указанного выше равновесия (равновесную), такая избыточная свободная углекислота называется агрессивной. Последняя, действуя, например, на кальциевые соединения в бетоне, превращает их в растворимый бикарбонат и тем самым разрушает бетон.

Агрессивная углекислота жестких вод - более редкое явление и, наоборот, агрессивная углекислота мягких вод — более частое явление, так как с увеличением жесткости воды, точнее с увеличением бикарбонатов, увеличивается и количество равновесной углекислоты.

Освобождение воды от свободной углекислоты может быть произведено механическим или химическим путем. Так как методы устранения иных газов (сероводорода, кислорода) во многом сходны, процессы носят общее название дегазации. В одном случае углекислота удаляется, уходя вместе с воздухом без повышения жесткости воды, в другом случае (химический метод) жесткость может несколько повыситься. Последний метод применяется для вод с карбонатной жесткостью не выше 5 — 6°.

Устранение углекислоты механическим путем может быть выполнено:

  1. На градирнях, заполненных коксом или с деревянными решетками;

  2. Дождеванием (через продырявленные ящики);

  3. Разбрызгиванием воды через сопла;

  4. Разбрызгиванием при вакууме.

Все перечисленные способы имеют целью увеличить соприкосновение отдельных струек или частиц воды с воздухом; при этом облегчается выделение газа, растворенного в воде. Количество газа, выделяемого из единицы объема воды в 1 сек., теоретически не установлено, что затрудняет соответствующие расчеты; поэтому проектирование сооружений для дегазации требует в каждом отдельном случае постановки предварительных опытов.