Дехлорирование

Дехлорирование

ДЕХЛОРИРОВАНИЕ, дехлорация, отнятие хлора из хлорсодержащих органических соединений, производимое обычно при помощи сильных восстановителей, как свободные щелочные металлы (Na, К) или водород в момент выделения («in statu nascendi»): R·Cl + 2H = R·H + HCl. В более общем смысле под дехлорированием понимается как химическое связывание элементарного свободного хлора, так и нейтрализация окислительных свойств хлорной (белильной) извести, жавелевой воды, других солей хлорноватистой кислоты (гипохлоритов) и самой хлорноватистой кислоты. Чаще всего нейтрализация (восстановление, редукция, уничтожение) окислительных свойств свободного хлора и перечисленных его соединений, имеющих характер перекисей, производится при помощи серноватистокислого натрия Na2S2О3·5Н2О - гипосульфита, получившего техническое название антихлора.

В последние два десятилетия дехлорирование получило распространение в водопроводном деле в связи с нашедшим широкое применение в очистке питьевых вод (и отчасти в обезвреживании сточных вод) способом обработки воды элементарным (свободным, жидким, компримированным) хлором и его перекисными соединениями. Дехлорирование питьевой воды химическими реагентами применяется при обработке воды избытком хлора или его перекисными соединениями для получения более определенных результатов обезвреживания, особенно в случае подозрительного в санитарном отношении водоисточника.

Теоретически (в кислом растворе) дехлорирование протекает по следующим химическим уравнениям:

Дехлорирование протекает по следующим химическим уравнениям

Однако, при ничтожных концентрациях, применяемых для дехлорирования воды в условиях нейтральной или слабо щелочной среды, реакция дехлорирования гипосульфитом имеет явную тенденцию остановиться на стадии образования тетратионовокислого натрия:

Dehlorirovanie 2

По Дьенеру (Dienert), для вод, не содержащих больших количеств углекислоты, практически реакция дехлорирования гипосульфитом может быть выражена уравнением:

Dehlorirovanie 3

По уравнению (I) на одну молекулу хлора приходится 1/4 молекулы гипосульфита

Dehlorirovanie 4

по уравнению (II) - 2 молекулы гипосульфита (2·248,22 = 496,44), по уравнению (III) – 3/5 молекулы гипосульфита (248,22·3/5 = 148,93). Для дехлорирования воды употребляется также сернистокислый натрий (сульфит натрия) Na23·7Н2О. В этом случае дехлорирование идет по уравнению:

Dehlorirovanie 5

и на 1 молекулу хлора требуется 1 молекула сульфита натрия (252,18).

Дехлорирование химическими реагентами требует тщательного химического контроля и, вследствие сложности, редко применяется. В России дехлорирование химическими реагентами практиковалось на водопроводах: в Кронштадте (1910 год) и в Ростове на Дону (1911 год). На водопроводе г. Парижа применялось дехлорирование гипосульфитом натрия во время войны 1914—18 гг., когда хлорирование водопроводной воды производилось повышенными дозами хлорной извести (3 мг активного хлора на литр воды).

В настоящее время входят в употребление физико-химические методы дехлорирования, основанные на способности некоторых пористых тел адсорбировать (поглощать) избыточные количества хлора. С успехом применяется фильтрование воды через фильтры, загруженные активированным углем, или через различные патентованные фильтры, вроде «Dechlor».

Термин «дехлорирование» применим также к естественному процессу восстановления (затраты, потребления) активного хлора (как элементарного, так и из его перекисных соединений). По Дьенеру, естественное дехлорирование воды следует некоторому логарифмическому закону. Наиболее значительно естественное дехлорирование в первые 5 мин.; затем оно быстро замедляется, так что в последующие 3 ч. составляет едва четвертую часть дехлорирования первых 5 мин. Естественное дехлорирование не вполне пропорционально примененной дозе хлора. Допустимой остаточной дозой хлора в хлорированной воде, поступающей к потребителю, в результате естественного процесса дехлорирования, совершающегося за счет восстановительных свойств органических веществ воды, считается 0,1—0,05 ч. на 1000000 ч. воды. Определение остаточных доз хлора можно производить колориметрически, пользуясь реакцией окрашивания крахмала в синий цвет вытесняемым йодом; однако, эта реакция мало чувствительна и требует больших объемов воды (1 литр) для обнаружения количества менее 0,1 мг хлора в литре. Гораздо чувствительнее для этих определений о-толидин в солянокислом растворе, дающий даже при дозе 0,01 мг хлора заметное желтоватое окрашивание. В Америке, где особенно распространено хлорирование воды, почти никогда не пользуются дехлорированием. В Европе часто пользуются избыточными дозами хлора с последующим дехлорированием.

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 6 - 1929 г.