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废水中的氟离子是什么形态

发布时间:2022-03-25 12:02:05

㈠ 为什么要测废水中氟离子

氟是人体必需的微量元素之一,饮用水适宜的氟质量浓度为0.5~1 mg/L。当饮用水中氟含量不足时,易患龋齿病; 但若长期饮用氟质量浓度高于1 mg/L的水,则会引起氟斑牙病;长期饮用氟质量浓度为3~6 mg/L的水会引起氟骨病。而高浓度的氟离子废水,排放到水体中,易造成环境污染。

㈡ 工业废水处理中氟离子浓度达到多少才可以排放

氟离子浓度应小于10 mg/L才达到国家工业废水排放标准;对于饮用水,氟离子浓度要求在1 mg/L以下。通过石灰乳中和、混凝剂絮凝、除氟过滤器过滤后,使废水中的氟去除率达到96%以上,系统出水优于《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准。

人们日常饮用水含氟量一般控制在0.4~0.6mg/L,长期饮用氟离子浓度大于1mg/L水对人体不利,严重的会引起氟斑牙与氟骨症以及其他一些疾病,甚至会诱发肿瘤的发生,严重威胁人类健康。

(2)废水中的氟离子是什么形态扩展阅读

现代工业的发展的同时,排放了大量的高浓度含氟工业废水,这些废水一般含有呈氟离子(F-)形态的氟。

而很多企业尚无完善的处理设施来对这些废水加以处理,排放的废水中氟含量超过国家排放标准,氟离子浓度远远超过10mg/L,严重地污染着人类赖以生存的环境的同时给人类的健康造成很多威胁。因此,高浓度含氟废水处理成为了当前环保及卫生领域重要工程。

水污染物排放标准通常被称为污水排放标准,它是根据受纳水体的水质要求,结合环境特点和社会、经济、技术条件,对排入环境的废水中的水污染物和产生的有害因子所作的控制标准,或者说是水污染物或有害因子的允许排放量(浓度)或限值。

它是判定排污活动是否违法的依据。污水排放标准可以分为:国家排放标准、地方排放标准和行业标准。

㈢ 废水中如何去除氟离子

采用诱导结晶法除氟。其技术核心是在高氟水中投加氟磷灰石作为晶种,并投加磷酸专盐和钙盐使水中氟属离子在晶种表面生成氟磷酸钙(Ca10(PO4) 6F2)结晶。通过单因素实验得出最佳工艺条件:投加8g/L氟磷灰石,并投加NaH2PO4和CaCl2,使钙离子、磷酸根离子和氟离子的摩尔比为10:5:1,搅拌速度为100 r/min,反应时间1 h。反应中磷酸根离子和钙离子的利用率分别达到98%和25%以上。电子扫描显微镜(SEM)表征晶种在参与反应后,表面有结晶生成。研究表明,采用诱导结晶法可将水中氟离子浓度从5~10 mg/L降至1 mg/L以下,达到饮用水水质标准。

㈣ 废水中氟化物的测定加入TISAB的作用是什么

TISAB叫做总离子强度调节缓冲溶液,由固定离子强度、保持液接电位稳定的离子强度调节剂、起pH缓冲作用的缓冲剂、掩蔽干扰离子的掩蔽剂组成。 其作用是消除标准溶液与被测溶液的离子强度差异,使离子活度系数保持一致;络合干扰离子,使络合态的氟离子释放出来;缓冲pH变化,保持溶液有合适的pH范围。

㈤ 氟离子是什么颜色

F-是无色的.含氟单质较多的废水应呈现浅的黄绿色,而含有F-较多的废水仍然是无色的,因为F-本身没有颜色.F2单质是有颜色的,为浅黄绿色,顺便与它同族的Cl2为黄绿色,Br2为红棕色,I2(固体)为紫黑色.
一般离子都是无色的,只有几个特殊的、我们常见的例如MnO4-紫色,(KMnO4溶液知所以呈紫色就是因为有MnO4,因为MnO4-呈紫色)Fe3+(黄色)、Fe2+(浅绿色)、Cu2+(一般为蓝色)。卤素中F的性质非常重要,因为FH中有氢键,会导致它的一些性质会和正常同族的相差很大。例如:除F2外的卤素(一般指Cl2、Br2、I2)和H2O反应通式为:X2+H2O=(可逆号)HX(卤酸)+HXO(次卤酸);但由于F2的氧化性极强,它于H2O反应是:2F2+2H2O=4HF+O2,非常重要。还有溶解性上也与同族有差别:例如:AgCl(白色)、AgBr(浅黄色)、AgI(黄色)都是沉淀,而AgF则可溶;相反CaCl2、CaBr2、CaI2(CaI2一般不常见)都是可溶的,而CaF2则是沉淀。再有就是,HCl、HBr、HI都是强酸,且酸性依次增强,而唯独HF是弱酸。还有就是,Si那一章你会学到,Si与一般强酸强碱都不发生反应,但却可以和HF反应生成SiF4(是气体)和H2,还有玻璃的主要成分SiO2一般也不与强酸反应,但却能与HF(氢氟酸)反应生成SiF4和H2O。
卤素这一块也较重要,尤其是F,更要注意。本人才疏学浅,如有不足或错误敬请指出。谢谢。

㈥ 氟离子的种类

应该是含氟的离子这种意思吧
次氟酸:HOF,
阴离子:
OF-
氟锑酸:SbF5,
阴离子:SbF6-
高氟酸(有待考证)HFO4
更多的是有机含氟离子,阴阳离子都有,种类太多太多了,不胜列举

㈦ 怎么去除废水中的 氟离子

一种去除废水中氟离子的方法,依次包括下列步骤:a.往含有氟离子的工业废水中添加氢氧化钙溶液并进行搅拌,直到废水的pH值为8.5-9.5,反应时间为15-20分钟;b.往步骤a所得废水中添加硫酸铝溶液并进行搅拌,直到废水的pH 值为6.0-6.5,反应时间为20-25分钟;c.向步骤b的废水中加入高分子絮凝剂并进行搅拌;d.将步骤c所得废水注入沉淀池进行絮凝沉淀后,上清液排放,沉淀物进行固-液分离,所得泥渣外运或填埋。

㈧ 地下水中氟的形态特征

无论从何处,通过何种途径进入水体并成为其化学组分的氟都是以简单阴离子态氟(F-)、配合离子态氟(如配合阳离子MgF+或配合阴离子

等)和氟化物分子三种形态存在,其中氟化物分子又可分为有机和无机两种形态,无机氟化物又可划分为可溶性和难溶性两种,因此水中的氟有一部分是以溶解状态均匀地分布着,还有一部分可分散于水中形成胶体状态。

大量研究表明,水中氟的赋存形态主要由水中氟的化学反应决定,而影响水中氟的化学反应的直接决定性因素是水化学组分及其存在环境的pH,其中 Na+,K+,Ca2+,Al3+,Fe3+,B5+,OH-,Cl-

是水氟化学反应中最为敏感的作用因子,而对于地下水,硬度、温度及特殊环境下压力的变化也将影响水中氟化学反应的进行,从而形成地下水中不同形态的氟(陈国阶等,1990)。

1.简单阴离子态

当可溶性氟(如NaF等)以可溶盐形式溶于地下水时,氟在水中往往呈一价阴离子态(F-),为活性最强的氟存在形态,十分有利于氟的迁移,但受到几个因素的限制。首先水体中的pH可很大程度上决定水中氟的存在形态,一般而言,pH越高的强碱性水,其中的OH-可使氟铝、氟铁配合物发生越明显的水解作用,与Fe3+,Al3+等发生越明显的沉淀反应,从而将F-从配位状态释放出来,此时水体中简单的阴离子态氟浓度相对较大,反应如下:

河南省地下水中氟的分布及形成机理研究

其次是水化学组分及水化学类型的影响,在上述水氟化学反应最敏感的作用离子中,以钠、钾盐类(如Na2SO4-K2SO4,NaCl-KCl等)占优势的水体,其氟的活性较高,类似水体中Na+/Ca2+的比值高,往往呈现水中氟的活性较强,即简单阴离子态氟(F-)含量增加。

另外,硬度和活性钙也将对水中氟形态产生影响,如活性Ca2+浓度较大时,水中简单阴离子态氟(F-)将很快与之形成难溶性萤石矿物颗粒,并趋于向底质的沉积,反应式如下:

2F-+Ca2+→CaF2

综上所述,简单阴离子态氟在地下水中存在的理想环境是指强碱性的水环境,水体中含钠无钙或Na+/Ca2+的比值很高,极有利于F-在水中的聚集过程,这也在此次研究区内水样中体现出来(表9-8)。

表9-8 研究区几种水样组分统计表

从图9-3~图9-5和表9-8可分析出,研究区内地下水pH在7.15~8.4之间,总体上偏弱碱性,因此水中氟形态除简单阴离子外,还往往包含着其他多种形态。地下水中氟含量的增高与pH的增加表明OH-的增多可使氟铝、氟铁配合物发生更多的水解作用,将F-从配合态离子中释放出来,从而增加了水中氟的活性,此时水体中简单的阴离子态氟浓度相对较大。

图9-3 研究区水样氟含量与pH 散点图

水样中的水化学组分表明,随着水中氟含量的增加,Na+含量呈明显的升高趋势,如低氟地下水中平均 Na+浓度为120.6mg/L,高氟地下水中平均 Na+浓度增至235.6mg/L,与之相反,Ca2+含量则呈明显下降趋势,其在低氟地下水中的平均浓度为115mg/L,在高氟地下水中则减至75.8mg/L,因此Na+/Ca2+的比值自低氟地下水中的1.05增至高氟地下水中的3.11,表明水中氟活性的增强,即简单阴离子态氟(F-)浓度增大。

图9-4 研究区水样氟含量与Na+含量散点图

图9-5 研究区水样氟含量与Ca2+含量散点图

2.配合离子态

水体中除了可溶的简单阴离子态氟外,还有相当一部分可溶性氟是以配合离子形式存在的。其中优先与F-生成配合离子的是具惰性气体电子构型(d0)的金属阳离子,分别是Li+,Na+,K+,Be2+,Mg2+,Ca2+,Al3+,Si4+等,但配合氟离子的形成不仅与金属阳离子有关,同时也受水体环境pH、Eh值及氟浓度的影响。

首先,水中氟的存在形态和反应类型在很大程度上受到水体pH的影响,当处于酸性水环境时,水中OH-的减少可使F-趋向于和Al,Fe,Ca,Mg,Si,B等多种元素形成可溶性配合物,上述含氟配合物不发生水解,电离作用也较弱,因此可稳定地存在于水体中,且随着pH的降低水中氟的配合能力增强,在pH小于2的强酸性水中,即使存在大量的活性Ca2+也不能使水中氟铝、氟铁配合物的氟沉淀下来,故酸性水体环境是其中Al3+,Si4+,B3+,Fe3+等离子与F-形成配合氟离子的有利条件。

其次,地下水中配合氟离子的形成还与土壤溶液中发生的各种氧化还原反应密切相关,同时氧化还原反应的发生和水土pH的变化相互制约和影响。由于水-岩(土)是一个不断进行着酸碱反应、氧化还原反应、配合解离反应及溶解沉淀反应以达到水-岩、水气、水与有机物或微生物等间平衡的复杂体系,因此根据F-和Al3+,Fe3+,Mn2+,Zn2+,B3+等金属水合离子作用尤为突出,可生成一系列氟配合物的特点,主要分析上述金属阳离子与简单氟阴离子的配合过程。

铝是土壤中含量最高的金属元素,但铝在地下水中的含量并不高,一般小于1mg/L。其原因是,土壤中铝化合物一般溶解度很小,但若有氟元素存在,铝的溶解度会大大增加。除OH-外,氟离子是和铝离子结合能力最强的无机离子。研究表明,在一些富铝的酸性土壤中,由于存在大量游离Al3+,地下水中主要的氟铝配合态为AlF3

,AlF2+

。其中的原因是F-与游离的Al3+发生了配合反应,见表9-9(董岁明,2004)。

表9-9 常见的几种氟铝配合反应

在较低pH下,还可以发生如下配合反应:

Al(OH)2++F-+H+←→AlF2++H2O

当土壤条件发生改变时,原有的配合-解离平衡将被破坏,F-便在氟铝配合物和与H+缔合的氟之间进行转化,另外还可以影响氟与铝在溶解性上的“协同作用”,进而影响地下水中氟的浓度。此外在水-岩(土)系统中还存在游离的Fe3+,以下的配合反应导致氟铁配合物(FeF2+

,FeF3)也为可溶性氟的重要组成部分,见表9-10(董岁明,2004)。

表9-10 常见的几种氟铁配合反应

氟与三价铝离子和三价铁离子所形成的配合物稳定常数很大,氟与其他相关离子所形成的配合物稳定常数都较小,这说明在酸性土壤环境中,地下水中氟与三价铝离子和三价铁离子所形成的配合物是很稳定的,所形成的配合物不易解离,也不易重新固化或被土壤吸附,成为酸性富氟土壤中氟迁移和转化的主要形式。除氟铝配合态和氟铁配合态外,[MnF]+、[ZnF]+、[HF]0也是酸性土壤中氟的配合形态,其配合反应见表9-11(董岁明,2004)。

表9-11 几种常见的氟配合反应

当地下水中不存在Al3+和Fe3+等游离离子时,特别是在中性或碱性土壤中,氟具有使土壤中经常出现的层状硅酸盐和铁、铝氧化物矿物晶格解体,并把晶格内的Al3+和Fe3+带入土壤溶液的能力,反应式如下:

河南省地下水中氟的分布及形成机理研究

还有一部分氟可以和一部分金属离子形成金属氟配合物和螯合物,这种作用有利于中间配合物和一些不稳定配合物的稳定作用,使氟的溶解性和迁移性增强,减少岩土中固相的氟含量。具体反应如下:

河南省地下水中氟的分布及形成机理研究

综上所述,通过对几种主要可溶性配合态氟分析,对豫东平原周口至开封一线的部分取样坑中土壤及水样进行测试,Al和Fe等金属元素含量数据见表9-12和表9-13。

表9-12 研究区土壤中部分金属元素含量表

表9-13 研究区地下水中部分金属阳离子含量表

从上述分析可以看出,在水-岩(土)系统中,氟能与不同金属阳离子形成不同的氟配合物,即使是同一种金属离子也能与氟形成不同的配合物,而且稳定性也各不相同,对氟迁移转化的影响程度也会有较大的差异。当研究区土壤溶液中存在大量的A13+和Fe3+游离离子和Mn2+,Zn2+等微量金属离子时,尤其是A13+和Fe3+含量很高,表明区内水溶态氟中复杂配合态氟主要以氟铝和氟铁配合物为主,由于其是可溶性和易迁移性的,不利于氟阴离子沉淀反应的进行而有利于土壤中一些含氟矿物向溶解方向转化,因此区内水岩(土)系统中氟铝氟铁配合物以溶解淋滤作用为主,往往使地下水中氟的浓度增加。

最后,地下水中氟的配合趋势还必须具有一定的氟浓度,即通常在氟浓度大于1.0mg/L的地下水中才有可能形成较稳定的氟配合物,而氟浓度很低的中性水中这种配合趋势则大为减弱,即使生成氟配合物也并不稳定,因此可看出偏中性的低氟地下水或中氟地下水中,配合离子态氟可能不如简单阴离子态氟占优势,同时在高氟地下水中氟往往以配合离子的形式存在,且氟配合态较为稳定。

3.有机氟化物分子

水体中氟化物分子主要分为有机氟化物和无机氟化物两种形式,前者常以分子形式被有机体吸收,后者则又划分为可溶性和难溶性两种形态,一般而言,水中可溶性氟化物往往以上述两种离子形态氟存在,而难溶性氟化物即含氟矿物颗粒。

在水-岩(土)系统中,往往会存在一些低分子有机配位体,包括动植物组织的天然降解产物,如氨基酸、羧酸、碳水化合物、低级醇和酚类物质等,可与金属氟配合离子(如FeF2+,AlF2+,CoF2+,ZnF+,H2F+,PbF+,HgF+等)形成复杂的配合物,这些配合态氟化学性质较稳定,可溶于地下水中,即有机氟化物分子。

在地下水中有机氟化物分子的形成过程中,土壤腐殖质起重要的角色。土壤腐殖质是土壤中氟的重要吸附剂,主要是由在分子的三维方向上带有很多活性基团的芳烃组成,故具有很好的吸附表面。土壤腐殖质与氟的吸附,主要通过与腐殖质中的—COOH和—OH等功能团进行离子交换反应,反应式如下:

河南省地下水中氟的分布及形成机理研究

河南省地下水中氟的分布及形成机理研究

因此,在不考虑氟在水-岩(土)中沉淀因素的影响下,水-岩(土)中的氟离子与相应阴离子或水分子的交换能力和腐殖质中羟基等功能团的物质的量有关,而上述功能团的物质的量又和地下水的pH、土壤酸碱性、水体金属氟配合离子物质的量等密切相关,所以水-岩(土)环境的pH越大,其中腐殖质越多,表明地下水中有机氟化物分子含量越多。

综上所述,地下水中氟形态主要包括简单阴离子态、配合离子态和有机氟化物分子三种形式,其中简单氟阴离子已经经过临床实验证明了其对人体的毒性作用,但不管是配合离子态还是有机氟化物分子等复杂态氟形式都没有进行过其临床实验以证明对人体负效应的大小,这主要是受到目前地下水中不同形态氟含量测量方法的限制,因此本书主要通过对某些具有特殊意义的配合离子态氟或有机氟化物分子与简单氟阴离子的人体负效应对比分析,以此得出本次研究的初步结论。

㈨ 工业废水处理中氟离子浓度达到多少才可以排放

国家对钢铁钢业排放标准是直接排放10mg/l,间接排放20mg/l
稀土行业规定在8mg/l才能排放
谢谢采纳

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