तत्वे:- या मृदूकरण पद्धतीत कॅलशियम व मॅग्नेशियमच्या विद्राव्य संयुगांचे चुना व सोडा यांच्या सहाय्याने अविद्राव्य संयुगांत रुपांतर केले जाते व नंतर त्या संयुगांचे किलाटन क्रियेप्रमाणे संकणन करून अवसादन केले जाते व राहिलेले पुंजके काढून टाकण्यासाठी पाणी निस्यंदन टाकीतून गाळले जाते.
मृदूकरणात होणाऱ्या विक्रिया खाली दिल्या आहेत पण प्रत्यक्षात या विक्रिया पाण्याचे तापमान, पी.एच. गुंतागुंतीचे वास्तव रासायनिक संबंध यावर अवलंबून असतात. अधोरेखित संयुगाचा अविद्राव्य विक्षेप तयार होतो.
CO2 + Ca(OH)2 = CaCo3 + H2O (१)
Ca(HCo3)2 + Ca(OH) 2 = 2CaCo3 + 2H2O (२)
Mg(HCo3)2 + Ca(OH) 2 = CaCo3 +MgCo3 +2H2O (३)
MgCO3 + Ca(OH) 2 = Mg(OH)2 + CaCO3 (४)
MgSO4 + Ca(OH) 2 = Mg(OH)2 + CaSO4 (६)
CaSO4 + Na2CO 3 = CaCO3 + Na2SO4 (७)
वरील विक्रीयांच्या संदर्भात खालील गोष्टी लक्षात ठेवाव्या लागतात (अ) कार्बनडायऑक्साईड मुळे पाण्यास कठीणपणा येत नाही पण चुन्यामुळे त्याचे निर्मुलन होते त्यामुळे पाण्यात मिसळावयाच्या चुन्याच्या प्रमाणात त्यानुसार बदल करावा लागतो. (आ) तिसऱ्या विक्रीयेमध्ये तयार होणारे मॅग्नेशियम कार्बोनेट फारसे अविद्राव्य नसल्याने ते पाण्यातून प्रभावीपणे वेगळे करता येत नाही यासाठी विक्रियेत दाखविल्याप्रमाणे जास्त चुना वापरून त्याचे मॅग्नेशियम हायड्रॉक्साईडमध्ये रुपांतर करावे लागते. (इ) पाचव्या विक्रियेत तयार होणारे कॅलशियम सल्फेट विद्राव्य असते त्यामुळे सहावी विक्रिया करून त्याचे कॅलशियम कार्बोनेटमध्ये रुपांतर करता येते. (ई) असंस्कारित पाण्यातील कॅलशियम सल्फेटचेही सहाव्या विक्रीयांमुळे निष्कासन होते, यामुळे सोड्याची आवश्यकता सिद्ध होते. (उ) पाण्यातील विद्राव्य कॅलशियम व मॅग्नेशियम क्लोराईड संयुगे यांचे सोड्यामुळे सहाव्या विक्रीयेप्रमाणे निष्कासन होते.
पाण्याचा पी.एच. ९.४ असताना तात्विक दृष्ट्या कॅलशियम कार्बोनेटची विद्राव्यता १७ भा/दलभा पर्यत असते. चुना व सोड्याची पाण्यावर प्रक्रिया केली तरी १७ भा/दलभा पेक्षा जास्त असणाऱ्या सर्व कॅलशियम कार्बोनेटचा कठीणपणा पाण्यात रहातोच. चुना व सोड्याची प्रक्रिया खालील चारपैकी एका पद्धतीने केली जाते.
जास्त चुन्याची प्रक्रिया
पाण्यातील कॅलशियम व मॅग्नेशियम यांचा अविद्राव्य विक्षेप तयार व्हावा यासाठी पाण्याचा पी.एच. १०.६ होईल अशा रितीने चुना जास्त प्रमाणात (१० ते ५० भा/दलभा) पाण्यात मिसळला जातो. नंतर सोडा पाण्यात मिसळून जास्त असणाऱ्या चुन्याचे सोडियम हायड्रॉक्साईड व कॅलशियम कार्बोनेट मध्ये रुपांतर करण्यात येते. सोडियम हायड्रॉक्साईड (दाहक अल्कता) पाण्यात राहणे इष्ट नसते म्हणून दाहक अल्कता नाहीशी व्हावी व पी.एच. व्हावे यासाठी पाण्यात पुन्हा कार्बनडायऑक्साईड मिसळला जात असेल तर या पद्धतीपेक्षा सुटी प्रक्रिया पद्धती वापरणे अधिक श्रेयस्कर असते.
सुटी प्रक्रिया
पद्धतीमध्ये असंस्कारित पाण्यातील बऱ्याचशा पाण्यावर जास्त चुन्याची प्रक्रिया केली जाते व मृदूकरणाच्या सर्व विक्रिया पूर्ण झाल्यानंतर त्या पाण्यात राहिलेले असंस्कारित पाणी मिसळले जाते. या असंस्कारित पाण्यात असणारे कार्बनडायऑक्साईड व बायकार्बोनेटची प्रक्रिया केलेल्या पाण्यातील जास्तीच्या चुन्याशी विक्रिया होते व पी.एच ९.४ असताना कॅलशियम कार्बोनेटचा विक्षेप तयार होऊन तो दुय्यम टाकीत तळाशी बसतो.
जास्त चुन्याची प्रक्रिया व नंतर पुन्हा कार्बनडायऑक्साईड पाण्यात मिसळणे.
ही जास्त विस्तृत पद्धत असून यात मॅग्नेशियमचा अविद्राव्य विक्षेप तयार होण्यासाठी पाण्याचा पी.एच. १०.६ होईल अशा रितीने पाण्यावर चुन्याची प्रक्रिया करावी लागते व विक्षेप बसण्यासाठी प्राथमिक संकणन व अवसादन क्रिया आवश्यक असतो. अवसादन झाल्यानंतर पाण्यात पुन्हा कार्बनडायऑक्साईड मिसळून पाण्याचा पी.एच. ९.४ केला की कॅलशियम कार्बोनेटचा विक्षेप तयार होतो. अवसादित पाण्यात शेवटी पुन्हा एकदा कार्बनडायऑक्साईड मिसळून पाण्याचा पी.एच. सुमारे ८.७ केला जातो. म्हणजे त्यामुळे पाण्यात राहिलेल्या कॅलशियम कार्बोनेटचे विद्राव्य बायकार्बोनेटमध्ये रुपांतर होते व निस्पंदन टाकीतील वाळूवर कॅलशियम कार्बोनेटचा थर सांचण्यास प्रतिबंध होतो. ( यासाठी अवसादित पाण्यात सोडियम हेक्झानेटाफॉस्फेट मिसळले तरी वाळूवर कॅलशियम कार्बोनेटचाथर बसणे टाळता येते.
सोड्याऐवजी धनायन विनिमयाने मृदू करण्याची पद्धत:-
ज्या भागात मीठ स्वस्त मिळते त्या ठिकाणी पाण्यातील कार्बोनेटही कठीणपणा घालविण्यासाठी सोड्यापेक्षा धनायन विनिमयाने पाणी मृदू करण्याची पद्धत वापरणे जास्त किफायतशीर असते. या पद्धतीमध्ये पाण्यातील कार्बोनेट कठीणपणा कमी झाल्यानंतर पाण्यात निस्यंदनटाकीतून निस्पंदित केले जाते. निस्पंदित पाण्यापैकी थोडे पाणी धनायन विनिमय करणाऱ्या टाक्यांत सोडले जाते व राहिलेले पाणी तसेच ठेवले जाते. दर्जा आवश्यक तेवढा होईल अशा रितीने पूर्ण मृदू झालेले व फक्त चुन्यामुळे मृदू झालेले पाणी एकत्र मिसळले जाते.
किलाटन:- चुना व सोडा पाण्यात मिसळल्यावर मृदूकरण विक्रीयांमध्ये जे अगदी बारीक स्फटीक कण निर्माण होतात त्यांचे किलाटन करण्यासाठी तुरटी फेरिक सल्फेट, फेरस सल्फेट, सोडियम अॅल्युमिनेट किंवा कार्यप्रेरित सिलिका यांचा सहाय्यक म्हणून उपयोग करावा लागतो. पाण्याचा पी.एच. इतका जास्त असताना तुरटीचा वापर करणे अयोग्य वाटण्याचा संभव आहे पण येथे तुरटी मिसळण्याचा हेतू अॅल्युमिनियम हायड्रॉक्साईड तयार करणे हा नसून मॅग्नेशियम अॅल्युमीनेट तयार करणे हा असतो.
मॅग्नेशियम अॅल्युमीनेट मॅग्नेशियमचा अविद्राव्य विक्षेप तयार होण्याची क्रिया परिणामकारक होते. जर गढूळ पाणी मृदू करावयाचे असेल व अविद्राव्य विक्षेप तयार होण्यास सहाय्य करावयाचे असेल तर किलाटन क्रिया आवश्यक ठरते.
No comments:
Post a Comment