Cum să obțineți apă potabilă curată într-o casă privată: alegeți un sistem de tratare a apei cu osmoză inversă. Cum să obțineți apă potabilă curată într-o casă privată: alegerea unui sistem de tratare a apei cu osmoză inversă Cum să obțineți apă potabilă curată și sănătoasă

Valentin Volodin

Introducere

Evenimentele din anii ’90 „furios” nu au fost încă șterse din memorie. Îmi amintesc de MMM, de crimă rampantă, de întreruperi de curent. În Ucraina, de exemplu, în a doua jumătate a anilor 90, lucrurile au ajuns la punctul în care luminile din zonele rezidențiale au fost stinse timp de 2 ore la fiecare 2 ore. Îmi amintesc că cea mai perfidă perioadă de întuneric de iarnă a fost între cinci și șapte seara. Tocmai când oamenii se întorceau de la muncă. Te descarci la oprire, autobuzul pleacă și ești lăsat în întuneric total. Încercați să vă obișnuiți, să vă frecați ochii, să puneți presiune pe globii oculari. Totul este în zadar, în jur este întuneric total. Nu este nimic de făcut, păși cu grijă în întuneric, încercând să simți gardul prețuit, care ar trebui să conducă la poarta casei tale și încet, prin atingere, acasă.

Cu toate acestea, au existat și elemente pozitive în aceste calvaruri. De exemplu, cererea pentru diverse generatoare pe benzină și diesel, precum și pentru convertoare electronice și surse de energie neîntreruptibilă, a crescut brusc. Această din urmă împrejurare a permis oamenilor creativi să-și aplice abilitățile profesionale și chiar să-și îmbunătățească puțin situația financiară în acest domeniu. Și acolo, vezi, au apărut diverse companii care produc aceleași convertoare și surse de alimentare neîntreruptibile. A existat un fel de revigorare a economiei, locuri de muncă suplimentare etc. De fapt, umilul tău servitor, în acele vremuri, a trecut de la electronice de putere redusă la electronice de putere.

Nu se poate spune că atunci erau foarte deștepți cu această electronică. Au făcut-o pentru a fi simplu, fiabil și ieftin. În principiu, pentru a alimenta unul sau două becuri nu era nevoie de altceva. Cu toate acestea, pe măsură ce procesul a progresat, concurența a devenit mai acerbă. Oamenii au deja de unde alege. Oamenii deosebit de pretențioși au început să fie interesați de forma tensiunii la ieșirea convertoarelor și a surselor de alimentare neîntreruptibile. La care li s-a răspuns foarte simplu că forma acolo era practic sinusoidală, dar doar puțin modificată. Cei mai cinstiți spuneau că acolo există o sinusoidă, dar doar una pătrată. Iar cei care au fost complet sinceri au spus direct că convertoarele și sursele lor de alimentare neîntreruptibilă generează o tensiune dreptunghiulară cu o pauză la ieșire. Dar parametrii acestei tensiuni (amplitudinea și valoarea efectivă, precum și frecvența) corespund practic parametrilor similari tensiunii alternative monofazate a unei rețele electrice de uz casnic. În principiu, această tensiune a fost destul de potrivită pentru principalii consumatori casnici de electricitate, cum ar fi televizoare, computere, precum și pentru incandescente și lămpi fluorescente. Acei consumatori de electricitate care necesitau tensiune pur sinusoidală (motoare asincrone, de exemplu) erau minoritari și nu au făcut o mare diferență pentru vreme.

Cu toate acestea, această situație nu putea dura la nesfârșit. Numărul de întreruperi a scăzut și la un moment dat aproape că s-au oprit cu totul. Totuși, în paralel, pe piața bunurilor de uz casnic au început să apară cazane de încălzire echipate cu pompe de circulație, supape de antrenare și comenzi electronice. Astfel de cazane necesitau alimentare neîntreruptă de înaltă calitate. În caz contrar, atunci când curentul electric a fost oprit, funcționarea sistemului de încălzire a fost complet întreruptă.

Și aici a apărut o anumită dilemă. Mulți proprietari ai unui miracol de încălzire aveau deja surse neîntreruptibile, a căror putere era mai mult decât suficientă pentru a alimenta cazanul. Cu toate acestea, iată problema: pompele de circulație nu au vrut să se învârtească deloc din „unda sinusoidală dreptunghiulară”. Pentru cazanul miraculos a fost necesar să se achiziționeze o nouă sursă miracol neîntreruptibilă care să formeze cea mai pură undă sinusoidală la ieșire. Acum unde să-l punem pe cel vechi, de care ne-am atașat deja de sufletele noastre? Cumva toate astea nu sunt bune!

Dar situaţia nu este fără speranţă şi vechi prieten Ne va mai servi! Pentru mâncare motor asincron de la tensiunea undei pătrate se poate folosi un filtru Otto. Există multe exemple pozitive de implementare practică a acestei abordări. Cu toate acestea, această opțiune nu este cea mai simplă și cu siguranță nu este universală. După o configurare lungă și plictisitoare, filtrul poate fi utilizat numai cu un anumit motor. As dori ceva mai universal. Deci mai mult solutie universala va folosi ca filtru un stabilizator ferorezonant sau similar. În acest caz, un stabilizator ferorezonant, pornit după o sursă neîntreruptibilă, nu numai că va corecta forma tensiunii sale de ieșire în perioadele de absență a rețelei (funcționare cu baterie), dar va stabiliza și tensiunea rețelei în perioadele de prezență.

Mai jos este o descriere și un principiu schema electrica stabilizator ferorezonant cu o putere de 1000 W. Articolul oferă formule și metode de calcul care vă vor permite să recalculați stabilizatorul la o putere diferită, dacă este necesar.

Stabilizator ferrorezonant

Stabilizatorii ferrorezonanți au o serie de avantaje, cum ar fi fiabilitatea și viteza ridicate, o gamă largă de tensiuni de intrare, stabilitatea bună a tensiunii de ieșire și capacitatea de a corecta forma unei tensiuni de intrare foarte distorsionate. Cu toate acestea, în ciuda tuturor avantajelor lor, acești stabilizatori au și unele dezavantaje, care includ densitatea de putere relativ scăzută și nivel înalt zgomotul creat în timpul funcționării.

Nu cu mult timp în urmă, în anii 60-80 ai secolului trecut, stabilizatorii ferorezonanți erau utilizați pe scară largă în viața de zi cu zi pentru a alimenta televizoarele cu tub. Iar generația mai veche de cititori, cel mai probabil, își amintește încă de zumzetul isteric care a însoțit funcționarea acestor dispozitive, care diferă ca formă și culoare, dar cântăreau 10-15 kg cu o putere de 250-350 W.

Principala sursă de zgomot într-un stabilizator ferorezonant este inductorul saturabil. În timpul funcționării, miezul acestui șoc este constant saturat, ceea ce duce la o modificare a dimensiunilor sale liniare. Acest fenomen se numește efect de magnetostricție. „Zgomotul” acestui efect este evidențiat de faptul că este utilizat pe scară largă în hidroacustică pentru a genera unde acustice puternice. Prin urmare, dacă vrem să construim un stabilizator liniștit, atunci în primul rând trebuie să scăpăm de sufocarea saturabilă. Cu toate acestea, nu puteți doar să aruncați componentele nedorite din stabilizator. În acest caz, riscăm să-i pierdem funcționalitatea. Pentru a preveni acest lucru, mai întâi trebuie să găsiți un înlocuitor demn. Și, din fericire pentru noi, există un astfel de înlocuitor demn. În anii 70 ai secolului trecut, s-a dovedit posibilitatea înlocuirii unui inductor saturabil cu un lanț în serie format dintr-un inductor liniar și două tiristoare back-to-back. Un astfel de circuit se comportă similar cu un inductor saturabil, dar spre deosebire de acesta, este mai mic ca dimensiune și greutate, poate fi ajustat rapid prin controlul tiristoarelor, oferă pierderi mai mici și, cel mai important, este mult mai puțin zgomotos. ÎN literatura tehnica un astfel de lanț este adesea numit un regulator de tiristor rezonant (RTR). Dacă este necesar, două tiristoare RTR back-to-back pot fi înlocuite cu succes cu un triac.

Funcționarea stabilizatorului

Diagrama funcțională a unui stabilizator cu RTR este prezentată în Figura 1.

Stabilizatorul RTR are aproape același principiu de funcționare ca și stabilizatorul ferorezonant. Tensiunea de ieșire UH este menținută la nivelul necesar (220 V). Când tensiunea de alimentare U C este la o valoare minimă, triacul VS1 este blocat. În acest caz, tensiunea U H crește la nivelul necesar datorită rezonanței din circuitul oscilator L1C1. Dacă tensiunea de alimentare U C are valoarea maximă admisă, atunci triacul VS1 este deschis permanent. În acest caz, bobinele L1 și L2 formează un divizor de tensiune AC, reducând tensiunea de rețea la nivelul cerut. Într-un stabilizator ferorezonant, inductorul saturabil este, de asemenea, utilizat maxim la tensiunea de intrare maximă și minim la minim. Inductorul L3, împreună cu condensatorul C1, formează un al treilea filtru armonic, care îmbunătățește forma tensiunii de ieșire a stabilizatorului.

Să aruncăm o privire mai atentă asupra funcționării stabilizatorului cu RTR. Figura 2 prezintă oscilogramele principalelor tensiuni și curenți ai stabilizatorului cu RTR. Tensiunea de ieșire a stabilizatorului U H este redresată folosind redresorul B2. Tensiunea redresată U B2 este furnizată filtrului Ф, care extrage din acesta valoarea medie, efectivă sau amplitudine, în funcție de ce valoare a tensiunii de ieșire U N trebuie stabilizată. Apoi, tensiunea de la ieșirea filtrului ajunge la sumator, unde este comparată cu tensiunea de referință U OP. De la ieșirea sumatorului, tensiunea de eroare este furnizată regulatorului Reg, care generează un semnal de control conceput pentru a compensa abaterea tensiunii de ieșire a stabilizatorului. Tensiunea de ieșire a regulatorului U POR este furnizată la intrarea dispozitivului de prag PU și determină pragul de răspuns al acestuia. Cealaltă intrare a dispozitivului de prag este alimentată cu o tensiune de sincronizare U B1, legată de momentele de trecere prin zero a tensiunii de ieșire U N a stabilizatorului. La ieșirea dispozitivului de prag PU sunt generate impulsuri de control U UPR, care sunt amplificate de amplificatorul de putere UM și, în polaritatea necesară, sunt trimise la electrodul de control al triacului VS1. Tensiunea de sincronizare este creată folosind integratorul Int și redresorul B1. Datorită integratorului, impulsurile de tensiune redresate U B1 rămân cu 5 ms în urma impulsurilor U B2 (defazare -90°).

Impulsurile de comandă U UPR se formează pe frontul ascendent U B1 între valoarea zero și amplitudinea acestei tensiuni. Pe măsură ce tensiunea de prag U POR crește, impulsurile de control se deplasează pe cât posibil la valoarea amplitudinii U B1 și, în consecință, la valoarea zero U B2. În acest caz, triacul se deschide în zona valorii zero U N și un curent nesemnificativ I L2 trece prin inductorul liniar L2, care nu are un efect semnificativ asupra tensiunii de ieșire a stabilizatorului. Când tensiunea de prag Uthr scade, pulsul de comandă se deplasează către valoarea amplitudinii U H și un curent semnificativ începe să circule prin inductorul liniar L2, care oprește ieșirea stabilizatorului și reduce valoarea tensiunii de ieșire a acestuia.

Dacă tensiunea de ieșire a stabilizatorului este mai mică decât cea necesară, atunci regulatorul Reg crește tensiunea de prag U TOP. Ca urmare, curentul care trece prin inductorul L2 scade, iar tensiunea de ieșire a stabilizatorului crește datorită rezonanței în circuitul oscilant L1C1. Dacă tensiunea de ieșire este mai mare decât cea necesară, atunci regulatorul Reg reduce tensiunea de prag U TOP. Ca urmare, curentul care trece prin inductorul L2 crește și tensiunea de ieșire a stabilizatorului scade.

Calcul circuitul de alimentare stabilizator

Să luăm în considerare o metodă practică de calcul a unui stabilizator cu o putere de 1000 VA. Un astfel de stabilizator poate fi utilizat ca dispozitiv independent sau în combinație cu sursele de alimentare neîntreruptibile vechi pentru a produce o formă de undă de tensiune sinusoidală.

Schema circuitelor electrice a circuitelor de putere ale unui stabilizator cu un RTR cu o putere de S H = 1000 VA este prezentată în Figura 3. Stabilizatorul este proiectat să funcționeze dintr-o rețea de curent alternativ de 220 V 50 Hz cu o sarcină având o putere factor cos φ N ≥ 0,7 și generează o tensiune de ieșire U H = 220 V ±1% pe întregul domeniu de sarcină atunci când tensiunea de intrare se modifică de la 150 la 260 V.

Figura 3.	Schema schematică a circuitelor de putere ale unui stabilizator cu RTR cu o putere de 1000 VA. .

Istoria apariției oricărui oraș, oricărei așezări este indisolubil legată de apă. Una dintre principalele condiții pentru îmbunătățirea orașului este o bună alimentare cu apă. Apa este necesară pentru băut și gătit, în scop industrial, pentru irigarea spațiilor verzi, pentru evacuarea apelor uzate prin canalele din afara orașului, pentru udarea străzilor etc.

În funcție de faptul că apa este folosită pentru alimente, furnizată unui cazan cu abur, folosită ca solvent în producție sau destinată cercetării științifice precise, aceasta trebuie eliberată de impurități într-o măsură sau alta.

Apa folosită pentru băut nu trebuie să conțină substanțe dăunătoare sănătății. Ar trebui să fie incolor, transparent, rece (temperatura apei de vară nu trebuie să fie mai mare de 10-12 grade), lipsită de orice miros sau gust străin.

Atunci când evaluați calitatea apei potabile, trebuie să aflați mai întâi dacă aceasta este contaminată cu deșeuri de origine animală, deoarece acest lucru poate provoca contaminarea apei potabile cu microbi patogeni. Schimbările bruște ale temperaturii apei de puț, prezența contaminanților sau tulbureala bruscă pot fi un semn că apa uzată a pătruns în acvifer.

Sărurile minerale găsite în apa potabilă sunt, în general, inofensive pentru sănătate, dar dacă apa conține prea multe, devine negustătoare.

Duritatea mare este, de asemenea, nedorită în apa folosită pentru spălare și spălare. Când se spală în apă dură, este nevoie de mai mult săpun, deoarece o parte formează compuși insolubili în apă cu săruri de calciu, magneziu și fier. Acesta este procesul pe care îl numim de obicei săpunul „cogul”. În plus, spălarea în astfel de apă reduce durabilitatea țesăturilor: țesăturile devin dure și casante și se rupe mai ușor la pliuri. Apa dură afectează și părul, făcându-l fragil și lipicios.

Nu puteți folosi apă dură pentru a alimenta cazanele gratuite. Prezența sărurilor în acesta, în special săruri de calciu și magneziu, duce la distrugerea rapidă a pereților cazanului. Formarea calcarului îngroașă pereții cazanului și duce la un consum excesiv de combustibil. În literatura tehnică puteți găsi următoarele cifre pentru consumul de combustibil în exces: cu un strat de scară grosime de un milimetru, consumul de combustibil în exces este de 1,5 la sută, cu un strat de trei milimetri - 5 la sută și cu un strat de scară de 5 milimetri - până la 8 la sută.

Diferitele industrii impun cereri diferite asupra apei. De exemplu, atunci când se prelucrează lână și mătase, este necesară apă care este complet lipsită de săruri de calciu, magneziu și fier. Apa folosită în producția de hârtie nu trebuie să conțină săruri de fier: acestea pot păta hârtia. Impuritățile substanțelor organice sunt, de asemenea, nedorite: atunci când putrezesc, pot provoca formarea de ciuperci în hârtie.

În producția de amidon, este necesară apă complet limpede și incoloră, fără fier, fără miros și fără reziduuri vegetale de orice fel - iarbă, frunze, alge și așa mai departe; în caz contrar, amidonul va deveni maro când este uscat. Apa trebuie să fie lipsită de diverși agenți de fermentație - drojdie și ciuperci spori, care conferă amidonului un miros neplăcut de putredă.

Apa folosită pentru prepararea zahărului trebuie să conțină cât mai puține săruri: sărurile îngreunează gătirea și cristalizarea zahărului și îi măresc conținutul de cenușă.

Producția de bere necesită, de asemenea, apă limpede, inodoră, necontaminată cu săruri minerale dăunătoare și substanțe organice în descompunere.

Interesant este că compoziția apei dictează producerea unuia sau altui tip de bere. Berile ușoare se produc doar atunci când se folosește apă cu conținut scăzut de dioxid de carbon, în timp ce berile negre necesită, dimpotrivă, apă care conține predominant aceste săruri. Dacă la München (Germania) se fabrică beri negre, nu este deloc pentru că populația le preferă altora, ci pentru că apa locală este bogată în săruri de dioxid de carbon.

Cu toate acestea, o persoană se adaptează relativ rar la proprietățile apei pe care natura le pune la dispoziție. În cele mai multe cazuri, el găsește mijloace și tehnici pentru purificarea apei în măsura în care, desigur, are nevoie de ea.

Absența unor rezervoare mari deschise cu apă curată în apropiere i-a forțat de multă vreme pe oameni să caute apă bună în măruntaiele pământului. Din timpuri imemoriale, oamenii au început să sape fântâni și să extragă apele subterane.

Apa puțului de mică adâncime poate fi contaminată de apa de suprafață care se scurge prin pământ; Prin urmare, este recomandabil să instalați puțuri cât mai adânci. Apa bună de la adâncimi mari este furnizată de obicei de așa-numitele fântâni arteziene. Diagrama de proiectare a unui astfel de puț este prezentată în Figura 8.-

Apa din râuri, lacuri și alte corpuri de apă dulce este, de asemenea, utilizată pe scară largă pentru alimentarea cu apă. Cu toate acestea, ea

Este adesea contaminat cu nămol, iar în zonele mari populate, adesea cu ape uzate. Aceste impurități îl fac nepotrivit nu numai pentru băut, ci și pentru o serie de scopuri industriale.

Este interesant de observat că apa este capabilă de auto-purificare. Dacă apa de canalizare este deversată într-un râu mare, atunci deja la câteva zeci de kilometri în aval, apa râului devine la fel de curată ca înainte de evacuarea apei uzate. Datorită oxigenului dizolvat în apă și activității anumitor tipuri de bacterii, substanțele organice din apa de canalizare sunt distruse. Numărul de bacterii aduse de apele uzate scade și el: bacteriile fie sunt consumate de protozoare

Animalele râurilor fie se așează pe fund împreună cu particulele suspendate în apă și mor acolo. Dar unele bacterii - și printre ele bacterii patogene - continuă să rămână în apă destul de mult timp. În plus, rămân în apă substanțe nocive din apele uzate de la uzinele chimice. Prin urmare, nu se poate baza pe dezinfecția naturală a apei în astfel de rezervoare și este necesară purificarea artificială a apei.

Înainte de a intra în rețeaua de alimentare cu apă, apa este supusă unui tratament special la o stație de tratare a apei. Mai întâi, se așează și apoi intră în piscine uriașe cu filtru subterane căptușite cu un fel de material impermeabil. Pe fundul piscinei se toarnă un strat gros de pietriș și apoi nisip. Apa se scurge prin acest strat și este colectată în conducte de colectare situate la fund, de unde intră în rețeaua de alimentare cu apă. Cu toate acestea, nisipul proaspăt, bine spălat este un filtru slab, deci mai întâi filtrat

Apa este aruncată afară. Dar apa, care trece prin filtru, lasă pe boabele de nisip o peliculă de mâl, care doar în timp face filtrul complet „copt”. Un astfel de filtru reține particulele suspendate în apă și până la

99 la sută din toate bacteriile pe care le conține.

Apa poate fi purificată în mare măsură folosind un filtru foarte simplu. Structura sa este prezentată în Figura 9. Un strat de nisip este așezat deasupra pietrișului

Sau o pungă de vată, rumeguș curat sau cărbune zdrobit.

Când apa este foarte poluată, mai ales în timpul inundațiilor, nici cea mai amănunțită filtrare nu este suficientă. În astfel de cazuri, se recurge la purificarea chimică înainte de filtrare: se adaugă sulfat de aluminiu în apă. Această sare se descompune în apă și formează fulgi mai mult sau mai puțin mari. Fulgii captează particulele în suspensie și cad încet cu ele în fundul rezervorului de decantare.

Uneori apa este „înmuiată” prin îndepărtarea sărurilor de var din ea prin adăugarea de sifon. Industria noastră produce dedurizatoare speciale de apă, care conțin substanțe care leagă sărurile de var și, prin urmare, le reduc semnificativ efectele nocive. Utilizarea dedurizatoarelor de apă poate îmbunătăți uneori semnificativ condițiile de funcționare a diferitelor instalații industriale, poate reduce consumul de săpun în timpul spălării etc.

Pentru purificarea finală, apa potabilă este dezinfectată înainte de a intra în rețeaua de alimentare cu apă, cel mai adesea folosind ozon, clor sau înălbitor și, uneori, iradiere cu ultraviolete pentru a distruge bacteriile rămase.

Purificarea apei destinate alimentării cazanelor cu abur și pentru alte scopuri tehnice se realizează de obicei prin metode chimice. Printre acestea, mai ales de remarcată este metoda de curățare dezvoltată cu succes de oamenii de știință sovietici. Aceasta este curățarea folosind substanțe speciale numite schimbătoare de ioni. Unele minerale (de exemplu, sarea de sodiu-aluminiu a acidului silicic - permutita), precum și rășinile artificiale, pot servi drept ioniți. La filtrarea apei prin schimbătoare de ioni, puteți înlocui sărurile dăunătoare conținute în apă cu săruri care sunt mai inofensive pentru o anumită producție. Schimbătoarele de ioni permit, de asemenea, desalinizarea completă a apei. În prezent, schimbătoarele de ioni nu s-au răspândit încă, dar utilizarea lor cu succes într-o serie de industrii și în scopuri domestice indică faptul că schimbătoarele de ioni aparțin, fără îndoială, viitorului.

Aprovizionarea cu apă curată a zonelor populate este o sarcină complexă și responsabilă. Apa curată este la fel de importantă pentru sănătatea umană ca și aerul proaspăt. Cu toate acestea, în țările capitaliste, problema protecției sănătății publice nu îi interesează pe conducători. În Anglia, de exemplu, industriașii, fără să se deranjeze cu preocupările legate de sănătatea populației, pentru o lungă perioadă de timp au evacuat apele uzate din fabricile și fabricile lor direct în râuri. Drept urmare, deșeurile industriale au făcut apa râurilor Angliei complet de nepotabilă. Următorul caz este cunoscut. Râul Tamisa emana odată o asemenea duhoare, încât Parlamentul a fost forțat să suspende; o comisie parlamentară a întocmit un protocol privind poluarea excesivă a Tamisei, redactând un protocol cu ​​apa din acest râu, iar în concluzie și-a exprimat regretul că nu a putut atașa protocolului mirosul emanat de Tamisa ca a doua probă!

În orașele țărilor capitaliste există cartiere confortabile, cu o rețea de canalizare excelentă, sclipitoare de curățenie. Aceste cartiere există doar pentru cei care au bani. Dar există și alte cartiere, cartiere ale periferiei clasei muncitoare, îngropate în murdărie și duhoare. De asemenea, Engels a scris despre ei în felul următor: „Științele naturale moderne au arătat că așa-numitele „sferturi rele” în care lucrătorii sunt aglomerați reprezintă focarele tuturor acelor epidemii care vizitează periodic orașele noastre. Holera, tifosul și febra tifoidă, variola și alte boli infecțioase își răspândesc bacteriile în aerul pestilent și în apa otrăvită din aceste cartiere muncitoare; acolo aproape că nu dispar niciodată, dezvoltându-se, de îndată ce condițiile o permit, în boli epidemice în masă și răspândindu-se dincolo de focarele lor în părțile mai bogate în aer și mai sănătoase ale orașului, locuite de domni capitaliști. Domnilor capitaliști nu se pot oferi plăcerea de a condamna cu impunitate clasa muncitoare la boli epidemice; consecințele cad asupra lor, iar moartea își tund victimele printre capitaliști la fel de fără milă ca printre muncitori...

De când știința a stabilit acest fapt, burghezia filantropică a fost aprinsă de o competiție aprinsă în îngrijirea sănătății lucrătorilor lor... În Germania, ca de obicei, a durat o perioadă mult mai lungă până când sursele de infecție existente în mod constant aici s-au dezvoltat în măsura necesar pentru a stârni marea burghezie adormită”.

În unele locuri au încercat să demoleze astfel de cartiere „rele” și să creeze străzi și piețe largi în locul lor. Dar locuințele muncitorilor murdari au reapărut în altă parte. În esență, au fost transferați doar dintr-un loc în altul.

Atâta timp cât capitalismul există, orice discuție despre o îmbunătățire serioasă a condițiilor de viață a muncitorilor este lipsită de sens. Numai într-o țară socialistă această sarcină este una dintre principalele sarcini naționale.

În Rusia prerevoluționară, a existat alimentare cu apă în 215 orașe, iar canalizare în doar 20. Sub puterea sovietică, până la sfârșitul celui de-al doilea plan cincinal, numărul sistemelor de alimentare cu apă fusese deja dublat, iar rețeaua de canalizare a fost extins semnificativ. Legislația Uniunii Sovietice interzice evacuarea apelor uzate industriale și a altor ape uzate în corpurile de apă de suprafață fără tratare preliminară și, în unele cazuri, dezinfecție.

De la sfârșitul secolului al XVIII-lea, Moscova a folosit apa de izvor excelentă din izvoarele de lângă Mytishchi. Dar stația de ridicare a apei Mytishchi nu putea furniza mai mult de 2 milioane de găleți de apă pe zi. Această cantitate de apă nu era suficientă pentru orașul în creștere rapidă. La începutul acestui secol, a fost construit sistemul de alimentare cu apă Rublevsky, trăgând apă din cursul superior al râului Moscova.

Înainte de Marea Revoluție Socialistă din Octombrie, fiecare moscovit avea mai puțin de 100 de litri de apă pe zi, inclusiv consumul de apă al întreprinderilor industriale, care consumau cea mai mare parte a acesteia.

În prezent, Canalul Moscovei aduce în capitală apă curată Volga din abundență. Fiecare locuitor al Moscovei are nevoie de peste 600 de litri de apă pe zi.

Apa de la robinet este curată, inofensivă și are un gust bun. Doar apele unor izvoare pot concura

Cu ea în acest sens. Dar apa de la robinet nu poate fi folosită peste tot. De exemplu, apa de la robinet este nepotrivită pentru farmacii, fotografie și multe laboratoare științifice - deoarece conține întotdeauna o cantitate mică de săruri dizolvate și unele substanțe organice. Cum se poate scapa de ele?

Filtrarea convențională și curățarea chimică nu vor ajuta aici. Prin urmare, apa este distilată. Distilarea apei se realizează în dispozitive speciale. Figura 10 prezintă o încă des folosită în acest scop. Se compune dintr-un cazan cu capac si tub de evacuare a aburului si un frigider sub forma de spirala, racit exterior prin jet de apa rece. Apa fierbe in ceaun. Vaporii săi intră în frigider și sunt răciți pe pereții reci ai serpentinei. Picături de apă curg în receptor. Acest proces se numește distilare, iar apa rezultată se numește apă distilată.

Cu toate acestea, apa purificată printr-o astfel de distilare nu este încă suficient de pură - conține atât substanțe organice volatile, care sunt distilate împreună cu apa, cât și aer dizolvat. În plus, trebuie să rețineți că apa este o substanță chimică foarte activă. Deși într-o mică măsură, apa corodează pereții vaselor metalice.

Apa corodează sau, după cum se spune, „leveste” atât sticla, cât și porțelanul.

A scăpa de substanțele organice volatile nu este dificilă: în cubul de distilare se adaugă permanganat de potasiu, care oxidează ușor aceste substanțe în compuși nevolatili. Evita insa actiunea apei pe pereti aparat de distilare Nu este posibil din material obișnuit. Prin urmare, apa obținută după prima distilare cu permanganat de potasiu într-un aparat convențional (cupru, cositor, staniu, sticlă sau porțelan) este din nou distilată cu ajutorul unor dispozitive din platină, care nu este afectată de apă.

Apa obtinuta in acest fel contine doar aer dizolvat. Pentru a o îndepărta, apa se fierbe mult timp și apoi se răcește într-un spațiu fără aer.

Această apă este deja complet curată. Este depozitat în vase de platină sigilate, fără acces la aer.

După cum puteți vedea, obținerea de apă complet pură este o operațiune destul de complexă și costisitoare. Cu toate acestea, atunci când se studiază proprietățile apei, o astfel de purificare nu poate fi evitată.

Apa distilată are un gust neplăcut. Prin urmare, nu este folosit pentru băut. În plus, apa distilată este dăunătoare organismului: pe termen lung

Consumul de apă lipsită de săruri reduce compoziția de sare a sevei celulare și duce uneori la boli grave. Cu toate acestea, în unele cazuri, distilare este folosită pentru a obține apă potabilă. De exemplu, în Baku, unde apele subterane sunt contaminate cu petrol, rețeaua de alimentare cu apă era alimentată la un moment dat cu apă de mare distilată. Cu toate acestea, unele săruri au fost adăugate special în această apă și saturate cu aer.

Oda ca solvent este de mare importanță atât în ​​industrie, cât și în viața de zi cu zi. Este greu de găsit orice producție în care apa să nu fie folosită ca solvent. Să luăm, de exemplu, producția de zahăr. Apa fierbinte extrage zahărul din așchii subțiri de sfeclă de zahăr; apoi, după purificare, soluția este evaporată și din ea se eliberează cristale de zahăr. Fără apă, munca unei fabrici de zahăr este de neconceput. Este imposibil să ne imaginăm îmbrăcămintea pielii, gravarea și vopsirea diferitelor țesături, fabricarea săpunului și multe alte industrii fără utilizarea soluțiilor apoase de diferite substanțe.

Apa ca solvent este de interes deosebit pentru chimie.

Chimiștii folosesc adesea apă pentru a-și purifica produsele. Aceasta purificare se bazeaza pe faptul ca majoritatea substantelor se dizolva mai bine in apa calda decat in apa rece. Deci, de exemplu, 342 de grame de hidroxid de sodiu se dizolvă în 100 de grame de apă la o temperatură de 100 de grade și 109 de grame la 20 de grade; la

La 100 de grade, 291 de grame de acid boric se dizolvă în aceeași cantitate de apă, iar la 20 de grade - aproximativ 40 de grame. Dacă vrei să obții o substanță pură, faci asta. Substanța contaminată se dizolvă în apă fierbinte până se obține o soluție saturată, adică una în care substanța nu se mai dizolvă. Apoi impuritățile insolubile sunt îndepărtate prin filtrare și lichidul este răcit. În acest caz, se formează o soluție suprasaturată din care, pe măsură ce temperatura scade, cad din ce în ce mai multe cristale pure ale substanței. Impuritățile solubile rămân în soluție. Dizolvarea și cristalizarea se repetă de mai multe ori, în funcție de cât de pur urmează să fie obținut produsul Dacă solubilitatea se modifică ușor odată cu creșterea temperaturii (ca, de exemplu, cu sare de masă: la 100 de grade 39,1 grame de sare se dizolvă în 100 de grame de apă, iar la zero grade - 35,6 grame), soluția filtrată se evaporă. Așa se obține, de exemplu, sarea evaporată.

Cu toate acestea, apa este valoroasă nu numai ca mijloc de purificare a materiei. Foarte des joacă un rol de neînlocuit ca singurul mediu posibil pentru apariția anumitor procese chimice.

Una dintre condițiile pentru ca o reacție să apară este ciocnirea moleculelor implicate în ea. Dacă substanțele gazoase sau lichidele interacționează, o astfel de coliziune se produce ușor: molecule

Gazele și lichidele sunt destul de mobile. Dar cum se realizează o reacție între solide? La urma urmei, mișcarea particulelor în ele este foarte restrânsă, deoarece fiecare dintre ele este fixată într-un anumit loc din cristal, unde poate doar să vibreze. Puteți turna puțină sifon și acid citric sau oxalic într-un pahar, dar nu veți avea o reacție între ele: acest amestec poate rezista fără modificări atâta timp cât doriți. Cum poate fi asta? Aici apa vine din nou în ajutor. Adăugați apă în același pahar. Soda și acidul se vor dizolva în apă, iar cele mai mici particule ale lor vor avea ocazia să se ciocnească unele cu altele. Între ele va începe imediat o reacție chimică, care este ușor de observat prin eliberarea de bule din soluția unuia dintre produșii de reacție - dioxid de carbon.

Se știe că acidul sulfuric foarte puternic poate fi transportat liber în rezervoare de oțel - corpul rezervorului nu este distrus de acesta. Dar dacă acidul sulfuric este diluat cu apă, rezervoarele de oțel nu mai pot fi folosite, deoarece o soluție apoasă de acid sulfuric corodează ușor fierul.

Substanțele nu interacționează între ele decât dacă sunt dizolvate, spune vechea regulă a chimiștilor.

Apa are o altă proprietate importantă: ea însăși este capabilă să se combine cu multe substanțe și să fie un participant activ la diferite procese chimice.

Apa este capabilă să se combine cu substanțe simple, atât metale, cât și nemetale.

De exemplu, clorul nemetalic produce un amestec de acizi cu apa: clorhidric si hipocloros. Dacă clorul este trecut prin apă la care a fost adăugată sodă caustică, reacția are ca rezultat „apă de javel”, un bun agent de albire.

Apa reacționează violent cu sodiul, potasiul și alte metale. Aceasta produce alcalii caustice și eliberează hidrogen gazos.

Apa reacționează și cu multe substanțe complexe. Aici vom indica doar câteva exemple ale acestor reacții, ducând la formarea unor substanțe foarte importante în industria chimică – baze (sau hidroxizi) și acizi.

Toată lumea este familiarizată cu varul viu. Este un compus din calciu metalic cu oxigen sau oxid de calciu. Se obține prin încălzirea calcarului și este folosit ca material de construcție.

Dacă var nestins este turnat cu apă, apa se va combina chimic cu acesta. Acest proces se numește stingere, iar produsul rezultat este var stins sau hidroxid de calciu. Găsește aplicații tehnice largi. În același mod - prin combinarea oxizilor metalici cu apă - se pot obține mulți alți hidroxizi.

Interacțiunea apei cu oxizii nemetalici produce și produse necesare industriei - acizi. Astfel, oxidul de azot (dioxidul), dizolvandu-se in apa, formeaza acizi azotici si acizi. Această reacție este folosită în industria chimică pentru a produce acid azotic. De asemenea, duce la formarea de nitrat de amoniu în aer în timpul unei furtuni.

Nu mai puțin importantă este reacția dintre apă și trioxidul de sulf: produsul acestei reacții este acidul sulfuric, care este utilizat în multe industrii.

Atât bazele, cât și acizii, după cum vedem, sunt formați cu participarea apei. Apa este inclusă în compoziția acestor substanțe ca parte integrantă; aceasta este așa-numita apă constituțională. Este imposibil să izolați apa constituțională fără a distruge substanța.

Dar există compuși în care moleculele care interacționează își păstrează o oarecare independență. Aceștia sunt așa-numiții hidrați cristalini. Sunt obținute prin cristalizarea substanțelor din soluții apoase. Particulele substanței dizolvate țin ferm moleculele de apă în apropierea lor, iar aceste molecule fac parte din cristalele eliberate din soluție.

Apa continuta in cristale, apa de cristalizare, este in combinatie cu moleculele substantei in cantitati strict definite. Astfel, în cristalele de sulfat de cupru, fiecare moleculă de sulfat leagă una, trei sau cinci molecule de apă, în cristale de sodă - zece molecule, în cristale de azotat de staniu - douăzeci de molecule de apă. Sarea de masă, zahărul și multe alte substanțe cristalizează fără apă. Studiile asupra proprietăților termice, electrice și de altă natură ale hidraților cristalini au arătat că apa de cristalizare se comportă ca un solid.

Procesul de pierdere a apei de cristalizare se numește intemperii.

Unele cristale anhidre atrag cu multă lăcomie apa spre sine și o atrag într-o măsură mult mai mare. Mai mult, decât este necesar pentru formarea hidratului cristalin corespunzător; Ca urmare, devin neclare. Așa se răspândesc potasiu și clorura de calciu, de exemplu. Aceste substanțe sunt folosite ca absorbanți de umiditate la uscarea diferitelor produse chimice.

Rămâne să vorbim despre o altă proprietate importantă a apei pentru chimie - capacitatea sa de a accelera cursul diferitelor reacții.

Multe reacții chimice se desfășoară cu o viteză nemăsurat de mică, dar în prezența unor cantități chiar și mici de anumite substanțe ele decurg de sute și de mii de ori mai repede. Substanțele care accelerează cursul unei reacții chimice, dar nu sunt ele însele parte din produșii finali de reacție, se numesc catalizatori. Apa este, de asemenea, un catalizator.

Efectul catalitic al apei este foarte versatil. Știm că fierul ruginește în aer, gazul exploziv explodează la încălzire, acidul fluorhidric corodează sticla, sodiul și fosforul se oxidează rapid în aer, clorul afectează activ metalele... Se dovedește că în toate aceste cazuri catalizatorul este apa.

În absența completă a umidității, viteza acestor procese este neglijabilă. Gazul uscat detonant, de exemplu, nu explodează chiar dacă este încălzit semnificativ, iar fierul din aerul lipsit de apă devine la fel de stabil ca aurul sau platina.

Putem spune că dacă apa nu ar avea un efect catalitic, am avea o idee complet diferită despre proprietățile chimice ale multor substanțe din jurul nostru.

Toată lumea știe că nu este ușor să ridici o găleată cu apă la etajul doi sau al treilea. Munca care trebuie cheltuită pentru ridicarea unei sarcini vertical în sus este calculată în fizică după cum urmează: valoarea forță care acționeazăînmulțit cu distanța parcursă de corp. Dacă o găleată cu apă cântărește 10 kilograme și trebuie ridicată la o înălțime de 5 metri, atunci 10X5 = 50 kilograme metri de muncă trebuie cheltuită pentru aceasta. O persoană sănătoasă va finaliza această muncă fără prea multe dificultăți. Cu toate acestea, dacă trebuie să facă o astfel de „plimbare” în sus și în jos de zece ori fără odihnă, se va simți obosit.

Munca petrecută pentru ridicarea apei nu este irosită: apa ridicată la o anumită înălțime conține mai multă energie decât apa de dedesubt. Când apa cade, această energie se transformă din nou în muncă. Observați cum picăturile de apă de ploaie £>1 care cad de pe acoperiș fac în cele din urmă caneluri întregi pe pământ sau chiar pe un panou de piatră. „Apa uzează pietrele”, spune pe bună dreptate proverbul.

Și ce muncă cu adevărat grandioasă face apa în natură! Milioane de milioane de tone de apă sub formă de ploaie și zăpadă cad pe pământ în fiecare an de la o înălțime de sute de metri. Și dacă am încerca să calculăm câtă energie conține toată această apă, strânsă într-un nor la o altitudine de 1 kilometru, am vedea că pentru a obține o asemenea cantitate de energie este necesar să ardem miliarde de tone de petrol.

Și această energie nu dispare fără urmă pentru pământ - în timp, apa își schimbă foarte mult aspectul.

Bineînțeles, ați văzut râpele care traversează câmpiile noastre. Acesta este rezultatul acțiunii apei. Începând, poate, cu un mic șanț lăsat de o roată de căruță, apa erodează încet, dar persistent, solul și în cele din urmă sparge o râpă adâncă.

O mulțime de pământ este dusă în mări de apele râurilor.

Apa subterană își sapă drum în roci, spălând milioane de metri cubi de piatră, creând goluri uriașe sub formă de peșteri, provocând alunecări de teren și prăbușiri.

Și averse, mai ales primăvara, la munte! În iulie 1921, orașul Alma-Ata a experimentat consecințele unei astfel de furtuni. Mai era zăpadă la izvorul râului Almaatinka. Pro-

Ploua. O alunecare mare de teren a barajat albia râului deasupra orașului. Câteva ore mai târziu, presiunea apei a spart prin acest baraj, iar o avalanșă de apă, pietricele, bolovani uriași, copaci și resturi de clădiri spălate în cursul superior al râului s-a repezit spre oraș.”

Este posibil să transformăm puterea distructivă a apei într-o forță creatoare, să facem ca apa care cade să servească omului?

Folosește-ți toată energia apa naturala, desigur, nu este posibil. Dar o parte din ea poate fi pusă în slujba omului. Aceasta este energia râurilor și cascadelor cu curgere rapidă, energia așa-numitului „cărbune alb”. Doar unele dintre cele mai mari râuri și cascade din întreg glob poate produce într-o secundă atâta energie cât se obține din arderea a aproape două sute de tone de petrol. Aceasta este bogăția de apă care curge de pe înălțimile pământului spre mare! Și această bogăție este inepuizabilă, se reînnoiește continuu. Dar pentru a-l folosi, o persoană trebuie să controleze mase uriașe de apă după bunul plac: direcționează fluxurile turbulente în anumite canale și forțează apa care cade să facă o muncă utilă.

A fost o vreme când omul era fără putere înainte element de apă. Fluxurile de ploaie și-au desfășurat activitatea distructivă lentă pe câmpurile sale, tăind râpe adânci. Apele de izvor și ploile l-au răpit de solul cel mai fertil, erodându-l și ducându-l. Inundațiile au adus omului nenumărate dezastre.

Au trecut secole de muncă grea înainte ca omul să învețe să reziste acestor forțe formidabile și să subjugă elementul apă voinței sale.

Pentru a urmări istoria utilizării energiei apei în țara noastră, va trebui să ne uităm în antichitate. Cu multe secole în urmă, în Rus' au fost construite mori de apă - mori de făină, mori de cereale, mori de plin. În secolele XVII-XVIII, roțile de apă au început să fie folosite în topitorii de cupru și furnalele înalte; Până la sfârșitul secolului al XVIII-lea, în Rusia existau deja peste trei mii de întreprinderi „utilizatoare de apă”. „Oamenii de apă” ruși au știut să construiască baraje puternice care să reziste presiunii apelor de izvor. În Urali încă mai funcționează baraje create cu 200 de ani în urmă de meșteri ruși remarcabili.

La începutul secolului al XVIII-lea, în Rusia a început construcția de canale. Petru I a creat prima cale navigabilă care leagă Marea Caspică de Marea Baltică. După ce a hotărât să construiască un canal în Vyshny-Volochok, între Tverdaya și Tsna (pentru a conecta Volga cu bazinul baltic), Petru I a comandat maeștri de ecluză din Olanda. Inginerii din Amsterdam au finalizat lucrările până în 1709, dar au făcut-o foarte prost: canalul s-a dovedit a fi prea puțin adânc pentru navele mari. Au trecut zece ani. Constructorul rus Mihail Ivanovici Serdyukov a început lucrările la canal pe baza propriului său design. Serdyukov a construit un rezervor de reglare, ecluze și canale și în 1722 a finalizat cu succes lucrarea. Până la mijlocul secolului al XVIII-lea, până la 12 milioane de lire sterline de mărfuri se mutau anual de-a lungul noii căi navigabile.

Remarcabilul constructor Kozma Dmitrievich Frolov a făcut multe pentru dezvoltarea ingineriei hidraulice rusești. De obicei, fabricile erau construite direct lângă baraje, fiecare roată de apă acționând un mecanism: un ciocan, o moară, suflante etc. În 1763-1765 în Altai, pe râul Korba-Likha, Frolov a construit un nou tip de baraj și a îndreptat apa râului într-un canal lung, de-a lungul căruia a construit trei fabrici pentru măcinarea și spălarea minereurilor care conțineau argint și aur. Aceste fabrici, departe de albia râului Korbalikha, nu mai erau amenințate de viitură, atât de groaznică pentru fabricile construite lângă baraj. În plus, Frolov, pentru prima dată în lume, a transformat un motor cu apă într-un motor central, conectat prin intermediul acționărilor la toate mecanismele de lucru și transport ale întreprinderii. Fabricile lui Frolov au fost prototipul celor mai avansate dintre întreprinderile moderne - uzina automată.

În anii optzeci ai secolului al XVIII-lea în Altai, la mina Zmeinogorsk, Frolov a construit o centrală hidraulică subterană. Apa de la barajul construit de Frolov pe râul Zmeevka (acest baraj este încă în funcțiune) a parcurs o distanță de 2200 de metri și a pus în mișcare roata de apă a gaterului și roțile subterane gigantice ale ascensoarelor de apă și ale ascensoarelor de minereu. Instalația lui Frolov este cea mai avansată structură inginerească a secolului al XVIII-lea.

În ceea ce privește amploarea utilizării energiei apei, Rusia a fost de multă vreme una dintre țările lider. Oamenii de știință și inginerii ruși au adus o mare contribuție la dezvoltarea hidroenergiei

Getică și inginerie hidraulică. Printre ei se numără marele savant rus M.V Lomonosov și contemporanii săi, academicienii din Sankt Petersburg D. Bernoulli și L. Euler, iar mai târziu V.F Dobrotvorsky, B.E. Graftio, I.G. Alexandrov și alții.

Cu toate acestea, până la începutul secolului al XX-lea, Rusia a rămas cu mult în urma Europei de Vest. În acest moment, energia apei în cădere a început să fie folosită pentru a genera energie electrică.

În 1917 aveam doar trei hidrocentrale cu o capacitate totală de aproximativ cinci mii de kilowați, în timp ce centralele hidroelectrice din Europa furnizau patru milioane de kilowați.

Încă din primele zile ale victoriei Marii Revoluții Socialiste din Octombrie, V.I Lenin și-a propus sarcina electrizării țării: „Numai când țara este electrificată, când baza tehnică a marii industrie moderne este asigurată pentru industrie, agricultură. și transport, abia atunci vom câștiga complet.” În ani război civil Conform planului lui V.I Lenin, a fost elaborat un plan de electrificare a Patriei noastre, planul GOELRO. Conform acestui plan, mai mult de o treime din energia electrică ar trebui să provină din „cărbune alb”. Avantajele „cărbunelui alb” față de alte surse de energie sunt enorme - energia electrică obținută din centralele hidroelectrice este de câteva ori mai ieftină decât energia electrică produsă, de exemplu, de centralele termice.

Conform planului GOELRO, în 15 ani trebuiau construite nouă centrale mari. Până în 1935, Uniunea Sovietică avea nouăsprezece. În 1926, primul născut al ingineriei hidraulice sovietice, centrala hidroelectrică Volhov, a furnizat energie electrică orașului Lenin. În 1932 a intrat în funcțiune cea mai mare hidrocentrală din Europa, hidrocentrala Nipru.

Din 1928 până la începutul Marelui Război Patriotic au fost construite 39 de hidrocentrale.

Când construcția celor mai mari centrale electrice din lume, Kuibyshev și Stalingrad, va fi finalizată, numai Volga va furniza țării mai multă energie electrică decât toate centralele hidroelectrice din Canada. Dar noile centrale electrice de pe Volga sunt doar o parte din marile proiecte de construcție ale comunismului. Pe Canalul Principal Turkmen, la gura Amu Darya, pe Nipru și pe Don vor fi construite centrale hidroelectrice puternice. Directivele Congresului al 19-lea al partidului privind

Cel de-al cincilea plan cincinal prevede punerea în funcțiune a unor noi centrale electrice mari: Kamskaya, Gorky, Mingachevirskaya, Ust-Kamenogorskaya și altele, precum și construcția Ceboksary, Botkinskaya, Bukhtarminskaya și altele. Aceasta este o contribuție uriașă la economia noastră socialistă, care va face posibilă întreprinderea unei construcții și mai ambițioase în viitorul apropiat. Există un proiect de a întoarce fluxul râurilor din Siberia de Vest - Ob și Yenisei - spre Asia Centrală. Implementarea unui astfel de proiect înseamnă noi centrale hidroelectrice mari, o nouă cale navigabilă de la Marea Caspică la Marea Kara și la Lacul Baikal, înmuierea climatului din Siberia de Vest și o transformare completă a naturii terenurilor aride și deșertice, care alcătuiesc aproape o șapte parte din întregul nostru teritoriu.

Așa cuceresc sovieticii elementul apă.

Țara noastră poate fi numită țara cărbunelui alb. Nu există asemenea rezerve de cărbune alb ca nicăieri în lume. Avem o șesime din rezervele lumii - 300 de milioane de kilowați. Acesta este puțin mai mult decât în ​​toate țările Europei de Vest și de patru ori și jumătate mai mult decât în ​​SUA și Canada la un loc.

Patria noastră este o țară cu cel mai avansat sistem economic socialist din lume. Nu avem proprietate privată asupra pământului, apei sau instrumentelor de producție. Toată bogăția țării aparține poporului. Construcția de centrale electrice gigantice, crearea de noi râuri puternice - canale, irigarea și udarea a milioane de hectare de uscat - acestea sunt sarcini naționale, sarcinile oamenilor înșiși. De aceea, în statul sovietic se desfășoară lucrări creative la o scară atât de grandioasă, încât este imposibilă în orice țară capitalistă.

Există o altă sursă de cantități enorme de energie în natură - mareele marine sau, așa cum se spune uneori, „cărbune albastru”. Mareele implică simultan mase uriașe de apă (în unele locuri diferența dintre nivelul ridicat și cel scăzut al apei depășește 15 metri). În ceea ce privește energia, cărbunele albastru este de multe ori mai mare decât cărbunele alb. Utilizarea surselor puternice din această energie pare foarte tentantă.

Există multe proiecte hidroelectrice care utilizează cărbune albastru, dar cărbunele albastru nu a fost încă folosit nicăieri la scară largă. Acest lucru se datorează faptului că apa se ridică în mare de două ori pe zi, iar construcția de centrale electrice care utilizează această creștere este foarte dificilă și costisitoare. În plus, de multe ori ar trebui construite stații acolo unde nu există orașe sau centre industriale, nici alți mari consumatori de energie electrică.

În Oceanul Arctic și Oceanul Pacific, spălând țărmurile de nord și de est ale patriei noastre, se observă maree mari, dar în Marea Baltică, Neagră și Caspică sunt aproape evazive și nu au nicio semnificație practică. În prezent, forța mareelor ​​este folosită în principal în transport maritim - pentru a intra în mare nave maritime la gurile râurilor și pentru ridicarea navelor la docuri.

Citește în articol:

Se întâmplă adesea ca apa furnizată unei case dintr-un sistem de alimentare cu apă autonom sau satesc să nu îndeplinească calitatea apei potabile. O cale de ieșire din această situație poate fi să vă organizați propriul sistem de tratare a apei bazat pe principiul osmozei inverse, care vă permite să obțineți apă curată, potabilă

Calitatea și compoziția apei

Apa naturală, care conține particule în suspensie (nisip, rugină etc.) și substanțe anorganice și organice dizolvate, trebuie purificată. Sarcina principală nu este de a elimina absolut toate impuritățile din acesta, ci de a reduce prezența lor la concentrațiile maxime admise (MPC). Puteți afla dacă anumiți indicatori sunt siguri pentru oameni verificând SanPiN 2.1.4.1074-01. Apă potabilă. Cerințe igienice la calitatea apei din sistemele centralizate de alimentare cu apă potabilă. Controlul calității.” Dacă conținutul de impurități este sub concentrațiile lor maxime admise și absența contaminării bacteriene, apa poate fi considerată adecvată pentru băut. În consecință, dacă valorile admise sunt depășite, o astfel de apă este utilizată numai pentru nevoile casnice și chiar și în acest caz trebuie curățată de incluziuni solide, precum și de fier în exces și de săruri de duritate.

Analize chimice și bacteriologice

Pentru a determina calitatea apei care intră în casă, este necesar să se efectueze cercetare chimică și bacteriologică.

Apa de puț din rețeaua generală (sat) trebuie, desigur, testată pentru siguranță, dar trebuie avut în vedere că, după purificare la unitatea centrală de admisie a apei, poate fi contaminată la trecerea prin conducte, a căror stare adesea lasa mult de dorit. Probele de apă din puțul sau forajul dvs. trebuie trimise periodic pentru analiză, deoarece compoziția acesteia se poate modifica în funcție de perioada anului (precipitații, topirea zăpezii etc.).

Analiza poate fi comandată în laboratoarele organizațiilor specializate, de exemplu, în Centrul Principal de Control și Testare a Apei Potabile (GIC PV) sau Centrul de Cercetare și Producție (NPC) „Zvezda”, sau în marile companii care instalează tratarea apei. sisteme.

Numărul de articole pentru care se efectuează studiul este determinat în funcție de sursa de alimentare cu apă și de tipurile de poluare caracteristice unei anumite zone. Cu cât analiza este mai detaliată, cu atât este mai mare încrederea că toate impuritățile care depășesc MPC vor fi detectate. Experții recomandă de obicei analiza a 22 de indicatori compozitia chimica apă, dar dacă clientul își exprimă dorința de a verifica probele pentru prezența impurităților rare, lista indicatorilor va fi extinsă. În plus, specialistul de laborator poate sfătui dacă ar trebui efectuate teste suplimentare (de exemplu, pentru radiația totală alfa și beta).

Rezultatele studiului reprezintă un protocol cu ​​indicatori de calitate a apei, în care sunt identificate impuritățile care depășesc valorile MPC. Dacă, să zicem, conținutul total de fier este „în afara diagramelor”, atunci puteți instala în mod independent un filtru puternic de îndepărtare a fierului la orificiul de alimentare cu apă a casei dumneavoastră. Dar cel mai adesea există mai mulți astfel de indicatori și vor fi necesare filtre de diferite tipuri. Pentru a le selecta, trebuie să contactați specialiști în sisteme de tratare a apei. După instalarea unității de filtrare, este necesar să retestați apa.

Costul unei analize chimice variază de la 600 la 3000 de ruble, iar intervalul de timp variază de la 12 ore la 2-3 zile. Dar dacă compania instalează setul de filtre pe care îl selectează ea însăși pe baza propriilor cercetări, atunci ambele probe de apă - inițial și cel de control - vor costa clientul gratuit.

O analiză pentru bacterii trebuie efectuată dacă sursa de apă este o fântână, o fântână de nisip și mai ales un izvor. Nu există contaminări bacteriene în puțurile forate în calcar. Dar, deoarece pot intra în alimentarea cu apă în timpul instalării sistemului de tratare, înainte de a-l porni, o analiză a apei nu va fi de prisos.

Câtă apă potabilă ar trebui să fie asigurată zilnic o casă?

Apa de băut este un lichid format din molecule interconectate de hidrogen și oxigen cu prezența (în cantitățile necesare) a diferitelor microelemente utile. În această formă, normalizează metabolismul în corpul uman: calciul întărește oasele, articulațiile și ligamentele; fosforul este necesar pentru funcționarea centrală sistemul nervos; magneziul stabilizează ritmul cardiac; potasiu este nevoie de rinichi, de sodiu de mușchi etc.

Pentru a păstra structura naturală a apei, aceasta ar trebui să fie băută „crudă” (de la robinet) și nu fiartă. Deci, mulți medici recomandă să bei un pahar cu apă nefiertă pe stomacul gol. În timpul zilei, fiecare membru al familiei consumă de obicei 2-3 litri de apă potabilă. În plus, aceeași sumă este cheltuită pentru gătit. Astfel, în medie, o familie de cinci persoane necesită 20-25 de litri de apă potabilă pe zi, ținând cont de faptul că spălarea, spălatul vaselor, spălatul, dușul și alte proceduri de toaletă se efectuează cu apă tehnică.

Două etape de tratare a apei

Dacă, pe lângă contaminanții „obișnuiți” (compuși de fier, turbiditate, hidrogen sulfurat, săruri de duritate), apa conține și metale grele, fluor, bor, siliciu etc., se recomandă efectuarea a două etape de tratare a apei. În prima etapă, apa, care trece prin unitatea principală de filtrare, este curățată de contaminanți și bacterii tipice. Cu cât concentrația maximă admisă pentru o anumită impuritate este depășită, cu atât trebuie să fie mai mare performanța filtrului pentru a o îndepărta. (În special, în multe zone din regiunea Moscovei, unde apa are un conținut foarte mare de fier, se folosesc filtre în două etape pentru a îndepărta această impuritate.) Apa care a trecut prima etapă de pregătire, poate fi folosit pentru nevoile casnice.

Pentru ca apa să fie potrivită pentru băut, trebuie să treacă a doua etapă de tratare a apei . În această etapă, este logic să tratați nu toată apa care intră în casă, ci doar o parte a acesteia (altfel, un volum foarte mare de apă va intra pur și simplu în canalizare: raportul dintre apa potabilă primită și cea scursă în canal poate ajunge la 1:10). În acest scop, este ideală o instalație compactă cu membrană de osmoză inversă, care este de obicei completată cu un sistem de filtre de flux de diferite tipuri (de la 2 la 5 bucăți): de exemplu, un filtru de curățare mecanică reține particule mari de contaminanți, prevenind înfundarea celulelor membranei, iar un filtru de sorbție elimină clorul din apă, dăunător pentru materialul membranei.

Treptat, orice filtre se înfundă cu impuritățile îndepărtate și trebuie schimbate din când în când. Frecvența acestei proceduri depinde de compoziția și temperatura apei sursei, precum și de consumul de apă potabilă. Motivul înlocuirii imediate a filtrelor este o scădere bruscă a performanței instalației sau apariția unui gust sau miros străin în apa potabilă.

De regulă, sub chiuveta de bucătărie este amplasată o instalație de purificare cu osmoză inversă și este instalat fie un robinet separat pentru apă potabilă, fie un robinet special cu două guri de scurgere - pentru apă potabilă și pentru apă tehnică.

Sistemele de osmoză inversă de diferite mărci diferă ca performanță, numărul de filtre în fața membranei, dimensiuni, lista de funcții suplimentare și tipul de rezervor hidraulic pentru colectarea apei potabile.

Cel mai adesea se aleg instalații care furnizează până la 7-10 l/h (până la 190 l/zi) de apă. Pentru nevoi mai mari, nimic nu impiedica folosirea mai multor astfel de instalatii sau a uneia cu o capacitate de 280 sau 380 l/zi.

Ce este osmoza inversă?

Prin osmoză (greacă) osµоўs- împingere) înțeleg curgerea unui solvent (în acest caz, apă) printr-o membrană semipermeabilă de la o soluție slabă la una concentrată. Celulele membranei sunt atât de mici încât doar moleculele mici de apă trec prin ele, reținând cea mai mare parte a substanțelor dizolvate în ea cu molecule mai mari. Concentrația soluției situate pe o parte a membranei scade treptat datorită fluxului de molecule de apă pură în ea. În cazul osmozei inverse, presiunea mai mare decât presiunea osmotică împinge moleculele de apă prin aceeași membrană, dar în sens opus, reținând aproape toate substanțele conținute în soluție. Acest proces este utilizat pentru a separa apa pură dintr-o soluție.

Rezervor hidraulic pentru apa potabila

După trecerea prin membrana de osmoză inversă, apa intră într-un rezervor cu un volum de 5 până la 12 litri. Poate fi amplasat în aceeași carcasă cu filtrele sau poate fi de sine stătătoare (într-o versiune montată pe podea sau pe perete). Când este umplut cu apă, presiunea din rezervor crește datorită unei partiții flexibile și, de îndată ce atinge o anumită valoare, procesul de osmoză inversă se oprește. Când apa este aspirată, presiunea scade și procesul începe din nou.

Nu merită depozitarea apei potabile într-un rezervor hidraulic mai mult de o săptămână din cauza posibilității de a pătrunde impurități prin pereți despărțitori și din aer.

Conform metodei de presiune asupra septului - aer sau apă - Rezervoarele hidraulice sunt împărțite în aer-apă și apă-apă. Raportul dintre apa potabilă și apa de drenaj este de 1:8-1:10 și, respectiv, 1:4-1:6. Pentru osmoza inversă în rezervoarele de primul tip, este necesară o presiune a sistemului de cel puțin 3,5 bari, iar pentru rezervoarele de al doilea tip este suficientă 2 bari. Dacă presiunea din alimentarea cu apă pentru rezervorul aer-apă nu este suficientă (de exemplu, atinge maximum 2,5 bar sau rămâne la doar 1 bar), se recomandă utilizarea unei unități de osmoză inversă echipată cu pompă de rapel la admisia.

Componente de instalare și funcții suplimentare

Majoritatea consumatorilor aleg unități de osmoză inversă cu patru filtre. Este vorba de două filtre pentru pre-curățare (se pun în fața membranei), unul, carbon, pentru purificarea fină a apei și un filtru mineralizator ca opțiune suplimentară. Toate filtrele și membrana au aceleași dimensiuni și sunt proiectate sub formă cartușe înlocuibile, care sunt ușor îndepărtate și introduse la locul lor.

Primul care intervine filtru de curatare mecanica , conceput pentru a reține incluziunile solide (nisip, sol, rugină etc.) mai mari de 5 microni. Următoarea barieră în calea contaminării este un filtru proiectat pentru curățare profundă prin sorbție apă. Îndepărtează compușii de clor și mangan din acesta și, de asemenea, îl înmoaie (până la 2 mEq/l sau mai mult). Dacă apa conține un conținut ridicat de clor, atunci în prima etapă de tratare a apei (pentru obținerea apei de proces) este necesar să folosiți un filtru suplimentar de carbon pentru ao îndepărta.

Se instalează după membrană filtru de carbonîn cele din urmă face apa potabilă. În această etapă, sunt îndepărtate urmele de impurități care pot pătrunde în el din compartimentul hidraulic al rezervorului.

Materialele filtrante pentru unitățile de osmoză inversă sunt îmbunătățite constant de către toți producătorii de cartușe. Direcția principală de dezvoltare este extinderea listei de impurități care trebuie îndepărtate, îmbunătățirea calității epurării apei și a productivității procesului.

Opțiune de amenajare pentru un sistem de tratare a apei în casă

Referitor la filtru mineralizator , atunci acesta, după cum sa spus, este un element suplimentar al sistemului. Saturează apa cu săruri anorganice necesare vieții normale ale omului. La urma urmei, apa curată nu înseamnă deloc „a trăi”. La trecerea prin membrană, atât substanțele nocive, cât și cele utile sunt îndepărtate din ea, ca urmare a faptului că devine aproape distilat în compoziție. Acest lucru este bun pentru aparatele de uz casnic (fiare de călcat, generatoare de abur, umidificatoare etc.), dar nu și pentru sănătatea noastră. Medicii nu recomandă să bei o astfel de apă în mod constant și, prin urmare, după purificare, trebuie să fie îmbogățită cu minerale utile și oligoelemente. Nivelul optim de mineralizare nu este mai mic de 40 mg/dm³.

O altă componentă suplimentară a instalației este conexiunea electrică Tester TDS (sau contor de salinitate): măsoară și afișează indicatorii de duritate a apei pe afișajul LCD, permițându-vă astfel să controlați cantitatea de săruri și minerale pe care le conține, să determinați conductivitatea electrică a acesteia și să evaluați performanța sistemului de filtrare.

O funcție utilă ar fi spălarea forțată a membranei de osmoză inversă, dintre care celulele cele mai mici sunt înfundate treptat cu suspensii filtrate. Procedura este lansată de un microprocesor, care determină în mod independent momentul implementării sale și prelungește durata de viață a membranei de o dată și jumătate până la două ori.

Se întâmplă ca în puțurile anterior „sigure” să apară contaminanți care nu existau înainte. Și echipamentul de filtrare, care a funcționat corect cu o compoziție de apă, eșuează în condiții noi. Nu da vina pe filtrele vechi pentru tot. Pentru a corecta situația, este suficient să efectuați o analiză a apei și să o comparați cu cea originală. Dacă diferența este mare, atunci trebuie să vă gândiți la o modernizare serioasă a stației de epurare. Dacă indicatorii sunt apropiați, atunci cel mai probabil va fi posibil să se descurce cu modificări ale setărilor echipamentului și modificări minime.

Dezinfectarea apei UV

Deși sistemul de osmoză inversă este capabil să rețină bacteriile și virușii conținuti în apa sursă, primăvara există un mare pericol ca apa topită să intre în alimentarea cu apă (mai ales atunci când este luată dintr-o fântână de mică adâncime), ceea ce nu este deloc periculos de din punct de vedere microbiologic. Se recomandă dezinfectarea unei astfel de ape folosind o lampă UV specială plasată după membrană. Inactivează virușii și tulpinile bacteriene (le privează de capacitatea de a se reproduce) și, de asemenea, elimină mirosuri neplăcute. Această sursă de lumină amalgam trebuie să emită o doză de cel puțin 25 μW.s/cm² în intervalul 250-270 nm, ceea ce garantează dezinfecția completă a apei, care poate fi realizată doar prin clorurare tradițională. Lampa este instalată într-un gol din conducta de alimentare cu apă potabilă la robinet și conectată la rețeaua electrică. De obicei, este proiectat pentru 8000-9000 de ore de funcționare continuă, dar manșonul său de protecție din cuarț trebuie șters periodic.

Apa pură este considerată a fi cea care provine din surse naturale curate. De exemplu, topirea ghețarilor sau fântâni arteziene. , conform cerințelor standardelor internaționale, trebuie îmbuteliate direct din puțuri. Cu toate acestea, din păcate, există multe fântâni care nu sunt protejate corespunzător și în care nu sunt menținute înregistrări adecvate.

Cu toate acestea, apa dintr-o sursă naturală nu poate fi întotdeauna numită curată. Orice sursă de apă trebuie verificată. Trebuie să respecte standardele chimice, iar dacă au fost găsite abateri inacceptabile din punct de vedere al analizelor de laborator pentru calitatea apei potabile, atunci această apă nu poate fi folosită.

În mod ciudat, metodele tradiționale de purificare a apei rămân cele mai eficiente.

Cele mai comune metode de purificare a apei la domiciliu sunt decantarea, congelarea urmată de dezghețare și fierberea.

Cel mai simplu mod de a obține unul curat este să-l lași să stea câteva ore. Unii oameni coboară un obiect de argint într-un recipient cu apă - o lingură sau bijuterie din argint, dar în mod ideal trebuie să folosiți vase de argint pentru a stabili apa - atunci efectul va fi cel mai eficient. Cu toate acestea, au fost cunoscute cazuri de așa-numita „otrăvire cu argint” - când a fost observat un exces de ioni de argint în organism. Așadar, încercați să utilizați această metodă de curățare numai în cazuri de urgență, când alte metode nu sunt disponibile.

Potrivit experților, apa de topire poate fi într-adevăr considerată curată. Dar numai dacă înghețarea are loc folosind o tehnologie specială. Apa este colectată de la robinet într-un recipient mic și pusă în congelator. După 2-3 ore, se formează gheață la suprafață. Acest lucru îngheață apa grea dăunătoare. Trebuie să scăpăm de această apă. Lichidul rămas se toarnă într-un recipient curat și se pune la congelator pentru încă 2-3 ore. După 2-3 ore, toate sărurile și impuritățile care se află în apă ar trebui să se depună la fund. Scopul nostru este vârful de gheață. Ea este cea care trebuie să aibă proprietăți miraculoase. Acest lucru ajută la îmbunătățirea imunității.

Zăpada topită. O condiție prealabilă pentru consumul de apă de topire este o zonă ecologic curată. Apa topită din frigider este mult mai curată și mai moale decât apa de la robinet. Cu toate acestea, principalul inconvenient este complexitatea pregătirii.

Când fierbeți apa, trebuie să țineți cont de faptul că clorul folosit pentru a dezinfecta apa de la robinet, la temperaturi ridicate formează diverși compuși nocivi. Iar conductele prin care apa intră în apartamente pot fi vechi și ruginite - ca urmare, primim apă cu exces de fier, care nu este eliminată în timpul procesului de fierbere.