ＰＨが上がる原因は何でしょうか？

質問

イオン交換樹脂で純水を作ります。
樹脂が飽和するとＮａＯＨとＨＣＬで再生して再び純水が
取れるようにしますが再生廃液ＰＨ１２くらいの物を
ＨＣＬでＰＨ８くらいにして放流します。
その際白い沈殿物が発生しますがその沈殿物は何による物でしょうか？
おそらく原水に含まれている物が水酸化物になっていると思いますが
(1)（水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、けい酸カルシウム、
シリカのゲル状沈殿だと思いますが水酸化カルシウムも
沈殿物として出ますか）
(2)また、ＰＨ８の排水を放置していくとＰＨが上がることはありますか
(3)ＰＨ８の排水にＰＨ３程度の酸が流入した場合沈殿物は
どうなるのでしょうか？
以上、ご教授願います

回答No.4

h2o2 · ベストアンサー

NO.1です。
炭酸カルシウムについて！
基本としては水中で一度水酸化物となります。塩酸で中和するにしても水酸化カルシウムになった物と反応して塩化カルシウム塩となり中和物となります。今回の場合pHを8に調整であれば、アルカリ成分としては水酸化ナトリウムと水酸化カルシウムとなりますが、ナトリウムは塩酸と相性が良い為、塩酸の殆んどが塩化ナトリウムになります。よって、カルシウムは塩酸と殆んど反応していないので、水酸化カルシウムとなり残存します。

補足！
炭酸カルシウムは酸化物なのでこれ以上水中では酸化しません。水中で水酸化カルシウムに変化すれば、溶存二酸化炭素やDOと反応して又酸化物になります。

回答No.3

tetujin3

＞イオン交換樹脂で純水を作ります。
ということは，蒸留水，あるいは，水道水をイオン交換カラムを通して純水，あるいは，脱イオン水を作っているのですよね。蒸留水の場合はCuイオンが（銅製の熱交換器を利用していると推定），水道水の場合は，塩素イオン，カルシウムイオン，ケイ酸イオン，鉄イオン，マグネシウムイオンなどがイオン交換樹脂で吸着されるイオンです。上記のイオンがイオン交換樹脂のHイオンあるいはOHイオンと交換することにより，純水，あるいは，脱イオン水が生成できます。

一方，イオン交換樹脂のイオン交換能力が低下した場合，陽イオン交換樹脂は塩酸などを用いてR-H形に，陰イオン交換樹脂は水酸化ナトリウム溶液でR-OH形に再生して使用します。すなわち，ｐH12の再生廃液の中には，上記の吸着されたカチオンがOHイオンと交換されてNaイオンとともに出てくることになります。これをｐH8程度に中和すれば，溶解度の小さいカチオンの水酸化物が沈殿することになります。
（1規定のNaOHを用いているのであれば，中和してできるNaClは1モル／リットルなので，飽和濃度以下）
したがって，”水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、けい酸カルシウム、シリカのゲル状沈殿だと思います”で正解です。水酸化カルシウムは他の方の回答にあったように沈殿する可能性は少ないです。

＞(2)また、ＰＨ８の排水を放置していくとＰＨが上がることはありますか
他の方の回答でOKです。

＞(3)ＰＨ８の排水にＰＨ３程度の酸が流入した場合沈殿物はどうなるのでしょうか？
水酸化物が沈殿の主成分であれば，ｐHが下がることによって，再溶解する場合があります。ただし，ゲル状（コロイド状）のシリカの場合，ｐHによっては完全に固体となって沈殿することもあります。

お礼

有難う御座います。
実は井戸水を原水として純水を作っています。
原水中の高度が高い為に軟水装置で前処理しています。
中和は難しいです。

回答No.2

heigani10

おそらく　塩化ナトリウム（食塩）だとおもう

この問題を見てもどこにもそれらのものがかいていないのでおそらく　塩酸と水酸化ナトリウムを混ぜた塩だとおもいます。
アルカリぶつの濃度が濃くなればｐｈがアルカリ方向に傾くと思います。

沈殿物はそのままですがペイハー３の酸性物質が少しくらいなら　中性か弱酸性ぐらいになるため問題ありませんがたくさんはいると水道管を痛める可能性が出てきますので大量に入ったときはアルカリ物質で薄めてください。

お礼

有難う御座います。

回答No.1

h2o2

沈殿物について！
再生廃液は無色透明だと思いますが、放流の為にpHを調整すると白い沈殿物が析出する。含有している物質は水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、けい酸カルシウムで中和には塩酸を使用。カルシウムは2,000mg/L以上でないと析出しないので廃液は20～200mg/Lでしょうからカルシウムの可能性は低いです。可能性大が水酸化マグネシウムとシリカです。

pH上昇について！
炭酸カルシウムが主な原因です。時間が経過すると水酸化カルシウムになりアルカリ性になります。後、電子部品工場で多いのが過酸化水素が含有している場合も同じでカルシウムが酸化され、時間が経過すると水酸化カルシウムになりアルカリ性になります。

pH８の排水にpH３程度の酸が流入した場合について！
硫酸やクエン酸などを含んでいても中性～弱アルカリに調整しても析出するのはアルミナやシリカです。無電解質の銅やニッケルなどが含有しておれば青や緑の水酸化物が析出します。但し、アンモニア類やTOC類の濃度が高いと析出し難いです。

お礼

有難う御座います。
炭酸カルシウムが水酸化カルシウムになる過程は大気中の
炭酸ガスを吸って変化するのでしょうか？