सल्फर: प्रतिदिन एक प्रश्न – 22 मई…… 3 अंक प्राप्त करने हेतु, 10 प्रश्नों के सही उत्तर दें।
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इस पोस्ट को अंतिम बार “सल्फर-जिंक-एल्यूमिनियम” द्वारा 2016-6-3, 11:09 पर संपादित किया गया। अम्लीय वाष्पीकरण विधि से प्राप्त अपशिष्ट जल में अमोनिया के कौन-कौन से रूप होते हैं?NH4+ + HS- → (NH4HS)?
(NH3 + H2S + H2O) (द्रव) → (NH3 + H2S + H2O) (वायु)
स्ट्रिपिंग हेतु उपयोग में आने वाली भाप की मात्रा एवं स्ट्रिपिंग टॉवरों की संख्या बढ़ाने से शुद्ध पानी में अमोनिया एवं नाइट्रोजन की मात्रा कम हो सकती है; लेकिन इसकी सीमाएँ हैं। भले ही बहुत अधिक मात्रा में भाप का उपयोग किया जाए, फिर भी शुद्ध पानी में अमोनिया एवं नाइट्रोजन की सांद्रता 50 मिलीग्राम/लीटर से कम नहीं हो पाती। सामान्य स्ट्रिपिंग प्रक्रिया द्वारा हटाए न जा सकने वाले इस अमोनियम नाइट्रोजन के रूपों के विश्लेषण से पता चलता है कि सीवेज में निम्नलिखित अभिक्रियाएँ भी हो रही हैं: +-NH3 + H2O → NH4+ + OH-। साथ ही, सीवेज में SO3, S2O3, HSO3, CN जैसे अम्लीय आयन भी मौजूद हैं; इस कारण NH4+ अमोनियम लवणों के रूप में बदल जाता है। केवल स्ट्रिपिंग प्रक्रिया को और गहरा करने से ही इसे हटाया नहीं जा सकता। अतः, यदि स्थिर अमोनियम को मुक्त अमोनिया में परिवर्तित कर दिया जाए, तो इसे स्ट्रिपिंग विधि के द्वारा हटाया जा सकता है।
जल में हाइड्रोजन सल्फाइड भी थोड़ा ही आयनीकृत होता है: H2S → H+ + HS-. जब अमोनिया एवं हाइड्रोजन सल्फाइड दोनों जल में मौजूद होते हैं, तो अमोनियम हाइड्रोसल्फाइड बनता है। यह एक कमजोर अम्ल एवं कमजोर क्षार का लवण है; जल में यह विघटित होकर पुनः मुक्त अमोनिया एवं हाइड्रोजन सल्फाइड अणु बनाता है। अर्थात्: NH4+ + HS- → (NH3 + H2S) तरल। तरल अवस्था में मौजूद मुक्त अमोनिया एवं हाइड्रोजन सल्फाइड अणु, गैसीय अवस्था में मौजूद अमोनिया एवं हाइड्रोजन सल्फाइड अणुओं के साथ संतुलन में रहते हैं: (NH3 + H2S) तरल → (NH3 + H2S) गैस।
समीकरण (3) एवं (4) को जोड़ने पर: NH4+ + HS- (अर्थात् NH4HS) → (NH3 + H2S) तरल → (NH3 + H2S) गैस।
गैसीय अवस्था में: NH3 + H2S ↑↓ → NH4+ + HS-, जबकि तरल अवस्था में: NH4HS।
सीवेज में बड़ी मात्रा में कार्बन डाइऑक्साइड होता है; यह भी जल में घुल सकता है, लेकिन हाइड्रोजन सल्फाइड की तुलना में इसकी घुलनशीलता कम होती है। समान तापमान पर, इसका वाष्पदाब भी हाइड्रोजन सल्फाइड की तुलना में अधिक होता है; इसलिए इसका वाष्पीकरण भी हाइड्रोजन सल्फाइड की तुलना में आसान होता है। इसलिए यह अमोनिया एवं हाइड्रोजन सल्फाइड की तुलना में आसानी से वाष्पीकृत हो जाता है। अतः, सीवेज के शुद्धिकरण हेतु कार्बन डाइऑक्साइड का कोई प्रभाव नहीं पड़ता। हालाँकि, यह ध्यान देने योग्य है कि कम तापमान पर कार्बन डाइऑक्साइड, अमोनिया के साथ मिलकर अमीनोफॉस्फेट बनाता है। 2NH3(g) + CO2(g) → NH2CO2NH4(s) यह एक अघुलनशील लवण है; इस कारण पाइपों एवं वाल्वों में रुकावटें उत्पन्न हो जाती हैं। सिंगल-टावर साइडलाइन प्रक्रिया में, स्टीमेशन टॉवर के तापमान को 138°C से अधिक रखना आवश्यक है। ऐसा करने का मुख्य उद्देश्य, अमीनोफॉर्मेट, अमोनियम हाइड्राइड आदि जैसे क्रिस्टलों के निर्माण से बचना है; क्योंकि ऐसे क्रिस्टल ट्यूबों में रुकावट पैदा कर सकते हैं।