Источник образования наиболее токсичных и массовых сточных вод, гальванических цехов.

Таблица – Основных примесей в сточных водах

ЦИАНИДЫ - неорганические соединения, содержащие группу CN. Различают простые цианиды - соли синильной кислоты HCN и некоторые другие и комплексные. По характеру химической связи между элементом и ионом CN^- делятся на ионные, ковалентные и координационные. Цианиды называются также псевдогалогенидами. Органические соединения, содержащие группу CN^-, образуют два ряда производных - нитрилы и изонитрилы.

Молекулы простых цианидов относятся к нежестким молекулам. Цианид аммония, щелочных и щелочноземельных металлов - ионные соединения, хорошо растворимые в воде, a NaCN и NH₄CN растворимые в этаноле. При повышенной температуре цианиды щелочных и щелочноземельных металлов полностью гидролизуются. Водные растворы цианидов вследствие гидролиза обладают сильноосновной реакцией. При технологическом использовании для стабилизации в растворы вводят в небольших концентрациях щелочь. При сплавлении или кипячении с серой или полисульфидами цианиды превращаются в тиоцианаты. Цианиды щелочных металлов легко окисляются до цианатов при нагревании на воздухе или с легко восстанавливаемыми оксидами. При взаимодействии цианидов щелочных и щелочноземельных металлов с галогенами образуются галогенцианиды. Действием SO₂ при низкой температуре на KCN получают цианосульфит калия KSO₂CN, раствор которого восстанавливает соли Ag и Аu. Цианиды щелочных металлов не изменяются при прокаливании без доступа воздуха, а цианиды щелочноземельных (особенно Са) частично превращаются в цианамиды.

Цианиды подгруппы Zn - диамагнитные вещества. Получают их при введении ионов CN^- в раствор соли соответствующего металла. Наиболее устойчив цианид ртути Hg(CN)₂. Он хорошо растворим в воде (в отличие от цианидов других тяжелых металлов), этаноле, жидком NH₃.

Цианиды металлов группы IB - CuCN, AgCN и другие, не растворимые в воде, образуются при введении ионов CN^- в водные растворы солей. Дают устойчивые гомолигандные комплексные соединения, содержащие от 2 до 4 лигандов CN^-, а также гетеролигандные комплексные соединения. Для металлов группы IIIб известны цианиды лантаноидов состава M(CN)₃, где М -Се, Pr, Sm, Eu, Но, Yb и M(CN)₂, где M - Sm, Eu, Yb, а также комплексные цианиды урана, например K₂[UO₂(CN)₄]. Простые цианиды металлов подгруппы Ti неизвестны.

Среди цианидов металлов группы VB наиболее известны соединения V, образующего простой цианид и различные комплексы с лигандом CN^-. Для Nb(V) известны только гетеролигандные координационные цианиды. При взаимодействии NbCl₅ с HCN в диэтиловом эфире образуется NbCl₄(CN)*(C₂H₅)₂O. Среди координационных соединений на основе цианидов Сг, Mo, W наиболее стабильны производные Сr(III), Mo(IV), W(IV) и W(V), например K₃[Cr(CN)₆], который получают действием избытка KCN на ацетат Сr(III) в водном растворе. Для Мn(II) синтезированы цаниды смешанного типа и комплексы с мостиковой группой CN.

Для металлов семейства Fe известны простые цианиды общей формулой M(CN)₂, где M - Fe, Co, Ni, и комплексные, устойчивые в водных растворах. Многочисленную группу соединений составляют соли гексацианоферратной(II) кислоты H₄[Fe(CN)₆], полученной в растворе и твердом состоянии, например: K₄[Fe(CN)₆], KFe[Fe(CN)₆] и Fe₄[Fe(CN)₆]₃ - гексацианоферрат(II) железа(III), которые входят в состав пигмента железная лазурь. Например, при взаимодействии K₃[Fe(CN)₆] (красная кровяная соль) с солями Fe(II) протекает окислительно-восстановительная реакция:

Fe²⁺ + [Fe(CN)₆]^3- → Fe³⁺ + [Fe(CN)₆]^4-

Образующаяся турнбуллева синь (Fe₄[Fe(CN)₆]₃), как и берлинская лазурь (Fe₄[Fe(CN)₆]₃), отвечает, в основном, гексацианоферрату(II) железа(III). Замена одного из CN-лигандов в октаэдрическом. комплексе [Fe(CN)₆]^4- на ацидогруппу или нейтральный лиганд (Н₂О, NH₃, CO, NO) приводит к образованию гетеролигандных соединений, например пентацианонитрозилийферрата(II) натрия (нитропруссида натрия) - Na₂[Fe(CN)₅(NO)⁺]*2Н₂О.

Простые цианиды платиновых металлов получены для Ru, Rh, Ir, Pd и Pt. Комплексные цианиды известны для всех платиновых металлов и характеризуются большей устойчивостью по отношению к реакциям гидролиза, окислительно - восстановительным реакциям, замещению группы CN, чем соединений Fe и Со.

Цианиды в гальванотехнике используют для получения металлических покрытий, например применяют Nа₃[Си(СN)₄], Na₂[Zn(CN)₄], K[Ag(CN)₂] и другие Обработка металлических поверхностей, например Ti или его сплавов цианидов при 800°С, улучшает их механические и антикоррозионные свойства благодаря образованию нитридов или карбидов. Многие цианиды, в основном координационные, используют в качестве катализаторов ряда химических процессов, в производстве пигментов, малярных, типографских красок и других.

Простые цианиды - сильнейшие яды, вызывают удушье вследствие паралича тканевого дыхания, что приводит к сердечной недостаточность [4].

Постановка задачи

Выбрать оптимально подходящий метод очистки сточных вод гальванических цехов.

Исходя из следующих нам известных условий:

Расход воды в сутки = 350 м³/сутки

pH=8,9 (среда щелочная)

Необходимо снизить концентрацию цианидов до ПДК и незначительно изменить значение pH до близкого к нейтральному.