Номер 4, страница 145 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян

4. Какие этапы очистки проходит вода на пути к крану вашего дома? Охарактеризуйте их.

Вода, поступающая в водопроводную систему из природных источников (рек, озер, водохранилищ), проходит многоступенчатую очистку на станциях водоподготовки, чтобы стать безопасной для питья и бытового использования. Основные этапы этого процесса следующие:

1. Механическая очистка

Это первый и самый грубый этап. Сначала вода проходит через большие решетки, которые задерживают крупный мусор: ветки, листья, пластиковые бутылки и т.д. Затем вода поступает в отстойники — большие резервуары, где она находится в состоянии покоя. Под действием силы тяжести более крупные и тяжелые взвешенные частицы, такие как песок, ил и глина, оседают на дно.

2. Коагуляция и флокуляция

Многие загрязняющие частицы в воде настолько малы, что не оседают сами по себе. Чтобы их удалить, в воду добавляют специальные химические вещества — коагулянты (например, сульфат алюминия $Al_2(SO_4)_3$ или хлорид железа(III) $FeCl_3$). Коагулянты нейтрализуют электрические заряды мелких частиц, заставляя их слипаться друг с другом. Этот процесс называется коагуляцией. Затем воду медленно перемешивают, чтобы слипшиеся частицы образовали более крупные и тяжелые хлопья — флоккулы. Этот процесс называется флокуляцией.

3. Отстаивание (вторичное) и фильтрация

После образования хлопьев вода снова поступает в отстойники, где эти хлопья вместе с захваченными загрязнителями оседают на дно, образуя осадок. Оставшаяся, уже значительно более чистая вода, направляется на фильтрацию. Она проходит через фильтры, состоящие из нескольких слоев различных материалов, чаще всего песка и гравия, а иногда и активированного угля. Фильтры задерживают оставшиеся взвешенные частицы, хлопья и некоторые микроорганизмы. Активированный уголь дополнительно поглощает растворенные газы, органические вещества, улучшая вкус и запах воды.

4. Обеззараживание (дезинфекция)

Даже после фильтрации в воде могут оставаться опасные для здоровья бактерии и вирусы. Поэтому заключительным и обязательным этапом является обеззараживание. Самый распространенный метод — хлорирование. В воду добавляют хлор или его соединения (например, гипохлорит натрия). Хлор уничтожает патогенные микроорганизмы. Его добавляют в такой концентрации, чтобы обеспечить не только немедленную дезинфекцию на станции, но и сохранить остаточную концентрацию хлора в воде на всем пути по трубам до потребителя, предотвращая вторичное заражение. В некоторых современных системах также применяют озонирование (обработка озоном $O_3$) или ультрафиолетовое облучение. Эти методы очень эффективны, но не создают «запаса» дезинфицирующего средства в трубах, поэтому их часто комбинируют с небольшими дозами хлора.

5. Поступление в распределительную сеть

После всех этапов очистки и обеззараживания чистая вода накапливается в резервуарах чистой воды, откуда насосными станциями подается в городскую водопроводную сеть и, наконец, поступает в краны наших домов.

В зависимости от качества исходной воды и специфических требований могут применяться и дополнительные методы очистки, такие как умягчение (снижение жесткости), фторирование (для профилактики кариеса) или дегазация.

Ответ: Вода на пути к крану проходит несколько обязательных этапов очистки: механическую очистку (удаление крупного мусора и взвесей путем отстаивания), коагуляцию и флокуляцию (укрупнение мелких частиц с помощью химических реагентов), фильтрацию (пропускание через слои песка и угля для удаления оставшихся примесей) и обеззараживание (уничтожение бактерий и вирусов, чаще всего хлорированием).