Номер 5, страница 145 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян

5. Что такое аэрация воды? С какой целью её проводят?

Что такое аэрация воды?

Аэрация воды — это процесс искусственного или естественного насыщения воды воздухом, а точнее, кислородом, содержащимся в воздухе. Сам термин происходит от греческого слова aer, что означает «воздух». Этот процесс заключается в создании максимальной площади контакта между водой и воздухом, что способствует переходу кислорода из газообразной фазы в растворенное в воде состояние.

Аэрация может происходить естественным путем (например, за счет ветра, течения, водопадов) или осуществляться с помощью специальных технических устройств — аэраторов.

Ответ: Аэрация воды — это процесс ее насыщения кислородом из воздуха с целью улучшения ее свойств и поддержания жизни водных организмов.

С какой целью её проводят?

Аэрацию проводят для достижения различных целей в зависимости от области применения. Основные цели включают:

• Водоподготовка и очистка сточных вод:
  • Окисление примесей: Кислород вступает в реакцию с растворенными в воде металлами, в первую очередь с железом и марганцем, переводя их из растворимой формы в нерастворимую. Например, двухвалентное железо ($Fe^{2+}$) окисляется до трехвалентного, которое выпадает в осадок в виде нерастворимого гидроксида железа ($Fe(OH)_3$): $4Fe^{2+} + O_2 + 10H_2O \rightarrow 4Fe(OH)_3\downarrow + 8H^{+}$. Этот осадок затем легко удаляется с помощью фильтрации.
  • Удаление растворенных газов: Аэрация способствует «выветриванию» нежелательных газов, таких как сероводород ($H_2S$), который придает воде неприятный запах тухлых яиц, а также избыточного углекислого газа ($CO_2$).
  • Биологическая очистка: В очистных сооружениях аэрация необходима для жизнедеятельности аэробных микроорганизмов, которые разлагают органические загрязнения в сточных водах.
• Аквариумистика и рыбоводство:
  • Обеспечение дыхания: Аэрация насыщает воду кислородом, необходимым для дыхания рыб и других гидробионтов. Это особенно важно в аквариумах и прудах с высокой плотностью посадки рыбы.
  • Улучшение качества воды: Процесс помогает предотвратить образование застойных зон, перемешивает слои воды, выравнивая температуру, и препятствует развитию анаэробных процессов, ведущих к накоплению токсичных веществ.
• Оздоровление природных водоемов (прудов, озер):
  • Предотвращение заморов: В зимний период подо льдом или в летний период при сильном прогреве воды может возникнуть дефицит кислорода, приводящий к массовой гибели рыбы («замор»). Искусственная аэрация помогает этого избежать.
  • Борьба с «цветением» воды: Насыщение воды кислородом подавляет развитие сине-зеленых водорослей и способствует разложению донных отложений, улучшая общее экологическое состояние водоема.
• Гидропоника:
  • Снабжение корней кислородом: Корневая система растений, выращиваемых методом гидропоники, нуждается в доступе кислорода для дыхания и эффективного поглощения питательных веществ из раствора.

Ответ: Аэрацию проводят для очистки воды от примесей (железа, марганца, сероводорода), для обеспечения жизнедеятельности рыб и других водных организмов в аквариумах и водоемах, для предотвращения заморов и «цветения» воды, а также для снабжения кислородом корней растений в гидропонике.