Краткий анализ общепринятой классификации фазово

Краткий анализ общепринятой классификации фазово – дисперсных
состояний примесей в воде.
Многообразие фазово-дисперсных состояний примесей в воде приводит к
необходимости их классификации. В настоящее время наиболее широкое
распространение получила следующая классификация:
I группа примесей (загрязнений) имеет размеры частиц от 1000 до 0,10 (мкм). К ней
относятся: взвешенные вещества, эмульсии, суспензии, а также различные
микроорганизмы планктона и бактерии.
II группа характеризуется дисперсностью частиц от 0,10 до 0,010 (мкм). Её
составляют коллоидно-растворённые примеси и высокомолекулярные органические
вещества.
К III группе примесей, размер частиц которых составляет от 0,010 до 0,0010 (мкм)
[10÷1 нм], отнесены молекулярно-растворенные вещества, в том числе растворенные
газы (Н2, О2, СО2 и т.д.), а также вирусы и бактериофаги.
IV группу загрязнений, с размером частиц менее 0,001 (мкм) [< 1 нм], составляют
вещества диссоциирующие в воде на ионы.
Представим данную классификацию в виде диаграммы:
0,1
0
I
1000
С2
II
С1
0,001(1нм)
III
0,01
С4
IV
С3
С
<0,001(<1нм)
С1, С2, С3, С4 – концентрации загрязнений, относящихся к I, II, III и IV группам,
соответственно.
С – суммарная концентрация всех загрязнений, содержащихся в воде.
Классификация фазово-дисперсных состояний загрязняющих веществ очень важна,
поскольку определяет подход к их возможному выделению из воды, т.е. на данной
основе формируется вся технология очистки загрязнённых вод. На наш взгляд
классификация состояния примеси, находящейся в воде, привязанная только к
размеру ее частиц, не корректна, т.к. создает иллюзию, что для отделения данной
примеси достаточно лишь подобрать фильтрующий элемент, обладающий
соответствующими размерами пор, а это в корне неверный подход к очистке
загрязнённой воды. Поясним данное утверждение:
 Из справочной литературы известно, что диаметр атома водорода составляет ~
0,11 (нм), а диаметр атома урана ~ 0,3 (нм). Или, например, диаметры молекул
газов: Н2 – 0,25 (нм); О2 – 0,3 (нм); N2 – 0,32 (нм); СО2 – 0,33 (нм); Cl2 – 0,37 (нм), а
диаметр молекулы воды равен 0,3 (нм). Таким образом, растворенные газы никак
нельзя относить к III группе (см. выше).
 Размеры атомов веществ, составляющих ионные растворы, в основном,
находятся между диаметрами атомов водорода и урана, т.е. сопоставимы по размеру
с молекулой воды.
Отсюда возникает наивное представление о некоторых методах очистки, например,
об обратном осмосе или ультрафильтрации, как о некоей мембране, размеры пор
которой позволяют проходить только молекулам воды, а остальные вещества из-за
своих габаритов задерживаются, что является неверным. Однако, данное
представление, неоднократно озвученное в различных источниках, возникает
именно из-за общепринятой системы классификации фазово-дисперсных состояний
примесей в воде.
Исходя из представленной информации, можно сделать вывод о необходимости
разработки новой классификации фазово-дисперсных состояний загрязняющих
веществ в воде, которая указывает не столько на зависимость состояния вещества от
размеров его частиц, сколько охватывает физико-химические свойства
непосредственно самого загрязнения. Другими словами, не так важны размеры
частиц вещества, как совокупность его свойств, таких как: плотность,
растворимость, агрегатное состояние и т.д.
Логично, что за основной критерий, характеризующий как свойства, так и
состояния какой-либо примеси, следует принять способность к ее выделению из
воды с помощью того или иного метода очистки. Таким образом, названная
классификация будет плотно привязана к ее непосредственному назначению, а
именно, получению необходимой информации при разработке технологической
схемы для очистки конкретного стока.