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http://www.chemieonline.de/forum/showthread.php?t=220181

Zitat

jag 17.10.2014 17:13
AW: Dissoziation warum wieso

Zitat

Das SO2 belastete Rauchgas gelangt in einen Absorberturm (Wäscher) und wird dort mit fein verspühter Kalkmilch in Kontakt gebracht.
A) Soweit sogut - Kalkmilch - Eine Suspension, also keine Verbindung oä sondern ein heterogenes Gemisch, aus Ca(OH)2 und H2O

- Wobei sich schon Ca2+ und 2 OH- in der Lösung befinden -

Zitat

Das SO2 im Rauchgas wird unter Bildung von H+ und HSO3- Ionen gelöst
B) OK - es bildet sich also mit dem H2O der Suspension eine schwefelige Säure
Je höher die H+ Ionen Konzentration ist desto weniger SO2 kann vom Wasser aufgenommen werden
C) OK... jetzt langsam verlässt es mich... woran liegt das jetzt genau?

- Das liegt daran, dass das eine "Gleichgewichtsreaktion" ist: SO2 + H2O -> H2SO3 -> HSO3- + H+. Wen H+ zunimmt wird die ganze Reaktion nach rechts verschoben -

Zitat

Um weiteres SO2 in der Lösung aufnehmen zu können, ist es erforderlich, die H+ Ionen zu entfernen. Dies geschieht durch OH- Ionen der Waschsuspension.
D) Jetzt verwirrt mich das Lehrbuch etwas, denn es ist nicht beschrieben "ob" oder "ob nicht" die Reduktion der H+ Ionen durch die OH- Ionen der Kalkmilch bereits in der Absorptionszone parallel beim Lösen des SO2's geschieht - ich dachte bis jetzt immer das die Reaktion bereits statt findet, wobei die H+ mit den OH- zu H2O werden und das Calcium zu Ca(HSO3)2 ...

- Meiner Meinung nach findet das dort statt -

Zitat

Ok weiter gehts ...
Über ein Luftverteilungssystem wird durch das Oxidationsluftgebläse Luft durch die Waschflüssigkeit geleitet.
Die Waschflüssigkeit, die sich in der Oxidationszone befindet, hat einen wesentlich niedrigeren pH-Wert als beim Eintritt in die Absorptionszone, da das HSO3- Ion zum So4 2- Ion oxidiert und dabei weitere H+ ionen erzeugt werden.
Bahnhof ... warum ist das SO2 denn nicht "oben" in der Absorptionszone zu SO4 2- geworden ?

- Weil dort zu wenig Sauerstoff in der Lösung ist. Man muss schon ordentlich Sauerstoff (Luft) zuführen-

Zitat

Wichtig ist, dass der pH-Wert kleiner ca. 5,5 eingehalten wird, damit nicht nahezu unlösliches CaSO3 entsteht, sondern direkt CaSO4 (also Gips).
Stehe immernoch am Bahnhof ... aber das hat sicherlich was mit der Oxidierung weiter oben zutun

- Ein/Der niedrige pH-Wert stellt sich hier m.M. nach automatisch ein, das Schwefelsäure wesentlich stärker ist als schweflige Säure. -

Zitat

Unterhalb der Oxidationszone wird die Frischsuspension pH-Wert geregelt zugegeben.
Durch die Zugabe der Frischsuspension zu der zunächst noch sauren Waschflüssigkeit werden überschüssige H+ Ionen entfernt, sodass der pH-Wert ansteigt und festes CaSO4 x 2 H2O als Gips auskristallisieren kann.
Der Rest ist wieder easy - kurze Anmerkung: Aus der Neutralisationszone wird über Umwälzpumpen die Waschsuspension in die Absorptionszone gefördert und der Kreislauf beginnt von vorne.

Gruß
jag

Zitat

jag 18.10.2014 13:38
AW: Dissoziation warum wieso

Zitat

Zusammengefasst - quasi gegenkontrolle ob ich es jetzt richtig sortiert habe:
Schwefeldioxid löst sich im Wasser der Suspension (nicht dem OH- vom Calciumhydroxid) in H+ und HSO3- (warum eigentlich nicht: reagiert mit dem Wasser zur schwefeligen Säure - ist lösen und reagieren in dem Fall ein Unterschied?). Durch den SO2-Überschuss und der steigenden H+ Ionen Konzentration sinkt der pH-Wert in der Absoptionzone welcher durch die ÖH- Ionen zum Teil wieder zu Wasser wird, desweiteren reagiert der Ca mit dem HSO3- Ion zu Calciumsulfit. In der Oxidationszone wird durch die hohe Lufteindüsung das HSO3- Ion unter Bildung weiterer H+ Ionen zu SO4 2- Ionen aufoxidiert. In der Neutralisationszone wird durch die eingebrachte Frischsuspension dann der pH-Wert wieder erhöht und das SO4 2- Ion reagiert mit dem Ca aus der Suspension schließlich zu Calciumsulfat (also Gips) (Ich vermute das Ca(HSO3)2 hat sich in der Oxidationszone "zerlegt" und wird in der Yneutra-Zone ebenfalls zu Gips)

Ich kann damit leben und kann die Äußerungen von Fulvenus nicht ganz nachvollziehen.

Es geht hier ums Verstehen für eine mögliche Frage in einer Handwerksprüfung, nicht um Reaktionen die "möglicherweise so oder so oder auch nicht oder ganz anders" ablaufen könnten. In der mir zugänglichen Literatur (Lehrbücher für Umweltchemie ind Ing.) zu REA wird von Reaktionen in der wässrigen Phase (also homogenem Gleichgewicht) ausgegangen wird. Die Bildung der schwefligen Säure wird dort auch (ganz im gegensatz zur Schwefelsäure) nicht abhängig von bereits vorhandenen Säure und/oder Hydrogensulfit abhängig gemacht. Und die oxidation zu Schwefelsäure/Bildung von Gibt findet eben durch Oxidation statt.

Bringt nicht soviel, den Themenersteller hier und jetzt zu verunsichern.

Gruß

jag

Zitat

PaprikaChips 18.10.2014 14:25
AW: Dissoziation warum wieso

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von jag (Beitrag 2685097247)
Sorry, der Mann hat nächste Woche seine Prüfung. Da hilft es ihm wirklich nichts, wenn hier so etwas diskutiert wird.

Ich halte diese Aussage für schwachsinnig. Denn es sollte m.M.n. nicht die Aufgabe eines Forum sein, auf wissenschaftliche Korrektheit zu verzichten, nur weil jemand in der Prüfungsphase ist. Ob es dem TES hilft oder nicht, sei mal dahingestellt, aber der Einwand von Fulvenus ist berechtigt und sollte zumindest erwähnt werden.

Wo bitte soll denn sonst darüber diskutiert werden?

Es ist nicht neu, dass jag von ihm hinterlassene Mangelhaftigkeiten in Abrede zu stellen versucht, indem er behauptet, dass die - Ihm angeblich auch längst bekannte - korrekte Darstellung dem TES nicht helfe, weil sie sich nicht prüfungsrelevant von seiner eigenen ( jag's ) Darstellung unterscheide.
Abgesehen davon , dass ich diese Meinung weder grundsätzlich, noch in dem hier gegebenen Fall teile , fände ich seine Darstellung insgesamt auch dann nur bedingt hilfreich, wenn ich mir seine Argumente zu eigen machen könnte.
So wäre mir sein "Gesamtwerk" zum aktuellen Thema schon einmal nicht übersichlich genug . Außerdem enthält es sowohl eigene Fehler ( rot markierter Text ), wie nicht korrigierte Fehler im Text des TES's. Auch scheinen mir seine als Antwort eingefügten Sätze von "chemiewolfscher Kürze" und dem entsprechend vage . Gesamturteil also auch jenseits des pseudopädagogischen Missbrauchs : Schludrig.

Meine Darstellung würde basieren auf den mMn zutreffenden Reaktionsgleichungen :
\[ H_2O \ + \ SO_2 \ <-> \ H^+ \ + \ HSO_3^-\] Die Spezies H2SO3 halte ich für verzichtbar, denn ihre Konzentration ist äußerst gering und auch nicht relevant für das Verständnis des Prozesses. Im Übrigen erinnere ich nicht nur eine Literatur, in der die Existenz dieser Spezies in Frage gestellt , bzw. sogar bestritten wurde.\[ HSO_3^- \ + \ H_2O \ -> \ SO_4^{2-} \ + \ 3 \ H^+ \ + \ 2 \ e^- \] \[0,5 \ O_2 \ + \ 2 \ H^+ \ + \ 2 \ e^- \ -> \ H_2O\] _____________________________________________________________________________________________\[ HSO_3^- \ + \ 0,5 \ O_2 \ -> \ SO_4^{2-} \ + \ H^+ \ + \ 2 \ e^- \]
\[ Ca^{2+} \ + \ SO_4^{2-} \ + \ 2 \ H_2O \ -> \ CaSO_4 \ \cdot \ 2 \ H_2O \]

Die pH - Frage sehe ich so, dass ein höherer pH - Wert mir aus zwei Gründen günstig erscheint : Zum einen dürfte mMn SO2 mit O2 langsamer als Hydrogensulfit und Sulfit. Zum anderen löst sich SO2 in Wasser fast ausschließlich in Form der genannten Ionen . Sowohl das Lösungsgleichgewicht , wie auch das nachgelagerte Protolysegleichgewicht \[ SO_2 \ + \ 2 \ OH^- \ <-> \ HSO_3^- \ + \ OH^- \ <-> \ SO_3^{2-} \ + \ H_2O \], vorstehend in der für alkalische Lösung korrekten Form dargestellt . werden also mit steigendem pH -Wert günstig verschoben.
Was nachteilig sein soll, wenn CaSO3 ausfällt , erkenne ich nicht. Denn zum einen ist das Rauchgas damit nicht weniger "entschefelt" und zum anderen oxidiert das CaSO3 weiter zu CaSO4.
So gesehen erschließt sich mir nicht, warum es angeblich notwendig sein soll , den pH - Wert unter 5,5 zu halten. Es sei denn, man würde sich der Tatsache erinnern, dass in der Regel CO2 der Hauptbestandteil von Rauchgasen ist und einer Fällung von CaCO3 vorgebeugt werden soll....
Die Reaktionsgeschwindigkeit betreffend halte ich die Reaktion von SO2 mit OH- für schneller als mit H2O . Hätte ich selbst eine Arbeit zu schreiben, dann hätte ich dieser Form : \[ SO_2 \ + \ OH^- \ <-> \ HSO_3^-\] den Vorzug gegeben vor : \[ SO_2 \ + \ H_2O \ <-> \ HSO_3^- \ + \ H^+\]

Gruß FKS