Для очистки от накипи котла, поверхность нагрева которого 48 м2 , его заполнили 4

Для очистки от накипи котла, поверхность нагрева которого 48 м2 , его заполнили 4 % раствором соляной кислоты. Объем раствора составлял 4,0 м3 . Определите концентрацию кислоты после растворения накипи, состоящей из СаСО3 . Толщина отложений по всей поверхности котла составляла 1,0 мм. Плотность отложений принять равной 2,3·103 кг/м3 , а раствора кислоты 1,0 г/см3 . Дано: S = 48 м2 ; CK1 = 4 % ; VK = 4,0 м3 ; h = 1,0 мм = 0,001 м ; ρО = 2300 кг/м3 ; ρК = 1,0 г/см3 = 1000 кг/м3 . CK2 - ?

Объем накипи составит
S·h , м3 ,
т.е. масса накипи будет
S·h·ρО , кг
или
S·h·ρО·1000 , г .
Согласно уравнению реакции
CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ,
на растворение этой массы карбоната кальция соляной кислоты пойдет
2·МHCl·S·h·ρО·1000/MCaCO3 , г .
В исходном растворе HCl ее содержится
(СК1·VK·ρK/100)·1000 = 10·СК1·VK·ρK , г .
Значит после реакции ее останется
10·СК1·VK·ρK – 2·МHCl·S·h·ρО·1000/MCaCO3 , г .
Соответственно, это обеспечит концентрацию кислоты
СК2 = (10·СК1·VK·ρK – 2·МHCl·S·h·ρО·1000/MCaCO3)·100/1000·VK·ρK .
Вычислим (МHCl = 36,46 г/моль , MCaCO3 = 100,09 г/моль) :
СК2 = (10·4·4·1000 – 2·36,46·48·0,001·2300·1000/100,09)·100/1000·4·1000 ≈
≈ 1,989 % .
Ответ: СК2 = 1,989 % ≈ 2 % .