Меню Рубрики

Анализ содержание примесей в воде

ОСТ 39-231-89 Вода для заводнения нефтяных пластов. Определение содержания механических примесей в речных и промысловых водах

Отраслевой стандарт ОСТ 39-231-89

Вода для заводнения нефтяных пластов. Определение содержания механических примесей в речных и промысловых водах

(утв. приказом Министерства нефтяной промышленности от 6 февраля 1989 г. N 100)

Дата введения 1 июля 1990 г.

1. Сущность метода анализа

3. Средства измерений, оборудование, материалы и реактивы

4. Методика определения содержания механических примесей

5. Регистрация результатов

6. Обработка результатов анализа

7. Требования безопасности

Приложение 1 Форма журнальной записи

Приложение 2 Схема установки для фильтрования под вакуумом

Настоящий стандарт распространяется на анализ качества речных и промысловых вод, применяемых для заводнения нефтяных пластов и устанавливает метод определения содержания механических примесей в этих водах.

Стандарт обязателен для всех предприятий и организаций Министерства нефтяной промышленности, осуществляющих лабораторный контроль качества воды, закачиваемой в пласты.

1.1. Количественное определение механических примесей в речных водах основано на фильтрации пробы воды через бумажный фильтр с последующей промывкой дистиллированной водой и взвешивании осадка после указанных операций.

1.2. Количественное определение механических примесей в промысловых водах, содержащих нефть, основано на экстрагировании нефтепродуктов хлороформом, фильтрации пробы через бумажный фильтр, промывке фильтра дистиллированной водой, высушивании фильтра и взвешивании осадка после указанных операций.

2.1. Отбор проб воды производят через пробоотборный кран из трубопровода, по которому подается вода, подготовленная для закачки в пласты. Пробу отбирают после свободного спуска воды из крана не менее 5 минут.

2.2. Объем пробы воды должен быть 500-1000 мл.

2.3. Пробы воды отбирают в чистую стеклянную или полиэтиленовую емкость соответствующей вместимости с пробками.

2.4. Емкости при отборе проб заполняют под пробку.

2.5. Проба воды должна быть исследована сразу после ее отбора. При невозможности исследовать пробу непосредственно после отбора, следует ее законсервировать 10 мл 0,1% водного раствора Трилона Б.

2.6. При отборе проб воды производят запись в журнале. Копии записи прилагают к отобранным пробам. Запись должна содержать следующие сведения: Дату отбора пробы (год, месяц, число и час) , место отбора проб (водовод, кусовая насосная станция, очистные сооружения и т.д.) , должность и подпись лица, производившего отбор пробы. Форма журнальной записи приведена в приложении 1.

Весы аналитические различных марок.

Шкаф сушильный с регулятором температуры.

Емкости стеклянные или полиэтиленовые вместимостью 500 и 1000 мл.

Посуда мерная лабораторная стеклянная — по ГОСТ 1770-74E: колбы мерные, вместимостью 50 и 100 мл, цилиндры мерные, вместимостью 50 и 500 мл.

Посуда и оборудование лабораторные стеклянные — по ГОСТ 25336-82Е: воронки делительные вместимостью 1000-2000 мл, воронки лабораторные, капельница, бюксы, колбы с тубусом (колба Бунзена) вместимостью 1000 мл, пробирки, эксикатор, насос водоструйный.

Воронка Бюхнера — по ГОСТ 9147-80E.

Трубка резиновая диаметром 8 мм.

Фильтр бумажный «синяя лента» — по ТУ 6-09-1678-77.

Кальций хлористый — по ГОСТ 450-77.

Хлороформ — по ГОСТ 20015-74.

Серебро азотнокислое — по ГОСТ 1277-75.

Вода дистиллированная — по ГОСТ 6709-72.

Реактивы, применяемые для анализа, должны быть классификации «чистые для анализа» (ч.д.а.)

4.1.1. Фильтр бумажный «синяя лента» помещают в бюкс и сушат в течение 2-х часов в сушильном шкафу при температуре 105°С до постоянной массы, после чего бюкс закрывают крышкой, охлаждают в эксикаторе в течении 30 минут и взвешивают с точностью до 0,0004 г. Операцию взвешивания и высушивания повторяют до получения расхождения между двумя последовательными взвешиваниями не более 0,0004 г. Повторные высушивания фильтра производят в течение 30 минут.

4.1.2. Приготовление раствора азотнокислого серебра: 1,7 г азотнокислого серебра растворяют в 100 мл дистиллированной воды.

4.2. Проведение анализа речных вод

4.2.1. Фильтрацию пробы воды через бумажный фильтр производят с помощью установки для фильтрования под вакуумом ( приложение 2). Бумажный фильтр складывают соответственно внутренней поверхности воронки Бюхнера, затем увлажняют и прижимают к стенке воронки.

4.2.2. После окончания фильтрования емкость, в которой была проба воды и пробку ополаскивают несколькими порциями дистиллированной воды и фильтруют через тот же бумажный фильтр.

4.2.3. Фильтр с осадком промывают дистиллированной водой до отрицательной реакции на хлор-ион (реакция с азотнокислым серебром).

4.2.4. Фильтр с осадком в бюксе сушат в сушильном шкафу при температуре 105-110°С до постоянной массы и взвешивают.

4.3. Проведение анализа промысловых вод

4.3.1. Пробу воды переливают в делительную воронку. Механические примеси, оставшиеся на пробке и стенках емкости, смывают хлороформом и дистиллированной водой в ту же делительную воронку.

4.3.2. В делительную воронку добавляют 20-25 мл хлороформа.

4.3.3. Содержимое делительной воронки тщательно перемешивают для экстракции из воды нефтепродуктов. После отстаивания в течение 2-3 минут экстракт фильтруют через бумажный фильтр, подготовленный по п. 4.2.1 без слива промежуточного слоя. Экстракцию повторяют несколько раз до получения бесцветного экстракта.

4.3.4. После завершения экстракции, через тот же бумажный фильтр фильтруют небольшими порциями промежуточный слой. Допускается попадание на фильтр из делительной воронки небольшого количества воды.

4.3.5. После окончания фильтрации промежуточного слоя бумажный фильтр смачивают 10-15 мл ацетона и профильтровывают всю пробу воды из делительной воронки.

4.3.6. Фильтр с осадком, не вынимая из воронки Бюхнера, помещают в сушильный шкаф и выдерживают при температуре 60°С в течение 30 минут.

4.3.7. Воронку Бюхнера с подсушенным бумажным фильтром снова помещают в установку для фильтрования под вакуумом. Фильтр с осадком отмывают при комнатной температуре дистиллированной водой до отрицательной реакции на хлор-ион.

4.3.8. Фильтр с осадком сушат на воздухе до воздушно-сухого состояния и переносят в бюкс, в котором проводили взвешивание пустого бумажного фильтра.

4.3.9. Фильтр с осадком в бюксе сушат в сушильном шкафу при температуре 105-110°С до постоянной массы и взвешивают.

Результаты анализов вод записывают в журнале в соответствии с приложением 1.

Содержание механических примесей в речных и промысловых водах (Х) в миллиграммах на литр вычисляют по формуле

где m1 — масса бюкса с фильтром и осадком, мг

m2 — масса бюкса с фильтром без осадка, мг

V — объем пробы воды, взятый на анализ, мл

7.1. Анализы производят в вытяжном шкафу по ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности», ГОСТ 12.0.003-74 «Опасные и вредные производственные факторы» .

7.2. К самостоятельной работе в химических лабораториях допускаются лица, прошедшие инструктаж, обучение безопасным методам и сдавшие экзамен на допуск к самостоятельной работе согласно «Положению о порядке обучения работников Миннефтепрома безопасным методам работы».

7.3. Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости хранят в толстостенных банках, с четкими надписями наименования содержащегося в них вещества. Банки должны быть закрыты притертыми пробками, заполненными на 0,75 ее объема. Банки помещают в специальный металлический ящик, дно которого выложено асбестом.

7.4. Все работы с ацетоном и хлороформом производят в вытяжном шкафу при работающей вентиляции.

7.5. Все работы с использованием вакуума следует обязательно проводить в защитных очках.

Количество проб, взятых на анализ, шт.

Содержание механических примесей, мг/л

Должность и подпись производившего отбор проб

источник

Настоящий документ устанавливает методику количественного химического анализа проб природных и очищенных сточных вод для определения в них содержания взвешенных веществ (3 мг/дм 3 и более) и общего содержания примесей (10 мг/дм 3 и более) гравиметрическим методом.

Результаты определения могут быть искажены при наличии в пробе значительных количеств масел и жиров, поэтому при отборе пробы должно быть исключено попадание в нее поверхностной пленки.

Гравиметрический метод определения взвешенных веществ основан на выделении их из пробы фильтрованием воды через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм или бумажный фильтр «синяя лента» и взвешивании осадка на фильтре после высушивания его до постоянной массы.

Определение общего содержания примесей (суммы растворенных и взвешенных веществ) осуществляют выпариванием известного объема нефильтрованной анализируемой воды на водяной бане, высушиванием остатка при 105 °С до постоянной массы и его взвешиванием.

Настоящая методика обеспечивает получение результатов анализа с погрешностью, не превышающей значений, приведённых в таблице 1.

Значения показателя точности методики используют при:

— оформлении результатов анализа, выдаваемых лабораторией;

— оценке деятельности лабораторий на качество проведения испытаний;

— оценке возможности использования результатов анализа при реализации методики в конкретной лаборатории.

Диапазон измерений, значения показателей точности, правильности, повторяемости, воспроизводимости

Показатель точности (границы относительной погрешности при вероятности Р = 0,95), ± δ, %

Показатель повторяемости (относительное среднеквадратическое отклонение повторяемости), σr, %

Показатель воспроизводимости (относительное среднеквадратическое отклонение воспроизводимости), σR, %

Общее содержание примесей

Шкаф сушильный лабораторный с температурой нагрева до 130 °С

Прибор вакуумного фильтрования ПВФ-35 или ПВФ-47

Стаканчики для взвешивания (бюксы)

Тигли фарфоровые с крышками 3 (2)

Чашки биологические (Петри) ЧБН-1-100

Средства измерений должны быть поверены в установленные сроки.

Допускается использование других, в том числе импортных, средств измерений и вспомогательных устройств с характеристиками не хуже, чем у приведенных в п.п. 4.1 и 4.2.

Используемая для анализа соляная кислота должна быть квалификации ч.д.а. или х.ч.

Допускается использование соляной кислоты, изготовленной по другой нормативно-технической документации, в том числе импортной, с квалификацией не ниже ч.д.а.

5.1 . При выполнении анализов необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007 .

5.2 . Электробезопасность при работе с электроустановками обеспечивается по ГОСТ 12.1.019 .

5.3 . Организация обучения работающих безопасности труда проводится по ГОСТ 12.0.004 .

5.4 . Помещение лаборатории должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009 .

Выполнение измерений может производить химик-аналитик, владеющий техникой гравиметрического анализа и изучивший инструкцию по эксплуатации лабораторных весов.

При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:

• относительная влажность не более 80 % при температуре 25 °С;

8.1 . Отбор проб производится в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51592-2000 «Вода. Общие требования к отбору проб».

8.2 . Посуду, предназначенную для отбора и хранения проб, промывают раствором соляной кислоты 1:1, а затем дистиллированной водой.

8.3 . Пробы воды отбирают в стеклянную посуду. Использование полиэтиленовой посуды допускается, если анализ пробы будет выполнен в тот же день.

Объем отбираемой пробы должен быть не менее 1000 см 3 при содержании взвешенных веществ 3 и не менее 500 см 3 при содержании взвешенных веществ 50 мг/дм 3 и выше.

8.4 . Пробы анализируют не позднее, чем через 6 часов после отбора или хранят в холодильнике при t

8.5 . При отборе проб составляется сопроводительный документ по утвержденной форме, в котором указывается:

— цель анализа, предполагаемые загрязнители;

— должность, фамилия отбирающего пробу, дата.

Фильтры кипятят в дистиллированной воде 5 — 10 мин. Кипячение проводят 3 раза, сливая после каждого раза воду и заменяя ее свежей. Затем фильтры помещают в чашки Петри и сушат в сушильном шкафу при 105 °С в течение часа. Чистые фильтры хранят в закрытых чашках Петри.

Перед использованием фильтр маркируют карандашом с мягким грифелем, с помощью пинцета помещают в маркированный бюкс, сушат при 105 °С в течение 1 часа, охлаждают в эксикаторе и взвешивают закрытый бюкс с фильтром на лабораторных весах с точностью до 0,1 мг.

Бумажные обеззоленные фильтры «синяя лента» маркируют, складывают, помещают в воронки и промывают 100 — 150 см 3 дистиллированной воды. Затем пинцетом вынимают фильтр из воронки, помещают в сложенном виде в маркированный бюкс и высушивают в сушильном шкафу при 105 °С в течение 1 часа. Затем охлаждают бюксы с фильтрами в эксикаторе и, закрыв их крышками, взвешивают на лабораторных весах с точностью до 0,1 мг. Повторяют процедуру сушки до тех пор, пока разница между взвешиваниями будет не более 0,5 мг.

Фарфоровые тигли с крышками промывают раствором соляной кислоты (п. 9.4), затем дистиллированной водой, сушат, прокаливают при 600 °С в течение 2 ч, охлаждают в эксикаторе и взвешивают с точностью до 0,1 мг. Повторяют прокаливание до тех пор, пока разница между взвешиваниями будет не более 0,5 мг.

30 см 3 соляной кислоты смешивают с 170 см 3 дистиллированной воды. Раствор хранят в плотно закрытой посуде не более 1 года.

Подготовку прибора для вакуумного фильтрования осуществляют в соответствии с инструкцией по его эксплуатации.

Подготовленный и взвешенный мембранный фильтр пинцетом извлекают из бюкса, зажимают в ячейке прибора вакуумного фильтрования и пропускают отмеренный объем тщательно перемешанной анализируемой пробы воды. Этот объем зависит от содержания взвешенных веществ в воде и подбирается с таким расчетом, чтобы масса осадка взвешенных веществ на фильтре находилась в пределах 3 — 200 мг.

После пропускания нужного объема воды приставший к стенкам ячейки для фильтрования осадок смывают на фильтр порцией фильтрата. Фильтр с осадком дважды промывают дистиллированной водой порциями по 10 см 3 , извлекают пинцетом из устройства для фильтрования, помещают в тот же бюкс, в котором его взвешивали до фильтрования, подсушивают сначала на воздухе, а затем в сушильном шкафу при 105 °С в течение 1 часа, после чего взвешивают.

Повторяют процедуру сушки до тех пор, пока разница между взвешиваниями будет не более 0,5 мг при массе осадка до 50 мг и 1 мг при массе более 50 мг.

Взвешенный бумажный фильтр помещают в воронку, смачивают небольшим количеством дистиллированной воды для хорошего прилипания и пропускают отмеренный объем тщательно перемешанной анализируемой пробы воды, подобранный с таким расчетом, чтобы масса осадка взвешенных веществ на фильтре находилась в пределах 3 — 200 мг.

По окончании фильтрования дают воде полностью стечь, затем фильтр с осадком трижды промывают дистиллированной водой порциями по 10 см 3 , осторожно вынимают пинцетом и помещают в тот же бюкс, в котором его взвешивали до фильтрования. Фильтр высушивают 2 ч при 105 °С, охлаждают в эксикаторе и, закрыв бюкс крышкой, взвешивают.

Повторяют процедуру сушки, пока разница между взвешиваниями будет не более 0,5 мг при массе осадка до 50 мг и 1 мг при массе более 50 мг.

Выпарительные чашки помещают на водяную баню, в них постепенно приливают тщательно перемешанный отмеренный объем анализируемой пробы воды, содержащий от 10 до 250 мг примесей, и упаривают до объема 5 — 10 см 3 . Упаренную пробу количественно переносят в тигель (п. 9.3), промывая чашки 2 — 3 раза дистиллированной водой порциями по 4 — 5 см 3 . Упаривают пробу в тигле досуха. После выпаривания дно тигля для удаления накипи обтирают фильтровальной бумагой, смоченной раствором соляной кислоты, и ополаскивают дистиллированной водой.

Читайте также:  Анализы на токсичность хроническую воды

Если необходимо определить содержание только растворенных веществ (сухой остаток), для упаривания берут отфильтрованную воду.

Тигли переносят в сушильный шкаф, сушат при 105 °С в течение 2 ч, охлаждают в эксикаторе, закрывают крышками и взвешивают.

Повторяют процедуру сушки и взвешивания до тех пор, пока разница между взвешиваниями не превысит 0,5 мг при массе осадка менее 50 мг и 1 мг при массе более 50 мг.

Содержание взвешенных веществ в анализируемой пробе воды X , мг/дм 3 , рассчитывают по формуле:

где m фо — масса бюкса с мембранным или бумажным фильтром с осадком взвешенных веществ, г;

m ф — масса бюкса с мембранным или бумажным фильтром без осадка, г;

V — объем профильтрованной пробы воды, дм 3 .

Общее содержание примесей в анализируемой пробе воды х, мг/дм 3 , рассчитывают по формуле:

m 2 — масса тигля с высушенным остатком, г;

V — объем пробы воды, взятый для упаривания, дм 3 .

Расхождение между результатами анализа, полученными в двух лабораториях, не должно превышать предела воспроизводимости. При выполнении этого условия приемлемы оба результата анализа, и в качестве окончательного может быть использовано их среднее арифметическое значение. Значения предела воспроизводимости приведены в таблице 2.

При превышении предела воспроизводимости могут быть использованы методы проверки приемлемости результатов анализа согласно раздела 5 ГОСТ Р ИСО 5725-6.

Значения предела воспроизводимости при вероятности Р = 0,95

Предел воспроизводимости (относительное значение допускаемого расхождения между двумя результатами измерений, полученными в разных лабораториях), R, %

источник

1) Жесткая вода и ее умягчение.

2) Анализ содержания примесей в воде.

3) Устранение жесткости воды.

Жесткая вода и ее умягчение – варианты и полезность. Бороться с жесткой водой можно и нужно. Увы, сегодня ситуация такова, что с чистой водой практически никто не работает. Ее и в природе то найти сложно. Современные технологии, вредные производства, ядерные отходы, захоронения, вредные сливы с химических заводов не делают воду чище. Поэтому вода из первичных источников, поступающая в центральную систему очистки требует обязательной очистки. Тоже можно сказать о воде из артезианской скважины, если ее используют для водоснабжения собственного дома.

Поэтому умягчение воды стало таким популярным и развивается семимильными шагами. Жесткую воду отличают от мягкой соли жесткости. Это соли кальция и магния, которые содержаться в воде в предельном количестве. Результатом работы жесткой воды является образование накипи или известкового налета. Удаление накипи – это один из способов борьбы с ней. Но он не всегда эффективен и стоит довольно дорого. И если рассматривать очистку от накипи в перспективе, то она будет стоить дороже, чем установка умягчителя воды в дом, единоразово. Бороться с жесткой водой можно разными способами. Но что тогда жесткая вода и ее умягчение в быту и не только? Для квартиры умягчение воды актуально и стоит дешевле, но некоторые до сих пор раздумывают, что лучше выбрать удаление накипи с расходами на средство от накипи или купить умягчитель воды, который стоит дороже, но средство от накипи в этом случае вообще не понадобится. Да и никаких трудозатрат на удаление накипи. В промышленности водоподготовка и умягчение воды – это обязательные элементы производственного процесса. Как можно представить себе жесткую воду и ее умягчение или производство бутилированной воды без очистки от всевозможных примесей? Или теплоэнергоцентрали? Ведь накипь там выводит оборудование из строя с поразительной скоростью. Поэтому водоподготовка в промышленности не просто актуальна. Там ее тщательно просчитывают и устанавливают с той целью, чтобы хотя бы снизить расходы на постоянную очистку от накипи котла. В чем состоят недостатки жесткой воды и накипи? Оказывается жесткая вода, значительно увеличивает расходы на моющие средства. Она плохо их растворяет и поэтому приходится примерно в половину больше использовать мыла, порошка или средства для мытья посуды.

Вторая и самая главная неприятность – накипь. Жесткая вода и ее умягчение сперва проявляет себя как небольшой налет, который можно удалить, не полностью правда, но можно. Однако если удаление накипи не сделано во время, то следующий слой накипи поверх старого образовывается довольно быстро. И структура этого слоя уже плотная и прочная. Очистка от накипи такой структуры очень сложная. Особенно на производстве. Оборудование там контактирует с водой 24 часа в сутки и накипь образуется непрерывно, даже если стоит водоподготовка. И тогда приходится проводить химическую промывку. В таком случае используются агрессивные средства от накипи – азотная, серная, муравьиная кислота. И если неправильно рассчитать концентрацию жесткой воды и ее умягчения, то раствор этих кислот разьест не только саму накипь, но и оборудование. Такие результаты работы ведут к образованию трещин, коррозии и другим неприятностям.
Накипь отличается очень низкой теплопроводимостью. Это плохо влияет на любой тепловой прибор – будь то чайник, утюг или же паровой котел. Накипь откладывается как раз на нагревательный элемент и вокруг него. Поэтому когда слой накипи уже становится настоящим камнем, тепло не может выйти. Нагревательный элемент тужится, греет известковый налет, но в воду практически ничего не отдается. В результате жесткая вода и ее умягчение начинает плавится в этом случае элемент перегорает, проводка плавится. Такой факт уже подтвержден не однажды, и если удаление накипи не производилось во время, то последствия будут настолько плачевными. Бороться с этим явлением можно только с помощью умягчения воды.

Умягчение воды – это устранение излишка солей жесткости из воды. Способы умягчения можно поделить на две большие группы. Бывают реагентные умягчители воды и безреагентные.

Жесткая вода и ее умягчение – это еще одно название реагентного способа умягчения. По названию становится понятно, что в своей работе этот метод использует химические вещества. Причем как для восстановления, так и для прямой работы с жидкостями. Безреагентное умягчение воды основано на физических процессах. В процессе работы такого способа никаких химических реакций не происходит и новые соединения не создаются.
Главная проблема солей жесткости – их низкая растворимость. Так вот если в раствор с жесткой водой ввести определенные химические вещества, то они увеличат концентрацию анионов в составе жидкости. То есть будут созданы малорастворимые соли с ионами кальция и магния. Процесс создания малорастворимых солей с применением химических реагентов и называют жесткой водой и ее умягчением. Все результаты химических реакций оседают в осветлителе или отстойнике. Иногда может стоять дренажная система в фильтре. Главное отличие жесткой воды и ее умягчения от физических методов – оно никогда не используется в производстве питьевой воды. Все из-за того, что вода начинает сотрудничать с химическими реагентами и становится сильнощелочной. Жесткая вода и ее умягчение нашло свои применение в промышленности, в энергетике. Чаще всего такой способ умягчения применяют до механической очистки.

Когда водоподготовка состоит из реагентного умягчителя и механического фильтра, то в тандеме они могут не только воду умягчить, но и удалить твердые частицы, в том числе взвешенные частицы – каллоиды и определенную часть воды очистить от органических примесей.
Что можно сказать о минусах жесткой воды и ее умягчения? Образовавшийся в процессе очистки осадок в виде хлопьев довольно медленно оседает. Из-за этого производительность реагентных умягчителей довольно низкая и это всегда оборудование больших размеров. К главным минусам химического умягчения относятся также очень вредные отходы, которые трудно утилизируются. Чтобы их захоронить приходится получать разрешение от экологических инстанций. Жесткая вода и ее умягчение довольно трудоемкое и затратное. Здесь в большом количестве применяется человеческий труд. Контроль за процессом умягчения должен быть очень тщательным, чаще всего производится вручную. Требуется постоянная проверка температуры воды, выверять необходимо до миллиграммов дозировку химических веществ, проверяется опять же вручную исходная мутность воды.
Однако, прогресс не стоит на месте. Появляются новые технологии, которые позволяют и габариты оборудования уменьшить и сделать меньшим расход химических веществ. Стали появляться установки полностью автоматизированные. Из новых технологий можно назвать контактную коагуляцию, тонкослойное отстаивание, ввод флокулянтов.
Какие же методы жесткой воды и ее умягчения бывают? Самым распространенным методом считается ионный обмен. Именно он обеспечивает снижение показателей солей жесткости до любого значения. Плюсом такого химического умягчения считается практически неограниченная производительность. Жесткая вода и ее умягчение может выполняться с помощью натрий-катионирования или натрий-хлор-катионирования. Еще есть вариант хлор-катионирования с голодным восстановлением на сильно или слабокислотном катионите.
Схема установки при жесткой воде и ее умягчении ни чем практически не отличается от механического фильтра. С той лишь разницей, что имеется в наличии система регенерации, подготовки соляного раствора и ее подачи в регенерационный фильтр.

Состав оборудования ионообменного фильтра имеет такой вид – корпус фильтра, бак-солерастворитель, контроллер или блок управления.
Регенерационный бак представляет собой емкость с дном-обманкой. В не загружают таблетированную или гранулированную соль. Как только Фильтр начинает работать, в бак регенерации подается определенное количество мягкой воды. Отрегулировать количество воды и сроки подачи помогают настроенные в контроллере параметры – время заполнения бака и клапан уровня.
Когда проходит жесткая вода и ее умягчение, а также очистка воды, соль в баке регенерации растворяется, образуется насыщенный раствор с содержанием соли 20-26 процентов. Блок управления оснащен эжектором, который подает солевой раствор для регенерации. Он должен всегда гарантировать соотношение воды к соли 2 к 1. При этом давление подаваемой воды, не должно влиять на этот показатель. Когда приходит время восстанавливать картридж, засасывается в бак регенерации насыщенный раствор и растворяется там до пределов 8-10 процентов содержания соли в воде. Контроллер ионообменного фильтра имеет вспомогательные клапаны для наполнения солерастворителя, а также эжектор для всасывания и наполнения солевым раствором. На восстановление картридж ионообменного фильтра отправляют либо спустя определенное время, либо после пропущенного определенного обьема воды. Второй вариант более оправдан.

Когда жесткую воду и ее умягчение или установку отлаживают, то определяют предельный обьем воды, который данная установка может умягчить. Это количество воды записывают в память контроллера, и потом он автоматически по отработке этого количества воды, отключает воду и переводит картридж на регенерацию. Таким образом, за счет установки счетчика пропущенной воды и количество используемой соли сокращается, да и качество умягчения воды сохраняется на уровне.
Когда жесткая вода и ее умягчение выполнено в многоуровневом варианте, значит, производство работает с мягкой водой непрерывно. В этом случае установка имеет минимум два фильтра, иногда три или четыре. Пока один фильтр находится на отдыхе или восстановлении, другие работают на полную мощность. Если в системе умягчения всего одна ступень, то снизить жесткость воды, ниже показателя 0,5 мг-экв-литр не получится. Только двух и выше ступенчатые установки смогут это сделать.
Как работает ионообменный фильтр? Главная его составляющая часть — это ионообменная смола, насыщенная натрием. Он образует с ионами смолы непрочные связи. Как только в установку подается жесткая вода, то соли жесткости, которые как магнит притягиваются к ионообменной смоле, мгновенно заменяют слабый натрий и образуют свои прочные связи. В результате получается жесткая вода и ее умягчение или же мягкая вода, обогащенная натрием. Спустя определенное время фильтр требует восстановления. Контроллер перекрывает поток воды и картридж перемещается в бак регенерации. Там он промывается насыщенным солевым раствором, обогащается натрием и вновь возвращается на работу.

Кроме вредных отходов, ионообменный фильтр имеет и другие недостатки. Большое количество применяемых реагентов, особенно на производстве заставляет платить больше. Поэтому, прежде чем установить такой умягчитель, нужно трижды подумать. А будет ли в состоянии производство платить за эти реагенты. Еще один вариант жесткой воды и ее умягчения – фосфатирование. В этом случае все металлические поверхности, контактирующие с водой покрываются тонкой полифосфатной пленкой. Эта пленка и спасает оборудование и от коррозии и от развития отложений накипи. Процесс дозировки полифосфатов строго регламентирован. Количество добавляемых реагентов зависит от количества потребляемой воды. Такую воду, после обработки нельзя использовать в пищу.
Еще один главный нюанс, который следует учитывать при жесткой воде и ее умягчении – контроль над коррозией. То есть работать жесткая вода и ее умягчение может только при условии подавления коррозии. Этот аргумент полностью относится к производству. Методов подавления коррозии два – удаление кислорода, то есть деаэрация и добавление замедлителей реакции коррозии, то есть ингибиторов. Ингибиторы бывают трех видов – пассивирующие, осадительные и адсорбирующие. Пассивирующие образуют пленку на поверхности металла. Это самый экономически выгодный вариант т.к. расходуются в малом количестве. Осадительные ингибиторы растворяются и оседают на поверхностях. Покрытие не такое плотное и не всей поверхности, в отличие от пассивирующих.
Адсорбирующие ингибиторы работают на поляризованных веществах. Заряд такого замедлителя притягивает его к металлу.
Таким образом, становится понятно, что жесткая вода и ее умягчения, хорошо тем, что в состоянии дать какое угодно количество воды. Для производства, где вода требуется иногда непрерывно, это самый оптимальный вариант. Потому что жесткая вода и ее умягчение до сих пор не теряет своих позиций. В быту его фильтры мало используются, но все же представлены тем же простым умягчителем в виде кувшина. Используя жесткую воду и ее умягчение нужно всегда помнить, что вода после такой обработки не подлежит использованию в еду и питье.

источник

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ХИМИИ

Студента (тки)_________________

_______________________________

Группы________________________

Лабораторная работа №1.

Тема: АНАЛИЗ СОДЕРЖАНИЯ ПРИМЕСЕЙ В ВОДЕ.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ВОДЫ.

Цель работы: исследовать содержание примесей в пробах воды и сделать выводы о возможном ее использовании.

Необходимые теоретические сведения

Качество воды характеризуется ее физическими, химическими и бактериологическими свойствами.

Хозяйственно-питьевая вода относится к пищевым продуктам и ее показатели должны отвечать согласно Закону РФ «О санитарно-эпидемическом благополучии населения» от 19.04.91года, санитарным правилам СанПиН 4630-88 и требованию ГОСТа 2874-82 «Вода питьевая».

К физическим свойствам относятся ее температура, цветность, мутность, привкус и запах.

Температура:оптимальная величина для питьевых целей от 7 до 12 о С, предельно-допустимая — + 35 о С. Вода, имеющая более высокую температуру, теряет свои освежающие свойства. Температура ниже 5°С считается вредной для здоровья людей и приводит к простудным заболеваниям.

Читайте также:  Анализы на содержание нефтепродуктов в воде

Под цветностью понимают ее окраску. Цветность придает воде неприятный вид и указывает на загрязнение воды органическими веществами.

Мутностьопределяется содержанием в воде взвешенных частиц и выражается в миллиграммах на литр (мг/л). Вода подземных источников имеет малую мутность. Наличие взвешенных веществпрепятствуют использованию воды для хозяйственно-бытовых целей (допустимое содержание — не более 2 мг/л), для питания паровых котлов. При содержании более 50-100 мг/л могут вызывать загрязнение теплообменных аппаратов.

Привкус и запахпрепятствуют использованию воды для питьевых целей. Наличие в воде органических веществ резко ухудшает ее физические (органолептические) показатели, вызывая различного рода запахи (землистый, гнилостный, рыбный, болотный, аптечный, камфорный, запах нефтепродуктов, хлорфенольный и т.д.), повышает цветность, вспениваемость, оказывает неблагоприятное действие на человека и животных.

Химические свойства воды характеризуются следующими показателями: активной реакцией, жесткостью, окисляемостью, содержанием растворенных солей.

Активная реакция воды определяется концентрацией водородных ионов. Обычно она выражается через pH – водородный показатель. При pH=7 среда нейтральная; при pH 7 среда щелочная. В воде питьевых водопроводов значение рНдолжно находиться в пределах 6,5 — 9,5. Малые значения рН обычно вызывают коррозию труб, что может ухудшить вкус воды.

Жесткость воды определяется содержанием в ней солей кальция и магния. Она выражается в миллиграмм-эквивалентах на литр (мг·экв/л). Вода подземных источников имеет большую жесткость, а вода поверхностных источников — относительно невысокую (3-6 мг·экв/л).

Жесткая вода содержит много минеральных солей, от которых на стенках посуды, котлах и других агрегатах образуется накипь — каменная соль. Жесткая вода губительна и непригодна для систем водоснабжения. Мягкая вода должна иметь жесткость не более 10 мг·экв/л.

Окисляемость обуславливается содержанием в воде растворенных органических веществ. Величина окисляемости более 5-8 мг/л кислорода указывает на возможное загрязнение источника сточными водами. Окисляемость вызывает вспенивание воды в паровых котлах и указывает на возможность развития органических обрастаний в охлаждаемых водой теплообменных аппаратах.

Содержание в воде растворенных солей (мг/л) характеризуется сухим осадком. Вода поверхностных источников имеет меньший плотный осадок, чем вода подземных источников, т.е. содержит меньше растворенных солей. Предел минерализации питьевой воды 1000 мг/л. Воды с большим содержанием солей имеют солоноватый или горьковатый привкус. Повышенный растворенный остаток в воде препятствует использованию ее для питания паровых котлов из-за снижения экономичности их работы.

Повышенное содержание железа в воде хозяйственно-питьевого водопровода влияет на вкус воды, может вызвать порчу белья и появление ржавых пятен на санитарно-технических приборах. Содержание железа в питьевой воде не должно превышать 0,3 мг/л.

Аммиак, нитраты, нитриты служат сигналом о возможном загрязнении источника бытовыми сточными водами.

Сероводород придает воде неприятный запах; вызывает коррозию труб и их зарастание в результате развития серобактерий.

Степень бактериологической загрязненности воды определяется числом бактерий, содержащихся в 1 куб.см воды и должен быть до 100. Вода поверхностных источников содержит бактерии, внесенные сточными и дождевыми водами, животными и т.д. Вода подземных артезианских источников обычно не загрязнена бактериями.

Различают патогенные (болезнетворные) и сапрофитные бактерии. Для оценки загрязненности воды патогенными бактериями определяют содержание в ней кишечной палочки.

Наличие микроорганизмов определяется в результате измерения ее биохимической потребности в кислороде (БПК). С этой целью определяют содержание кислорода в воде до и после выдерживания ее в темноте в течение 5 суток при температуре 20 о С. БПК измеряется в мг/дм 3 . БПК обычно рассматривается как мера загрязнения воды. Если загрязняющие органические вещества сбрасываются в воду, в ней начинается их естественная очистка. Она происходит в результате действия определенных микроорганизмов, которые используют растворенный в воде кислород для окисления загрязняющих веществ. Считается, что в зависимости от степени загрязненности воды БПК имеют следующие значения:

Степень загрязнения воды БПК, мг/дм 3
Практически чистая Слабое загрязнение Сильное загрязнение 30 – 80 > 80

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: При сдаче лабораторной работы, студент делает вид, что все знает; преподаватель делает вид, что верит ему. 9265 — | 7276 — или читать все.

195.133.146.119 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

источник

Человек ежедневно использует огромное количество водных ресурсов, не осознавая, в каких объемах это происходит. В большинстве случаев это происходит необдуманно и не проходит для планеты незаметно. Как результат — в последние десятилетия экологи бьют тревогу, привлекая внимание ученых всех отраслей науки к сокращению процента пресной воды, которая может использоваться человеком в промышленности и в питьевых целях. Поскольку альтернативы нет, для бытовых нужд используется вода, которая прошла весь цикл водопроводных труб уже не единожды. Перед ее подачей жителям дома производится определение содержания примесей в воде, механизм и особенности которого будут рассмотрены в этой статье.

Определение примесей в воде начинается с их классификации в зависимости от природы происхождения. Все компоненты, встречающиеся в в сточных водах, можно разделить на три вида:

  • механические, являющиеся твердыми частицами нерастворимого в воде вещества размером до 1 мм;
  • химические, представленные элементами и соединениями, растворенными в среде;
  • биологические, несущими в себе наибольшую угрозу для здоровья человека. Представлены они яйцами паразитов, простейшими, вирусами и бактериями, провоцирующими серьезные разлады в функционировании человеческого организма.

Вода может подаваться людям только после полного очищения от перечисленных компонентов. Контролируются показатели соответствующими санитарными нормами и правилами (СанПиН). В этих нормативных документах также приводится методология проведения исследования водных проб из отстойников, открытых сточных водоемов и водопроводных труб.

Определение механических примесей в воде производится методом ее отстаивания при нормальной температуре (20 +/- 2 градуса). Выпавшие на дно емкости в виде осадка или всплывшие на поверхность частицы могут представлять из себя мелкие частички горной породы, глинистые частицы, песок, канализационный мусор, фекалии, ржавчину или окалину.

Окалину и ржавчину особенно часто могут наблюдать жители городов после приостановления водоподачи даже на короткий срок (до часа). Объясняется это технической изношенностью труб, отсутствием средств на амортизацию инженерных сетей и несоответствующим качеством ремонтных работ, в результате которых частицы ветхого от длительной эксплуатации трубопровода попадают вместе с общим водным напором прямо в квартиры к потребителям. Прочитать статью о очистке от механических примесей http://hydro.systems/oborudovanie/filtry-mehanicheskoj-ochistki/.

Глина может попадать в водопровод при размытии стенок карьеров и водохранилищ, в которые сбрасываются сточные воды и откуда же происходит ее забор для технических нужд. Она придает мутный оттенок и может стать причиной быстрого выхода из строя насоса, вентилей и фильтров инженерной сети.
Песок и мелкие частички горной породы наиболее легко поддаются устранению простым отстаиванием и фильтрованием.

Определение плавающих примесей в воде упрощено тем, что такие включения имеют меньшую плотность, чем вода, поэтому в большинстве случаев достаточно оставить пробу отстаиваться, а затем снять верхний слой воды с примесями. После этого проводится химический анализ вещества, собранного с поверхности воды. В большинстве случаев ими оказываются технические масла, нефтепродукты, жировые пленки и бензиновые соединения. Плавающие примеси в сточной воде, методика определения которых состоит в проведении химического анализа путем взаимодействия с веществами-индикаторами, попадают в водные объекты:

  • при несанкционированном сбрасывании производственных жидкостей, масел и смазочных материалов;
  • нарушении работы воодоочистительного сооружения;
  • аварии на близлежащем предприятии или СТО;
  • нарушении целостности дамбы, отделяющей водоем-отстойник или загрязненный водоток от водоема;
  • утечке опасного вещества из контейнера при его транспортировке.

Определение плавающих примесей в воде, методика которого изложена выше, необходимо для анализа пригодности воды в качестве питьевой, для использования в технической и сельскохозяйственной сфере (орошение полей и огородов, полив плодоносящих деревьев).

Полный перечень требований, указания по исследованиям и определение механических примесей в воде, ГОСТ Р 51232-98 «Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества», выполняется путем:

  • производственного контроля, включающего в себя анализ воды из первоначального источника, в точках разветвления водопроводных сетей и водонапорных колодцах в количестве проб, согласованных с органами Госсанэпиднадзора;
  • внутреннего оперативного контроля, введенного для своевременного выявления ошибок в предыдущем анализе и ведения статистического сбора информации с учетом полученных ранее результатов.

В нефтепромышленности обязательным является определение содержание воды, механических примесей в нефтепродуктах перед их переработкой и поступлением готового продукта на рынок. Производится она по аналогии с описанными в статье методами анализа воды, путем захвата твердых частиц специальными фильтрами. От качества выполнения данных работ зависит продолжительность службы оборудования, частота поломок и безопасность жизни человека.

источник

Выпускается в 7-ми различных вариантах исполнения — ручное или автоматическое управление, корпус из армированного пластика или нержавейки, есть вариант нержавеющего корпуса с нижним сливом для простоты консервации на зиму. Посмотреть все варианты исполнения фильтров

Анализ воды из скважины, колодца или водопровода сделать в лаборатории Санкт-Петербурге, стоимость экспертизы питьевой воды, где сделать, цена.

Согласно санитарным нормам питьевая вода должна быть безопасна в эпидемиологическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу, и иметь приятные органолептические свойства. Поэтому, целесообразно проверить качество воды из вашего источника — сделать анализ качества воды на соответствие требованиям санитарных норм и правил на питьевую воду. Для выбора системы очистки воды из скважины или колодца важно проверить воду не менее, чем по 15-ти основным показателям.

Требования (нормативы), которым должна соответствовать вода, изложены в санитарных нормах и правилах РФ (СанПиН) и международных нормативах Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), основные положения которых приведены в представленной ниже таблице. И так, рассмотрим основные показатели качества воды.

К органолептическим свойствам воды относят следующие характеристики: запах, привкус, цветность и мутность.

Запах и привкус воды объясняются присутствием в ней естественных или искусственных загрязнений. Природа запахов и привкусов очень различна, и может быть обусловлена как наличием в воде определенных растворенных солей, так и содержанием различных химических и органических соединений.

Кроме того, следует отметить, что запах и привкус может появиться в воде на нескольких этапах: из исходной природной воды, в процессе водоподготовки (в том числе в водонагревателе), при транспортировке по трубопроводам. Правильное определение источника запахов и привкусов — залог успешности их устранения.

Величина (интенсивность) запаха определяется по 6-ти бальной шкале. Например, запах тухлых яиц обусловлен наличием в воде сероводорода (Н2S), а также присутствием сульфатредуцирующих бактерий, вырабатывающих этот газ, а гнилостный запах обусловлен присутствием в воде природных органических соединений. Химические запахи (например, бензиновый, фенольный) указывают на антропогенный характер загрязнений.

Вкус воды обусловлен растворенными в воде природными веществами, каждое из которых придает воде определенный привкус:

  • солоноватый — хлоридом натрия;
  • горьковатый — сульфатом магния;
  • кисловатый — растворенным углекислым газом или растворенными кислотами.

Приятный или неприятный вкус воды обеспечивается как наличием, так и концентрацией находящихся в ней примесей.

Под цветностью понимается естественная окраска природной и питьевой воды. Цветность косвенно характеризует наличие в воде некоторых органических и неорганических растворенных веществ и является одним из важных показателей, позволяющих правильно выбрать систему водоочистки.

Цветность воды определяется сравнением с растворами специально приготовленной шкалы цветности (на основе определенных концентраций хромово-кобальтового раствора) и выражается в градусах цветности этой шкалы. По требованиям к питьевой воде данный показатель не должен превышать 20 градусов.

Главными «виновниками» цветности воды, являются вымываемые из почвы органические вещества (в основном гуминовые и фульвовые кислоты). Повышенная цветность воды также может свидетельствовать о возможной ее техногенной загрязненности. Наличие гуминовых кислот может приводить к определенной биологической активности воды, повышает проницаемость в кишечнике ионов металлов: железа, марганца и др.

Показатель, характеризующий наличие в воде взвешенных веществ неорганического происхождения (например, карбонаты различных металлов, гидроокиси железа), органического происхождения (коллоидное железо и т.п.), минерального происхождения (песка, глины, ила), а также микробиологического происхождения (бактерио-, фито- или зоопланктона). Мутность выражается в мг/дм3.

Мутность также может быть обусловлена наличием на поверхности и внутри взвешенных частиц различных микроорганизмов, которые защищают их как от химического, так и от ультрафиолетового обеззараживания воды. Поэтому снижение мутности в процессе очистки воды способствует также значительному снижению уровня микробиологического загрязнения.

Химические показатели характеризуют химический состав воды. К данным показателям относят водородный показатель воды рН, жесткость и щелочность, минерализацию (сухой остаток), анионный и катионный состав (неорганические вещества), содержание органических веществ.

Показатель, характеризующий интегральную загрязненность воды, т.е. содержание в воде окисляющихся органических и неорганических примесей, которые в определенных условиях способны окисляться сильным химическим окислителем. К упомянутым выше загрязнителям относятся в основном органические вещества — для воды из поверхностных источников, и неорганические ионы (Fe 2+ ,Mn 2+ , и т.п.) — для воды из артезианских скважин.

Различают несколько видов окисляемости воды: перманганатную (ПМО), бихроматную, иодатную. Как видно из названий — при этом для проведения химического анализа воды используются соответствующие окислители. Показатель окисляемости — мгО2/л. Это количество миллиграмм кислорода, эквивалентное количеству реагента (окислителя), пошедшего на окисление веществ, содержащихся в 1 л воды.

Величина бихроматной окисляемости обычно используется для определения такого важного показателя воды как ХПК — химическая потребность в кислороде. ХПК используется для характеристики загрязненных природных поверхностных вод, а также для сточных вод. Этот показатель свидетельствует о степени биогенной загрязненности воды.

Бихроматная окисляемость позволяет получить значение наиболее полно характеризующее присутствие органических загрязнителей, за исключением таких химически инертных веществ как бензин, керосин, бензол, толуол и т.п. Считается, что при определении этого показателя окисляются до 90% органических примесей.

На практике для характеристики питьевой воды обычно используется показатель перманганатная окисляемость (ПМО) или перманганатный индекс (ПМИ). Чем больше значение ПМО, тем выше концентрация загрязнителей. Отметим, что величина перманганатной окисляемости ниже, чем значение, полученное для бихроматной примерно в 3 раза.

Водородный показатель или рН представляет собой логарифм концентрации ионов водорода, взятый с обратным знаком, т.е. pH = -logH + 1. Величина рН определяется количественным соотношением в воде ионов Н + и ОН — , образующихся при диссоциации воды. Если ионы ОН — в воде преобладают, что соответствует значению рН>7, то вода будет иметь щелочную реакцию, а при повышенном содержании ионов Н + , что соответствует рН + >+ HCO3

Читайте также:  Анализы на подтекание околоплодных вод

В зависимости от величины pH может изменяться скорость протекания химических реакций, степень коррозионной агрессивности воды, токсичность загрязняющих веществ и многие другие ее характеристики.

Обычно уровень рН для воды, используемой в хозяйственных и питьевых целях, нормируется в пределах интервала 6-9.

Эта величина характеризует количество растворенных неорганических и органических веществ. В первую очередь это сказывается на органолептических свойствах воды. Установлено, что до 1000 мг/л вода может быть использована для водопотребления.

Величина сухого остатка влияет на вкусовые качества питьевой воды. Человек может без риска для своего здоровья употреблять воду с сухим остатком до 1000 мг/л. При большем значении вкус воды чаще всего становится неприятным горько-соленым. Следует также отметить, что у воды с низким уровнем сухого остатка вкус может отсутствовать и употреблять ее тоже не очень приятно.

Этот показатель характеризует свойство воды, связанное с содержанием в ней растворённых солей щёлочноземельных металлов, главным образом, кальция и магния (так называемых «солей жёсткости»).

Вода с большим содержанием таких солей называется жёсткой, с малым содержанием — мягкой.

Численное выражение жёсткости воды — это концентрация в ней катионов кальция и магния. По ГОСТ Р 52029-2003 жесткость выражается в градусах жесткости (°Ж), что соответствует концентрации щелочноземельного элемента, численно равной 1/2 его моля, выраженной в мг/дм³ (г/м³) (1 °Ж = 1 мг-экв/л).

Различают временную (карбонатную) жёсткость, обусловленную гидрокарбонатами кальция и магния (катионов Ca 2+ и Mg 2+ и анионов HCO3).

При кипячении воды гидрокарбонатные анионы вступают в реакцию с этими катионами и образуют с ними малорастворимые карбонатные соли, которые осаждаются на нагревательных элементах в виде накипи белого цвета, называемой в простонародии известью.

Временную жесткость можно устранить кипячением — отсюда и ее название.

Постоянная (некарбонатная) жесткость воды вызвана присутствием солей, не выпадающих в осадок при кипячении. В основном, это сульфаты и хлориды кальция и магния (CaSO4, CaCl2, MgSO4, MgCl2). Следует отметить, что именно присутствие соли CaSO4, растворимость которой с повышением температуры воды понижается, приводит к образованию плотной накипи.

Вода с высокой жесткостью наносит большой вред бытовым электронагревательным приборам, образуя накипь и тем самым вызывая их перегрев и разрушение, образует неприятные матовые налеты на сантехнике; в ней плохо пенятся мыло и шампуни, а поэтому увеличивается их расход.

Жесткая вода сушит кожу и вредит волосам; отрицательно влияет на качество приготовленной пищи, полезные вещества которой могут образовывать с солями жесткости плохо усваиваемые организмом соединения.

Жесткая вода вредна и для организма человека: увеличивается риск развития мочекаменной болезни, нарушается водно-солевой обмен.

Иногда в качестве характеристики встречается показатель «полная жесткость» воды, равный сумме постоянной и переменной (карбонатной) жесткости.

Его токсичное влияние на организм человека незначительно, но все же употребление питьевой воды с повышенным содержанием железа может привести к отложению его соединений в органах и тканях человека.

В общем случае в воде железо может встречаться в свободной форме в виде двух- и трехвалентных ионов:

Fe 2+ , как правило, в артезианских скважинах при отсутствии растворенного кислорода. Вода с повышенным содержанием такого железа может быть первоначально прозрачна (Fe 2+ ), но при отстаивании или нагреве приобретает желтовато-бурую окраску. Это происходит в результате окисления растворенного железа до Fe 3+ с образованием нерастворимых солей трехвалентного железа:

Fe 3+ — содержится в поверхностных источниках водоснабжения в так называемом окисленном состоянии, и, как правило, в нерастворимом виде.

Существует еще одна форма присутствия железа в природной воде — это органическое железо. Оно встречается в воде в разных формах и в составе различных комплексных соединений трехвалентных ионов железа с растворенными неорганическими и органическими соединениями, и, главным образом, с солями гуминовых кислот — гуматами. Повышенное содержание такого железа наблюдается в болотных водах, и вода имеет бурое или коричневатое окрашивание.

Органические соединения железа, как правило, растворимы или имеют коллоидную структуру (коллоидное железо) и очень трудно поддаются удалению. Коллоидные частицы из-за своего малого размера и высокого поверхностного заряда, который не позволяет частицам сближаться и препятствует их укрупнению, предотвращая образование конгломератов, создают в воде суспензии и не осаждаются, находясь во взвешенном состоянии и, тем самым, обуславливают мутность исходной воды.

На вкус такая вода имеет характерный неприятный металлический привкус, образует ржавые подтеки. Присутствие в воде коллоидного железа способствует развитию железистых бактерий, что еще больше ухудшает вкусовые качества воды и вызывает отложение осадка на внутренней поверхности трубопроводов и санитарно-технического оборудования вплоть до их полного засорения.

Марганец входит в состав многих ферментов, гормонов и витаминов, которые влияют на процессы роста, кровообразование, формирование иммунитета. Однако, повышенное его содержание в воде может оказывать токсический и мутагенный эффект на организм человека.

Вода с повышенным содержанием марганца обладает металлическим привкусом. Его присутствие приводит к значительно более быстрому износу бытовой техники и систем отопления, поскольку он способен накапливаться в виде черного налета на внутренних поверхностях труб с последующим отслаиванием и образованием взвешенного в воде осадка черного цвета. Кроме того, повышенное содержание марганца приводит к образованию черных пятен на посуде, белом белье при стирке, окрашивает ногти и зубы в серовато-черный цвет.

Также существуют «марганцевые» бактерии, которые, как и «железистые» бактерии, могут развиваться в такой воде и становиться причиной зарастания и закупорки трубопроводов.

Показатель, чаще всего характеризующий наличие в воде органических веществ животного или промышленного происхождения. Источниками азота аммонийного являются: животноводческие фермы, хозяйственно бытовые сточные воды, сточные воды с сельскохозяйственных угодий, предприятий пищевой и химической промышленности.

Указанные соединения являются главным образом продуктами распада мочевины и белков. Лимитирующая величина показателя «аммонийный азот» — токсикологическая. По нормам СанПиН содержание в воде аммония не должно превышать 2,0 мг/л.

К микробиологическим показателям безопасности питьевой воды относят общее микробное число, содержание бактерий группы кишечной палочки (общие колиформные бактерии и колифаги), споры сульфитредуцирующих клостридий и цисты лямблий.

В зависимости от характеристик водного источника с целью безопасности воды могут проверяться и такие показатели, как паразитологические и радиологические.

Анализ качества питьевой воды производится исходя из норм показателей по требованиям нормативных документов государств.

В таблице представлены нормативы основных показателей качества по санитарным нормам СанПиН Российской Федерации, указанные в столбце 3 — СанПиН 2.1.4.1074-01 «Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения» и столбце 4 — СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников».

Именно по этим показателям следует проверить качество воды из вашего источника и оценить необходимость установки дополнительного оборудования для очистки воды.

Для сравнения приведены нормативы Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ).

источник

Методические рекомендации по проведению лабораторных работ по естествознанию (раздел «Химия») для студентов экономического и гуманитарного профилей СПО

Лабораторная работа № 1

Тема: Правила техники безопасности при работе в кабинете химии. Знакомство с лабораторной посудой и оборудованием и правилами обращения с ними.

1) Выполнять опыты строго по инструкции, сначала прочитать инструкцию, а затем проводить эксперимент.
2) Со всеми веществами нужно обращаться с особой осторожностью.
3) Химические вещества и пищевые продукты не совместимы, поэтому пить, есть, пробовать реактивы на вкус и жевать жевательную резинку в кабинете химии строго воспрещается.
4) После опытов тщательно вымойте руки.
5) Не наклоняться над сосудом, который нагреваешь или в котором проводишь опыты.
6) После эксперимента не выливать реактивы в раковину.
7) Не держите пробирку отверстием к себе или к другим.
8) Перед началом эксперимента внимательно познакомиться с инструкцией и подготовить протокол записей.
9) Определять запах нужно очень осторожно, слегка подгоняя ладонью пары вещества в свою сторону.
10) Использовать только чистую посуду.
11) Жидкость из сосуда брать пипеткой по правилам.
12) После работы навести порядок на рабочем столе, не оставлять разлитых или рассыпанных реактивов.
13) При попадании реактивов на кожу или одежду сообщить преподавателю.

С правилами ТБ ознакомлен(а) и обязуюсь выполнять «___»__ 20__ г. студент группы ____–__14 ____________________

Подпись __________________ (Ф.И.О. студента полностью)
Преподаватель И. С. Усова

Весы и правила взвешивания

Взвешивание – сравнение массы данного вещества с массой гирь, масса которых известна и выражена в определенных единицах (мг, г, кг).
Весы являются важнейшим прибором в химической лаборатории. При выполнении лабораторных работ применяются весы с точностью взвешивания 0,1-0,01 г.

Правила взвешивания

1. Уравновешиваем весы.
2. Взвешиваемый объект помещают на левую чашку весов, а разновес – на правую.
3. Вначале взвешивают пустую тару, потом – тару с веществом и по разности определяют массу вещества.
4. При взвешивании добиваются равновесия.
5. Записывают массу и убирают разновесы в футляр.

Справочные материалы

Плотность(ρ)

1 т.= кг.= ц. 1 м 3 .= л.= дм 3 ρ(Н2О)х.= г/ см 3 1 кг.= г.= мг. 1 л.= мл.= см 3 ρ(Н2О)ф.= кг/ м 3 1 г. = мг. 1 мл.= л.

1. Лабораторное оборудование

1.1. Штатив лабораторный с лапками:
а) лапка-держатель,
б) лапка-кольцо
1.2. Держатель для пробирок
1.3. Тигельные щипцы
1.4. Штатив для пробирок
1.5. Асбестовая сетка
1.6. Лабораторные весы
1.7. Фильтр бумажный

2. Лабораторная посуда

2.1. Пробирки
а) обыкновенная
б) мерная
в) коническая
2.2. Стаканы
а) обыкновенный
б) мерный, термостойкий
в) термостойкий
г) мерный
2.3. Стеклянная палочка-шпатель
2.4. Пипетки
а) обыкновенная
б) мерная
2.5. Мензурка
2.6. Воронка
а) обыкновенная
б) делительная
2.7. Чашка Петри
2.8. Бюкс
2.9. Колбы
а) коническая, термостойкая
б) круглая, плоскодонная
в) коническая с пробкой и шлифом
г) мерная
2.10. Цилиндр
2.11. Фарфоровая посуда
а) ложка-шпатель
б) шпатель двусторонний
в) тигель
г) стакан
д) чашка для выпаривания
е) ступка с пестиком

Приёмы обращения с лабораторной посудой

Жидкости в стакане не может быть больше, чем показано на рисунке.

Жидкости в пробирке не может быть больше, чем показано на рисунке.

Лабораторная работа № 2

Тема: Анализ содержания примесей в воде

Цель работы:

  • закрепить знания по теме «Вода. Растворы.»;
  • можете ознакомиться с правилами отбора анализа воды;
  • исследовать пробы воды на содержания примесей;
  • приобрести практический навык в разделении неоднородных смесей;
  • отработать навыки экспериментальной работы, соблюдая правила техники безопасности при работе в кабинете химии.

Краткие теоретические сведения

Анализ воды позволяет удостовериться в чистоте воды и пригодности воды для питья.

Для анализа воды прежде всего необходимо подготовить чистую пластиковую бутылку 1,5 л с крышкой из-под минеральной или просто питьевой воды (но не фруктовой, кваса и проч.).
Для получения достоверного результата анализа воды источник воды, откуда берется анализ следует предварительно пролить в течение 3-5 минут, затем ополоснуть этой водой 2-3 раза бутылку (наполнить и слить) и крышечку.
Наполнять бутылку для анализа воды следует полностью, «с мениском». После закрытия пробкой желательно сразу записать или приклеить этикетку с данными времени, места взятия анализа воды и характеристикой водоисточника.
Пробу желательно доставить в лабораторию в течение ближайшего часа, а если это невозможно, хранить ее следует в холодильнике (не более суток) но, конечно, не подвергая заморозке.
Ошибки в отборе и хранении анализа воды могут привести к неадекватному результату измерений ее состава и к ошибкам в подборе водоочистного оборудования.
Правила отбора для анализа воды на микробиологию и соответствующую посуду лучше получить непосредственно от лаборатории, аттестованной на такие измерения, куда Вы этот анализ воды потом и доставите.
Комментарии по наиболее распространенным загрязнителям воды
Органолептические показатели – запах воды, привкус воды, цвет воды, мутность воды, наличие механических примесей в воде, таких как песок, глина.
Система очистки воды от механических примесей и взвешенных веществ

Основу предлагаемой технологии составляет метод двухступенчатой фильтрации с использованием автоматических самопромывных фильтров марки TEKLEN® (США), которые применяются во многих отраслях промышленности:
  • для очистки охлаждающей воды от песка, окалины;
  • очистки сточных вод;
  • очистки воды для кристаллизаторов, воды для баков-накопителей;
  • защита распылительных головок, сальниковых уплотнений;
  • фильтрация белой воды;
  • промышленный забор воды;
  • применение в качестве сетчатых фильтров, промышленных фильтров.

Принцип работы системы

При прохождении воды через фильтр, частицы грязи оседают на сетке фильтра. Это приводит к падению давления воды. Когда показатель давления достигает предварительно установленного на электронном контроллере промывок уровня, начинается цикл промывки. Вакуумная (либо щеточная) система очистки принудительно удаляет грязь изнутри фильтра и отводит её через сливное отверстие. Частота промывок зависит от степени загрязненности воды; размера ячейки сетки; установленного на дифференциальном манометре перепада давления, при котором будет включаться обратная промывка
Основными преимуществами фильтров TEKLEN® являются:

  • полностью автоматический механизм обратной промывки;
  • не требуется внешний источник энергии, работают только от давления в трубопроводе;
  • благодаря запатентованной системе TEKRINSE® промывка длится примерно 10 секунд, ри этом основной поток не прерывается;
  • неограниченная производительность;
  • тонкость фильтрации от 3000 мкм до 5 мкм;
  • все фильтры, предлагаемые к поставке, полностью изготовлены из нержавеющей стали;
  • не требуется применение предварительной коагуляции;
  • срок эксплуатации более 20 лет.

Приборы и реактивы:

  • колба, воронка, фильтр бумажный.
  • проба воды в сосуде с пробкой

Опыт № 1. Изучение органолептических показателей воды

Изучить пробу воды и заполнить таблицу № 1

Таблица 1. Органолептические показатели воды

Показатели До очистки После очистки
запах воды
цвет воды
мутность воды
наличие механических примесей в воде (песок, глина)

Опыт № 2. Разделение неоднородных смесей

Используйте приборы и пробу воды и разделите неоднородную смесь (фильтрование)
Наблюдения занесите в таблицу № 2.

УХР, ВЫВОД

1. Собрать прибор для фильтрования.
2. Провести фильтрование
3. Сделать ВЫВОД

Выводы по работе (ответить на вопросы)

  1. Зачем необходимо делать анализ воды?
  2. Какие способы очистки воды от механических примесей использованы в работе?.

Контрольные вопросы

  1. Что такое неоднородная смесь?
  2. Что такое фильтрование?
  3. Перечислите способы механической очистки.

источник