Промышленная деятельность зачастую не обходится без сброса сточных вод. Отработанная загрязненная жидкость попадает в окружающую среду, а значит, процесс ее сброса должен контролироваться. Для этого проводится специальное исследование — анализ сточных вод. Такая процедура выполняется по правилам и имеет свои особенности.

Сточными водами называют всю воду, загрязненную в быту или на производстве. Через канализацию или коллекторы она оказывается в водоносных слоях грунта. Другими словами, стоки могут в том числе стать причиной загрязнения питьевой воды. Стоки подразделяются на несколько групп, в зависимости от их происхождения. Они бывают:

Самыми опасными считаются именно промышленные стоки, поскольку в них могут находиться ядовитые, токсичные и радиоактивные элементы, а также тяжелые металлы, фосфаты, сульфиты. Чтобы избежать проникновения таких опасных веществ в окружающую среду, предприятия должны иметь надежные фильтры для сточных вод.

Анализ сточных вод предприятия позволяет с точностью определить содержание в них вредных элементов. Целью такого исследования является:

• определение уровня загрязнения;
• оценка результативности работы фильтров и очистных сооружений;
• рекомендации по улучшению очистительных работ.

Кроме того, такая проверка должна выявить, соответствуют ли стоки установленным ГОСТам.

Для промышленных предприятий устанавливается частота проведения регулярных анализов в зависимости от рода деятельности. При обнаружении нарушений, проверка повторяется экстренно. Также проведение экспертизы потребуется в следующих случаях:

• при исполнении программ производственной проверки;
• для составления базы данных с последующим оформлением документации;
• после проведения очистительных работ.

Исследование стоков проводится в лабораторных условиях либо на самом предприятии, либо в отделе СЭС. При этом проверка должна выполняться только специалистами, получившими лицензию. Лабораторные исследования сточных вод строго регламентированы и проводятся по инструкции, в которой в том числе описаны требования к оборудованию, задачи анализа, места отбора образцов и формулы подсчета сроков проведения регулярных проверок.

Экспертиза состоит из трех этапов:

• отбор проб;
• выполнение анализа в лаборатории сточных вод;
• подведение итогов, составление рекомендаций (при необходимости).

Каждый этап имеет свои правила. Так, сбор образцов может производиться только в присутствии собственника (представителя) предприятия. Обязательно составляется акт. Местом сбора выбирается хорошо перемешанный поток, чтобы концентрация образца была максимально информативной. Исходя из поставленных задач, отбор может быть простым (берется единожды в подходящем месте) и смешанным (несколько простых проб, взятых в разное время, смешиваются между собой).

Химический анализ сточных вод — главный этап экспертизы. Проверка образца производится сразу по нескольким показателям качества.

1. Физические показатели — уровень прозрачности, температура, цвет, запах. Эти признаки оцениваются визуально, поэтому считаются недостаточно информативными.
2. Сухой остаток — определение степени загрязнения. По этому показателю стокам присваивается категория.
3. Химические — позволяют определить щелочность и кислотность стоков. Измеряются путем наблюдения реакции взаимодействия с базовой pH.
4. Азотсодержащие соединения и фосфор — показатель, помогающий определить качество фильтрации стоков.
5. Токсины — коэффициент, показывающий наличие органических или неорганических токсических веществ.
6. Синтетические поверхностно-активные вещества — большое количество СПАВ препятствует естественным процессам очистки воды, понижает содержание кислорода. Показатель не должен превышать 20 мг/л.
7. Окисляемость — вычисляется при помощи биохимического и химического кислорода, позволяет оценить степень загрязнения стоков органическими и неорганическими веществами.
8. Зольность — определяет количество осадка, которое остается после нагревания взвешенных примесей.

При невозможности проведения полноценного лабораторного анализа стоков может быть применен экспресс-анализ. Он требует оборудования и занимает несколько минут. Однако, несмотря на такие преимущества, экспресс-анализ намного уступает лабораторной экспертизе в достоверности и информативности результатов.

Экспресс-анализ состоит из нескольких процессов:

• органолептического (изучение физических показателей);
• колориметрического (определение кислотности и наличия вредных веществ);
• титриметрического (определение щелочности и концентрации кислорода).

Экспертиза стоков — обязательная мера контроля. Своевременная проверка не только убережет предприятие от штрафа, но и поможет защитить окружающую среду от опасных веществ.

источник

Сточные воды несут в себе потенциальную опасность загрязнения природных источников, из которых берут питьевую воду. Чтобы качество питьевой воды было безопасным, стоки проходят очистку от вредных примесей. Анализ сточных вод делают для выбора оптимального метода обеззараживания и очистки.

Определение основных показателей проводится аккредитованной лабораторией. Пробы привозит заказчик, но по договору представители исполнителя сами сделают отбор проб. При проведении определяется санитарно-химические и биологические параметры стоков. Существует два метода анализа сточных вод: полный и сокращенный.

Химическое исследование определяет:

• содержание вредных веществ;
• уровень кислорода;
• концентрацию взвеси;
• температуру;
• цвет, прозрачность;

При сокращенном методе исследуются конкретные показатели. Полученные результаты должны входить в предельно допустимую величину согласно ГоСТу. Если предельная концентрация выше допустимой, то проводится обработка стоков.

Проверку на соответствие ПДК обязаны делать промышленные предприятия, автозаправочные станции, автомойки. Периодичность зависит от вида деятельности организации. Под контролем находятся следующие предприятия:

• лакокрасочные;
• пищевые;
• полиграфические;
• металлургические;
• химические.

Определение состава природных сточных вод рекомендуется проводить владельцам загородных усадьб при установке септика залпового сброса. Данные исследований используют для составления экологической декларации, разработки допустимых нормативов.

При лабораторном анализе сточных вод исследуют бактериальные, химические и биологические показатели. Определяется токсичность, содержание меди, ртути, сульфидов. Проверяются стоки на запах, окраску, плотность. Важным показателем является нейтральность. Их исследуют на содержание тяжелых металлов, поверхностно-активных веществ.

Согласно методическим указаниям по отбору проб для анализа сточных вод, образцы берут пробоотборником. Тип прибора зависит от исследуемых показателей. Пробоотборники бывают стационарные и мобильные. При отборе на определение взвешенных веществ забор делают однократно без перелива.

На открытых водоемах забор проводится выше и ниже точек сброса. Для забора глубинных природных водных образцов используют батометр, но также разрешен сбор непосредственно в герметично закрывающиеся емкости.

Ответственность за анализ сточных вод возлагается на собственника. Чтобы результаты были достоверны, соблюдают правила отбора проб.

1. Объем емкости для образцов не менее литра.
2. Емкость для образца должна быть стерильной, плотно закрываться.
3. Емкость заполняют полностью.
4. Тару защищают от воздействия ультрафиолета.
5. Образец доставляют в лабораторию в течение двух часов.

В лаборатории образцы исследуются на заданные параметры при помощи анализаторов сточных вод. Затем составляется заключение, на основании которого выдается протокол. Если находят превышения, даются рекомендации по устранению нарушений.

Забор образцов проводится либо самостоятельно, либо представителями лаборатории или водоканала. Анализ сточных вод для предприятия разрешено выполнять лабораториям, имеющим сертификат.

При изучении проб определяют показатели, которые не должны превышать ПДК сточных вод.

• Значение кислотности и щелочности в пределах рН 6,5-9.
• Температура от +35 до +45 С.
• Содержание фосфора 12 мг/дм3, а азотосодержащих соединений 50 мг/дм3.
• Содержание нефтепродуктов 10 мг/дм3.

В ходе работы определяют сухой остаток, количественный состав бактерий. По уровню окисляемости определяют степень загрязнения стоков органикой и не органикой. Визуально определяют физические характеристики такие, как цвет и запах.

В зависимости от происхождения канализационные стоки бывают:

• промышленные;
• хозяйственно-бытовые;
• атмосферные.

Промышленные отводят через производственную канализацию, бытовые — через хозяйственно-бытовую, а поверхностные — через ливневку. К тому же, независимо от видов, они могут сбрасываться в общесплавную.

Хозяйственно-бытовые содержат минеральные, органические, биологические вещества. Промышленные классифицируют:

• по составу загрязнителя;
• концентрации вредных веществ;
• по свойствам загрязнения;
• кислотности;
• токсичности.

Ливневые стоки загрязнены минеральными веществами и имеют постоянный состав. Поэтому анализ ливневых сточных вод делают для выявления степени воздействия загрязнения на экологию.

Для определения качества канализационных стоков используют различные виды исследований, которые помогают определить состав загрязняющих веществ, их концентрацию. Результаты исследования помогают правильно оценить санитарно-экологическую обстановку, выбрать систему очисток.

Канализационные сбросы анализируются с использованием следующих методов:

• химический;
• микробиологический;
• токсикологический;
• санитарно-гигиенический;
• радиологический.

Исследованию подлежат не только производственные, но и сточные приусадебных хозяйств. Для быстрого определения химического состава применяют экспресс-методику.

При микробиологическом исследовании используют АТФ-метод, титрацию, чашечный подсчет, мембранную фильтрацию. С помощью БАК-анализа определяют количество патогенных микроорганизмов, колиформных бактерий, стафилококков. Результаты исследования используют для определения метода очистки.

При химическом исследовании используют весовой и объемный метод. С помощью химического анализа определяют:

• кислотность;
• токсичность;
• прозрачность;
• взвешенный остаток.

Данные ХПК, БПК применяются для определения потребности кислорода. В ходе химического исследования определяют соответствие нормам ПДК.

Химический анализ сточных вод

Стоки приусадебного хозяйства становятся причиной загрязнения почвы. Они несут потенциальную опасность не только данному участку, но и соседним. Поэтому владельцам приусадебных участков рекомендуется делать полный химический метод.

Результаты помогут избежать загрязнения, выбрать и оборудовать подходящий септик. Это позволяет устранить неприятные запахи.

Если необходимо срочно определить химический состав, то делают экспресс-исследование. Для этого используют прибор для анализа сточной воды. С помощью экспресс-метода определяют уровень щелочности, содержание хлорных, фосфорных соединений.

Экспресс-методика позволяет определить органолептические показатели. Недостатком метода считается низкая точность.

источник

Основные правила при работе в лаборатории. Правила обращения с реактивами, отбор и хранение проб. Особенности построения калибровочных графиков. Определение содержания в пробах воды различных веществ: сульфатов, железа, меди, цинка, хлоридов и других.

5. Воронки лабораторные d=50-100мм.

6. Стаканы химические на 500-700 см 3 .

7. Фильтры ФОС по ГОСТ 12026-76.

Пробу отбирают и хранят в стеклянных или полиэтиленовых бутылях.

Анализ пробы должен быть выполнен в течении 8 часов после ее отбора.

Предполагаемое содержание взвешенных веществ, мг/кг

Перед отбором порции воды для анализа, пробу следует тщательно взболтать для равномерного распределения взвешенных веществ по всей жидкости и быстро, не давая осесть взвеси, отбирать необходимый объем воды.

При подготовке можно использовать метод фильтрования через мембранные фильтры.

1. Отобранный для анализа объем жидкости фильтруют через бумажный фильтр. Первые порции фильтрата возвращают в фильтруемую пробу, так как в них могут содержаться волокна фильтра. При фильтровании весь осадок должен быть перенесен на фильтр. Для этого используют порции фильтрата. После окончания фильтрования влажный фильтр с осадком помещают в тот же бюкс и вновь высушивают до постоянного веса в сушильном шкафу при температуре 105-110 0 С. Повторяют высушивание до получения веса, отличающегося от предыдущего не более, чем на 0,01 г. После последнего взвешивания фильтр с осадком осторожно переносят во взвешенный фарфоровый тигель, в котором тигель озоляют, а остаток прокаливают при температуре 800-850 0 С до полного сгорания углистых частиц. После охлаждения в эксикаторе, тигель с осадком взвешивают.

2. Подготовленный мембранный фильтр, высушенный в сушильном шкафу при температуре 105 0 С до постоянного веса, взвешивают на аналитических весах и помеченный карандашом накладывают матовой стороной вверх на прокладку из фильтровальной бумаги, диаметр которой равен диаметру нижней поверхности аппарата для фильтрования. Фильтр с прокладкой помещают в нижнюю часть аппарата, смачивают дистиллированной водой и включают отсос. Плотно укрепляют фильтр, прикручивая шайбой верхнюю часть аппарата.

В зависимости от количества взвешенных веществ, пробу объемом 100-500 см 3 фильтруют, применяя вакуум. Частички, приставшие к стенкам аппарата Зейтца, смывают дистиллированной водой на мембранный фильтр. По окончании фильтрования фильтр с осадком, не снимая с прокладки, подсушивают на воздухе, затем сушат при t= 105 0 С в сушильном шкафу до постоянного веса, охлаждают в эксикаторе и взвешивают.

Фильтрование через мембранные фильтры невозможно для маслянистых или жирных веществ.

Общее содержание взвешенных веществ (Х_общ.), в мг/кг вычисляют по формуле

а — масса бюкса с фильтром или мембранного фильтра с осадком взвешенных веществ после высушивания, г;

б — масса бюкса с сухим фильтром или вес мембранного фильтра, г;

V — объем пробы, взятой для определения, см 3 .

Концентрацию прокаленных взвешенных веществ (Х _прок), в мг/кг вычисляют по формуле

А — масса тигеля с прокаленным осадком, г;

Б — масса пустого тигеля, г;

V — объем пробы, взятой для определения, см 3 .

II. Метод с использованием бумажных фильтров (при определении взвешенных веществ массовой концентрации от 30 мг/дм 3 и более)

Сущность метода. Нерастворимые в воде вещества отделяют путем фильтрования исследуемого раствора, промывают дистиллированной водой и определяют их массу.

Два беззольных фильтра (белая лента), свернутых в форме воронки, предварительно помещают в бюксы и высушивают с открытыми крышками в течении 1,5-2,0 ч при 105?С. Затем охлаждают бюксы в эксикаторе с закрытыми крышками до температуры 20-25?С, взвешивают на аналитических весах с точностью до третьего десятичного знака.

Операцию высушивания в сушильном шкафу, охлаждение в эксикаторе и взвешивание повторяют не менее трех раз до достижения постоянной массы бюкса с фильтрами.

Объем исследуемого раствора, содержащий 20-1000 мг нерастворимых в воде веществ, помещают в стакан и фильтруют декантацией через двойной фильтр, доведенный до постоянной массы, как указано выше.

Первые две-три порции фильтрата в объеме 50-100 см 3 повторно фильтруют через тот же двойной фильтр. Осадок на фильтре трижды промывают горячей дистиллированной водой, затем фильтр с осадком помещают в стаканчик для взвешивания (бюкс) и высушивают с открытыми крышками в течении 1,5-2,0 ч при 105?С. Затем охлаждают бюксы в эксикаторе с закрытыми крышками до температуры 20-25?С, взвешивают на аналитических весах с точностью до третьего десятичного знака.

Операцию высушивания в сушильном шкафу, охлаждение в эксикаторе и взвешивание повторяют не менее трех раз до достижения постоянной массы бюкса с фильтрами

источник

Испытательная лаборатория Лаб24 проводит исследования сточной воды на максимально допустимые значения нормативных показателей общих свойств сточных вод и концентраций загрязняющих веществ в сточных водах, установленных в целях предотвращения негативного воздействия на работу централизованных общесплавных и бытовых систем водоотведения, а также централизованных комбинированных систем водоотведения (применительно к сбросу в общесплавные и бытовые системы водоотведения) и состоит из 31 показателя, так же Вы можете дополнить данный комплекс любым показателем из Прайс-листа лаборатории, либо выбрать необходимые из списка.

Испытательная лаборатория ЛАБ 24 выполняет исследования сточной воды, в соответствии с ГОСТ и СанПиН, на современном аналитическом оборудовании, результатом является Протокол исследований, внесенный в Реестр протоколов испытаний ФГИС Росаккредитации. Протокол анализа имеет юридическую силу для предоставления в государственные органы и истребования доказательств в Суде .

11 вода приобретает характерную мылкость, неприятный запах, способна вызывать раздражение глаз и кожи. Низкий pH»>Водородный показатель (pН) в воде

Стоимость исследования не включает выезд специалиста и отбор проб.

Состав воды, наполняющей питьевой водопровод, и ее безопасность для здоровья, во многом зависит от качества стоков. Ведь они попадают на очистные сооружения, где важно правильно выбрать реактивы, эффективные для борьбы с именно теми веществами, концентрация которых превышает допустимые нормы. Анализ проб сточных вод, выполнить который можно в исследовательском центре «Лаб24», помогает успешно решать подобные проблемы.

Периодичность, с которой производятся анализы сточных вод, устанавливает принимающий их водоканал. Эта организация определяет и перечень показателей, на которые должна быть исследована проба. А вот ее отбор проводит уже предприятие, осуществляющее сбросы. Оно же заказывает анализ сточных вод в аккредитованной на это лаборатории.

Химический анализ сточных вод представляет собой комплекс испытаний предъявленных заказчиком образцов отбора по следующим показателям:

• Концентрации неорганических веществ в свободной форме или соединениях
• Уровню химического и биохимического потребления кислорода
• Содержанию взвесей
• Загрязненностью нефтепродуктами и жирами
• Температуре

Сделать анализ сточных вод на современном оборудовании, гарантирующем минимальный уровень погрешности исследований, предлагает «Лаб24». Его стоимость можно уточнить на сайте. После проведения испытаний станет абсолютно ясен химический состав стоков в образце. Результаты анализа будут отражены в итоговом заключении, принимаемом государственными разрешительными органами.

Несмотря на достаточно высокую стоимость, анализ сточной воды является одной из самых востребованных услуг, предоставляемых нашим центром. При необходимости, за дополнительную плату, мы можем произвести и отбор проб с выездом на место.

Результаты исследований можно получить одним из представленных ниже вариантов:

• в «личном кабинете» на сайте www.lab-24.ru;
• по электронной почте, указанной в заявке при сдаче проб в лабораторию;
• в офисе лаборатории;
• доставка курьером (дополнительная оплата);
• доставка курьерской службой (дополнительная оплата);
• получить результат можно на английском языке (перевод оплачивается дополнительно).

Результаты анализов доступны для получения любым указанным способом только с момента полной готовности всех заказанных лабораторных исследований

Компания «Лаб24», аккредитованная в Федеральной службе по аккредитации «Росаккредитация» имеет широкую область компетенций, что позволяет комплексно решать задачи, связанные с оценкой и анализом исследуемых объектов. Современное оборудование, а так же использование передовых методик, способные обеспечивать низкие пределы обнаружения, выдающееся качество данных и беспрецедентное обслуживание клиентов, является основополагающими принципами работы нашей компании. Наша миссия — предоставить аналитические услуги высшего качества, чтобы удовлетворить потребностям наших клиентов. Наша работа направлена на улучшение экологии, здоровья человека и принятие точных решений.

источник

Основные правила при работе в лаборатории. Правила обращения с реактивами, отбор и хранение проб. Особенности построения калибровочных графиков. Определение содержания в пробах воды различных веществ: сульфатов, железа, меди, цинка, хлоридов и других.

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Метод определения сульфатов

2. Метод определения железа

4. Метод определения цинка

5. Метод определения хлоридов

6. Метод определения нефтепродуктов

7. Метод определения взвешенных веществ

При работе в лаборатории необходимо соблюдать следующие правила:

— соблюдать тишину в лаборатории;

— перед началом работ изучить сущность используемого метода и устройство используемой аппаратуры;

— подготовить необходимые реактивы и химическую посуду;

— рационально строить свою работу

— все работы выполнять точно и аккуратно, но без спешки, которая может привести к порче поставленного опыта;

— соблюдать все меры предосторожности при работе с ядовитыми, взрывоопасными и огнеопасными веществами.

О реактивах и обращении с ними

лаборатория реактив вода вещество

Работающие в лаборатории должны знать основные свойства применяемых ими реактивов, особенно степень их ядовитости и способность к образованию взрывоопасных и огнеопасных смесей с другими реактивами.

Приготовлять растворы нужно в таком количестве, которое необходимо для работы. Необходимо следить, чтобы на всех банках с реактивами обязательно были этикетки (или надписи восковым карандашом) с обозначением, что находиться в банке. По своему назначению реактивы делят на две основные группы: общеупотребительные и специальные. Специальные (наиболее дорогие и редкие) реактивы хранят отдельно. Все реактивы должны храниться в соответствии с их свойствами.

О реактивах и обращении с ними надо помнить следующее:

— реактивы следует предохранять от загрязнения;

— реактивы следует расходовать экономно;

на всех склянках с реактивами всегда должны быть этикетки с указанием названия реактива и степени их чистоты;

— реактивы, изменяющиеся под действием света, следует хранить только в желтых или темных склянках;

— особую осторожность следует соблюдать при обращении с концентрированными кислотами и щелочами:

— с огнеопасными реактивами следует работать вдали от огня и включенных нагревательных приборах.

1. Отбор должен обеспечивать представительные пробы, сохранение состава исследуемой воды до анализа и гарантировать от случайных загрязнений. Объем отбираемой пробы должен быть достаточным для выполнения анализа, а при необходимости и повторения его.

Для исключения искажения результатов анализа из-за сорбирования определяемых компонентов пробы стенками сосудов, пробу следует отбирать в сосуды, в которых возможно проведение всех последующих операций анализа.

За каждой пробой следует закрепить отдельный сосуд и нанести на нем метки с целевым обозначением.

Отбор единичных проб для определения нефтепродуктов осуществляют в отдельные сосуды, так как для анализа следует использовать весь объем каждой пробы.

2. При отборе проб для определения нелетучих растворенных веществ, пробо-отборное устройство должно быть продуто, если непосредственно перед этим из него проба не отбиралась. Продувку осуществляют так, чтобы промыть всю пробоотборную трассу за 15 — 20 мин., после чего устанавливают скорость истечения жидкости, обеспечивающую запаздывание пробы не более чем на 10 мин.

3. При отборе проб для определения веществ, находящихся частично в нерастворенном состоянии, после продувки устанавливаю скорость входа воды в отверстие пробозаборного устройства, равную скорость среды в трубопроводе. Пробоотборная трасса должна быть наиболее короткой для уменьшения запаздывания пробы.

Недопустимо во время отбора проб менять устанавливающуюся скорость истечения, прикасаться к запорным органам (вентилям), допускать толчки и удары по пробоотборной трассе.

4. Проба для определения растворенного кислорода должна быть защищена от контакта с воздухом.

5. Отбираемая проба должна быть охлаждена до температуры не превышающей 40 0 С.

6. Сроки выполнения анализов определяют требования эксплуатации и возможность сохранения проб.

Анализы по определению летучих веществ и веществ, находящихся одновременно в растворенном состоянии и в форме суспензированных частиц, следует выполнять сразу же после отбора проб.

Допустимые сроки хранения проб для определения:

— нефтепродуктов — не более 12 ч.;

— других компонентов — не более 2 — 3 ч.

7. При определении загрязняющих веществ в производственных в сточных водах находящихся в очень малых концентрациях, следует использовать дистиллированную воду очищенную дополнительно. Сущность метода состоит в фильтрации дистиллированной воды или конденсата через материалы (сорбенты), поглощающие органические примеси, катионы и анионы, и задерживающие нерастворенные частицы различной степени дисперсности.

8. Очищенную воду следует хранить в полиэтиленовой посуде с плотно навинчивающейся крышкой. Срок хранения — не более пяти суток.

Построение калибровочных графиков

При массовых фотоколориметрических анализах, определяя концентрацию испытуемого раствора, не сравнивают каждый раз его светопоглощение со светопоглощением эталонного раствора, а предварительно строят так называемую калибровочную кривую. Для этого пользуются серией эталонных растворов различной концентрации. Имея такую кривую, при определении концентрации испытуемого раствора достаточно измерить его светопоглощение и по калибровочной кривой найти величину концентрации, соответствующую найденному светопоглощению.

Для построения калибровочной кривой нужно приготовить серию эталонных растворов, содержащих различные количества определяемого вещества. Сначала приготовляют стандартный раствор, содержащий строго определенное количество исследуемого вещества. С помощью бюретки отбирают в мерные колбы емкостью 100 мл различные, точно измеренные объемы этого стандартного раствора и соответствующих реактивов, вызывающих окраску анализируемого раствора. Затем содержимое каждой мерной колбы разбавляют дистиллированной водой, доводя объем раствора до метки.

С помощью фотоколориметра измеряют оптические плотности приготовленных эталонных растворов, и результаты измерений записывают в виде таблицы.

Эталонный раствор………………1 2 3 4 5

Содержание определяемого вещества, мг/100 мл раствора…..1 4 6 8 10

Оптическая плотность …………0,1 0,4 0,6 0,8 1,0

На основании полученных результатов строят кривую зависимости оптической плотности раствора от его концентрации. Это и есть калибровочная кривая.

Оптическая плотность D = lg I

Рис.1 Зависимость оптической плотности раствора от концентрации.

Для ее построения на миллиметровой бумаге откладывают по оси абсцисс значения концентраций эталонных растворов, а по оси ординат величины их оптических плотностей. Затем из точек, найденных на осях, восстанавливают перпендикуляры, и точки их пересечения соединяют одной линией.

Метод определения сульфатов

Цель работы: изучить метод гравиметрического (весового) определения сульфатов

Сущность метода. Метод основан на реакции взаимодействия сульфат-ионов с ионами бария, сопровождающейся образованием малорастворимого мелкокристаллического осадка сульфата бария. Осадок сульфата бария отфильтровывают, промывают, сушат, прокаливают, взвешивают и рассчитывают в нем содержание SO₄ 2- и серы.

Химический процесс. Сульфат-ион SO₄ 2- является анионом сильной серной кислоты Н₂SO₄. Из солей серной кислоты малорастворимы в воде соли бария, стронция, свинца и кальция. Остальные сульфаты хорошо растворимы. Ион SO₄ 2- бесцветен.

Хлорид бария ВаСl₂ Ва 2+ -ион при взаимодействии с растворами, содержащими SO₄ 2- , образует белый осадок ВаSO₄. Как малорастворимая соль сильной кислоты, сульфат бария нерастворим в кислотах. Этим ВаSO₄ отличается от солей бария всех других анионов, чем и пользуются при обнаружении сульфат-ионов:

Таким образом, растворимые соли бария служат реактивом на сульфат-ион.

Некоторое осложнение при этом обнаружении вносит присутствие в анализируемом растворе S₂O₃ 2- или смеси SO₃ 2- и S 2- , так как в обоих случаях при подкислении выделяется белый осадок серы (подобно ВаSO₄) нерастворимый в кислотах:

SO₃ 2- + S 2- + 6H + > 3Sv + 3H₂O

Отличить ВаSO₄ от серы можно, используя способность сульфата бария к образованию с KMnO₄ смешанных кристаллов розового цвета.

Весовая форма в этом методе определения идентична форме осаждения. При обработке осадка при переведении его в весовую форму могут произойти следующие нежелательные процессы:

а) при озолении фильтра может произойти восстановление сульфата бария

Обратный переход сульфида бария в сульфат происходит в процессе длительного нагревания осадка на воздухе

б) при прокаливании при слишком высокой температуре наблюдается термическое разложение сульфата бария

Реактив: хлористоводородная кислота, пл. 1,19 г/см 3 ; хлорид бария, 5%-ный раствор; метиловый оранжевый, 0,1%-ный раствор.

Проведение анализа. Анализируемую воду сначала фильтруют, затем отбирают 25-200 мл, в зависимости от содержания сульфатов, о котором можно судить по предварительной пробе* (*к небольшому количеству анализируемой воды прибавляют хлористоводородную кислоту до кислой реакции и хлорид бария до полного осаждения сульфата бария. Если появится только опалесценция раствора, берут для количественного определения 200 мл анализируемой воды; если же выпадает осадок, берут меньшее количество воды. При некотором навыке по виду осадка можно заключить, какой объем анализируемой воды будет наиболее подходящим для количественного определения сульфата), Нужный объем пробы переносят в стакан, подкисляют HC1 по метиловому оранжевому и выпаривают (или разбавляют) до объема 50 мл.

Если при упаривании образовался осадок, его отфильтровывают через маленький фильтр и промывают горячей дистиллированной водой, подкисленной хлористоводородной кислотой. Фильтрат и промывные воды опять упаривают до объема 50 мл, нагревают до кипения** (** Если анализируемая сточная вода содержит сульфиты или тиосульфаты, кипятят до полного удаления сернистого газа.) и приливают к ним по каплям горячий 5%-ный раствор хлорида бария до полного осаждения сульфатов. Жидкость с образовавшимся осадком оставляют стоять на водяной или песочной бане в течение 2 ч и затем на холоду — на ночь. Ha следующий день осадок отфильтровывают через плотный фильтр (синяя лента) *** (*** Осадок сульфата бария рекомендуется переосадить, особенно в тех случаях, когда анализируемая вода содержит большое количество солей или окисление при определении «общей серы» проводилось с добавлением карбоната натрия. Для этого осадок сульфата бария обрабатывают на фильтре горячим 3-5%-ным раствором ЭДТА, предварительно доведенным до сильнощелочной реакции аммиаком. K полученному раствору прибавляют несколько капель 10%-ного раствора хлорида бария и нейтрализуют раствор хлористоводородной кислотой по метиловому красному), промывают горячей водой до исчезновения в промывной воде хлоридов (проба с раствором AgNO₃, подкисленным HNO₃), сушат, прокаливают 30 мин и взвешивают в виде BaSO₄.

Если в сточной воде содержится много кремневой кислоты, необходимо предварительно ее отделить. При большом содержании в сточной воде железа рекомендуется предварительно восстановить его до двухвалентного. Минимальное количество сульфатов, определяемое по этому методу, составляет 2 мг/л.

Содержание сульфат-ионов (x) в мг/л и серы (у) в мг/л вычисляют по формулам:

где: а — масса прокаленного осадка сульфата бария, мг; V — объем взятой для анализа пробы, мл; 0,4116 — коэффициент пересчета BaSO₄ на SO₄ 2- ; 0,1374 — коэффициент пересчета BaSO₄ на серу.

1. В чем заключается сущность гравиметрического метода?

2. Какая реакция положена в основу методики определения сульфат-ионов в растворе?

3. Почему именно соли бария служат реактивом на сульфат-ионы?

4. Каким образом определяется объем пробы для проведения анализа?

5. Каким образом можно отличить выпавшие кристаллы сульфата бария от кристаллов серы в осадке?

6. Какие нежелательные процессы могут возникнуть в процессе обработки полученного осадка?

7. Почему исследуемую пробу необходимо подкислять соляной кислотой?

8. Присутствие каких элементов в исследуемом растворе нежелательно и почему?

Сущность метода заключается в том, что ионы трехвалентного железа образуют с сульфосалицилат-ионами комплексное соединение, раствор которого в щелочной среде окрашен в желтый цвет. Двухвалентное железо в условиях анализа переходит в трехвалентное.

Все фотоколориметрические методы определения основаны на одном общем принципе. Световой поток проходит через кювету наполненную испытуемым окрашенным раствором. Прошедший через раствор световой поток воспринимается фотоэлементом, в котором световая энергия превращается в электрическую энергию. Возникающий при этом электрический ток измеряют при помощи чувствительного гальванометра. Сила электрического тока, возникающего при действии световой энергии на фотоэлемент, прямо пропорциональна интенсивности освещения.

Для определения этим методом концентрации исследуемого вещества измеряют оптическую плотность испытуемого раствора (D_исп) и эталонного раствора, концентрация которого известна (D_этал). Расчет проводят по формуле:

Основными преимуществами фотоколориметрических методов измерения интенсивности окраски является быстрота и легкость определений при высокой их точности.

Химический процесс. Железо образует два ряда солей: соли железа (II) и (III). Растворы солей железа (III) содержат трехзарядные катионы Fe 3+ , а растворы солей железа — двухзарядные катионы Fe 2+ . Так как реакции этих ионов совершенно различны, нужно рассматривать их отдельно.

Растворы солей железа (III) имеют желтую или красно-бурую окраску (в зависимости от образующегося комплекса). Комплексы образуются в результате соединения между собой электрически нейтральных молекул более простых по составу солей.

26,75 г аммония хлористого растворяют дистиллированной водой в мерной колбе на 250 см 3 . Объем доводят до метки дистиллированной водой.

В мерную колбу на 250 см 3 приливают 125 см 3 дистиллированной воды, затем приливают 125 см3 водного аммиака 22%. (раствор готовят под вытяжкой).

30 г сульфосалициловой кислоты растворяют дистиллированной водой в мерной колбе на 100 см 3 . Объем доводят до метки дистиллированной водой.

В мерную колбу на 100 см 3 приливают 50 см 3 дистиллированной воды, затем приливают

50 см 3 концентрированной соляной кислоты (раствор готовят под вытяжкой).

Основной стандартный раствор железа, 1мг/см 3 ГОСТ 4212-76.

Рабочий стандартный раствор, 10мкг/см 3 .

1 см 3 основного стандартного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 100 см 3 и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой.

Объем исследуемого раствора, содержащий 10-100 мкг железа, помещают в коническую колбу, добавляют 1 см 3 раствора соляной кислоты (1:1) и упаривают до объема 10-15 см 3 . Полученный раствор разбавляют дистиллированной водой и фильтруют, собирая фильтрат в мерную колбу вместимостью 100 см 3 , добавляют 2 см 3 раствора хлористого аммония (2 моль/дм 3 ), 2 см 3 раствора сульфосалициловой кислоты (300г/дм 3 ) и 5 см 3 аммиака (1:1). Объем раствора доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают. Через 5 мин. делают замер пробы на КФК-2. В качестве раствора сравнения применяют дистиллированную воду.

Медь встречается в сточных водах рудообогатительных фабрик, заводов, производящих электролитную медь, гальванических цехов различных предприятий, фабрик искусственного волокна, в шахтных водах и т.д.

Для определения меди в комплексных соединениях часто требуется предварительное их разрушение. Концентрация меди в сточных водах может быть самой различной. При больших ее концентрациях рекомендуется проводить электролитическое или титриметрическое определение; при малых концентрациях более приемлемы колориметрические методы.

Поскольку сточные воды часто содержат самые различные вещества, во многих случаях наиболее точные результаты получаются при предварительном выделении меди внутренним электролизом. Выделившуюся на платиновом катоде медь можно непосредственно взвесить или, растворив в кислоте, получить совершенно чистый раствор соли меди, в котором определение последней колориметрическими методами уже не вызывает никаких затруднений.

2,5г диэтилдитиокарбамата натрия растворяют в 150-200 см 3 дистиллированной воды. Ставят на мешающее устройство для полного растворения реактива. Раствор переносят в мерную колбу на 250 см 3 и до метки доводят дистиллированной водой.

В мерную колбу на 250 см 3 приливают 125 см 3 дистиллированной воды, затем приливают 125 см 3 водного аммиака 22%. (раствор готовят под вытяжкой).

100г аммония лимонокислого растворяют в дистиллированной водой в мерной колбе на 250 см 3 .

Объем доводят до метки дистиллированной водой.

12,5г трилона Б растворяют в дистиллированной водой в мерной колбе на 250 см 3 . Объем доводят до метки дистиллированной водой.

Основной стандартный раствор меди, 1мг/см 3

Рабочий стандартный раствор, 5мкг/см 3 .

5 см 3 основного стандартного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см 3 и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой.

Для устранения влияния нефтепродуктов проводят предварительную экстракцию без добавления диэтилдитиокарбамата натрия.

Объем исследуемого раствора 50 см 3 помещают в делительную воронку, добавляют 100 см 3 дистиллированной воды, 5 см 3 раствора лимоннокислого аммония (400г/дм 3 ), 10 см 3 раствора трилона Б (50г/дм 3 ), 10 см 3 раствора аммиака (1:1) и 10 см 3 хлороформа и встряхивают в течении 2 мин. после отстаивания слой хлороформа удаляют. Экстракцию продолжают до тех пор, пока слой хлороформа перестанет окрашиваться. В делительную воронку добавляют 10 см 3 раствора диэтилдитиокарбамат натрия (10г/дм 3 ) и экстрагируют комплексную соль хлороформом 2 раза по 10 см 3 , энергично встряхивают раствор в течение 2 мин. после отстаивания слои хлороформа сливают через фильтр в мерную колбу вместимостью 25 см 3 . Объем объединенных экстрактов доводят хлороформом до метки и перемешивают. Оптическую плотность раствора измеряют на КФК-2. В качестве раствора сравнения используют хлороформ.

2. В каких случаях для определения меди применяют фотоколориметрические методы, а в каких титриметрические методы анализа?

B сточных водах обогатительных фабрик и гальванических цехов цинк может присутствовать в виде комплексного цианоцинката. B этом случае перед его определением надо разрушить комплексное соединение. B присутствии больших количеств органических веществ рекомендуется предварительная обработка.

Больше всех других металлов определению цинка мешает медь. В ее присутствии, в зависимости от относительного ее количества и выбранного метода определения цинка, поступают одним из следующих способов: 1) отделяют медь перед определением цинка осаждением ее внутренним или внешним электролизом или тиосульфатом натрия; 2) маскируют ее цианидом или тиосульфатом; 3) определяют суммарное содержание меди и цинка и отдельно — содержание меди; по разности находят содержание цинка. Указания о возможности применения того или иного способа даны при изложении каждого метода анализа цинка.

Цель работы: изучить метод титриметрического определения цинка с применением раствора гексацианоферрата (II) калия (концентрация цинка должна превышать 3 мг/л)

Сущность метода. При добавлении раствора гексацианоферрата (II) калия к раствору соли цинка выпадает белый осадок K₂Zn₃[Fe(CN)₆]₂, нерастворимый в воде и в разбавленных кислотах:

B качестве индикаторов применяют дифениламин — окислительно-восстановительный индикатор, бесцветный при окислительном потенциале ниже +0,776 B и окрашенный в сине-фиолетовый цвет при более высоком окислительном потенциале, и гексацианоферрат (ІІІ) калия. Последний при отсутствии в растворе гексацианоферрата (II) калия имеет окислительный потенциал, превышающий +0,776 B, и, следовательно, вызывает окрашивание дифениламина. Ho когда в растворе имеется гексацианоферрат (II) калия, потенциал гексацианоферрата (ІІІ) калия снижается и окраска дифениламина исчезает.

Рекомендуется обратное титрование. K анализируемому раствopy соли цинка прибавляют гексацианоферрат (III) калия и дифениламин, а затем в избытке титрованный раствор гексацианоферрата (II) калия. Жидкость остается окрашенной в желто-зеленый цвет. Затем титруют обратно титрованным раствором соли цинка. Когда весь избыток гексацианоферрата (II) калия будет связан цинком в нерастворимое соединение, присутствующий в растворе гексациапоферрат (III) калия вызовет окрашивание дифениламина в сине-фиолетовый цвет.

Дифениламин в качестве индикатора рекомендуется заменить 3,3′-диметилнафтидином. При обратном титровании избытка гексацианоферрата (II) солью цинка окраска переходит от зеленой к пурпурно-красной. Этот переход окраски настолько резок, что титрование можно проводить даже 0,001 M растворами гексациаиоферрата (II) и соли цинка.

Определению мешают металлы, образующие нерастворимые гексацианоферраты (II): медь, кадмий, кобальт, никель и марганец. Медь надо предварительно удалить; содержание других; металлов обычно значительно уступает содержанию цинка, пoэтому ими можно или совсем пренебречь, или ввести соответствующие поправки, определив их отдельно. Свинец в условиях определения осаждается в виде сульфата и не мешает. Мешающее влияние железа учтено в ходе анализа — оно устраняется добавлением пирофосфата.

Гексацианоферрат (III) калия (красная кровяная соль). Растворяют 1 г K₃[Fe(CN)₆] в 100 мл воды. Сохраняют в темной склянке. Через 5 дней pacтвор становится негодным и его надо заменять свежеприготовленным.

Сульфат цинка, приблизительно 0,05 M раствор. Растворяют 3,000 г металлического (x.ч.) цинка в разбавленной (1:5) серной кислоте, взятой в небольшом избытке, и раствор разбавляют дистиллированной водой до 1 л.

Пирофосфат натрия. Можно приготовить в лаборатории из двузамещенного натрия Na₂HPO₄·12H₂O, прокаливая его до тех пор, пока взятая проба соли, растворенная в воде, не будет давать с нитратом серебра чисто-белый осадок (не желтоватый). Полученной после прокаливания солью можно пользоваться непосредственно или растворив ее в воде и выделив десятиводный кристаллический продукт.

Проведение анализа. Отбирают такой объем анализируемой сточной воды, чтобы в нем содержалось от 2 до 50 мг цинка, подкисляют серной кислотой (раствор должен стать от 0,5 н. до 1,5 н. по содержанию H₂SO₄), прибавляют к нему несколько миллилитров перекиси водорода или раствора персульфата аммония и кипятят для окисления железа и разложения избытка реактива. Затем прибавляют по 0,7-0,8 г сульфата аммония на каждые 50 мл раствора, 0,5-1 г пирофосфата натрия (для связывания железа в комплексное соединение), нагревают до 60 °C и приливают 4 капли раствора гексацианоферрата (III) калия и 2 капли раствора индикатора (дифениламина). Перемешав жидкость, наливают в нее из бюретки, постепенно и при непрерывном перемешивании, раствор гексацианоферрата (II) калия сначала до исчезновения сине-фиолетового окрашивания, а затем приливают 20-25%-ный избыток. Дают постоять 2 мин и потом оттитровывают избыток гексацианоферрата (II) калия титрованным раствором соли цинка до перехода окраски из желто-зеленой в сине-фиолетовую.

Отдельно определяют отношение концентраций растворов гексацианоферрата (II) калия и соли цинка. Для этого в другую колбу наливают раствор соли цинка в таком объеме, чтобы в нем находилось приблизительно столько же цинка, сколько и в анализируемой пробе; разбавляют водой до такого же объема и продолжают дальше титрование, как при анализе пробы. Разделив суммарное количество израсходованного раствора соли цинка (на приготовление исходного раствора и на обратное титрование) на число миллилитров добавленного раствора гексацианоферрата (II) калия, получают требуемый коэффициент (К).

где а — объем раствора соли цинка, израсходованного на обратное титрование при анализе пробы, мл; b — объем добавленного раствора гексацианоферрата (II) калия, мл; K — объем раствора соли цинка, соответствующий 1 мл раствора гексацианоферрата (II) калия, мл; V — объем анализируемой сточной воды, мл; 3 — количество цинка, содержащегося в 1 мл раствора сульфата цинка, мг.

3. Почему перед началом анализа необходимо разрушить комплексные соединения цинка в исследуемой пробе?

Сущность метода: титрование пробы раствором азотнокислого серебра до неисчезающей при перемешивании светло-оранжевой окраске, появляющейся от одной капли (избыточной) раствора азотнокислого серебра.

Аргентометрический метод объемного анализа основан на применении в качестве осадителя стандартного раствора, содержащего ионы серебра AgNO₃.

Химический процесс. Определение ионов хлора в растворимых хлоридах основано на прямом титровании навески анализируемого вещества или его раствора стандартным раствором азотнокислого серебра в присутствии индикатора — хромата калия:

8,4937 г азотнокислого серебра, высушенного при температуре 105?С, растворяют в 100-200 см 3 дистиллированной воды, количественно переносят в мерную колбу на 1дм 3 и доводят объем раствора до метки. Если получается мутный раствор, ему дают отстояться в течение нескольких дней и сифонируют. Раствор хранят в темной склянке в защищенном от света месте.

Определение точной концентрации азотнокислого серебра

В коническую колбу на 250 см 3 отбирают 10 см 3 раствора хлористого натрия точной концентрации, приливают 40 см 3 дистиллированной воды, 0,5 см 3 раствора хромовокислого калия и титруют раствором азотнокислого серебра. За объем, пошедший на титрование, принимают среднюю арифметическую величину двух параллельных определений, за вычетом объема, пошедшего на титрование нулевой пробы.

Нормальность титрованного раствора азотнокислого серебра (N) равна

где: N1 — нормальность раствора хлористого натрия

V1 — объем раствора хлористого натрия, взятого на титрование, см 3

V2 — объем раствора азотнокислого серебра, пошедшего на титрование, за вычетом результата нулевой пробы, см 3

2. Раствор хромовокислого калия 10%.

100 г хромовокислого калия растворяют в небольшом количестве дистил. воды, затем для удаления хлоридов добавляют пипеткой по каплям раствор азотнокислого серебра до начала образования красно-бурого осадка, через 1-2 дня раствор фильтруют через фильтр «Белая лента» в мерную колбу на 1 дм 3 и доводят объем фильтрата дистил. водой до метки.

3. Раствор хлористого натрия или хлористого калия 0,05 моль/дм 3 .

2,9221 г хлористого натрия или 3,7277 г хлористого калия, предварительно высушенного до постоянного веса при 180?С, растворяют в дистил. воде и доводят объем раствора в мерной колбе на 1 дм 3 до метки.

4. Раствор фенолфталеина 0,1%.

0,1 г фенолфталеина растворяют в 50 см 3 этилового спирта (96%). Полученный раствор количественно переносят в мерную колбу на 100 см 3 и доводят объем раствора до метки дистил. водой

5. Раствор гидроокиси натрия.

4,0 г гидроокиси натрия растворяют в дистил. воде, не содержащей углекислоты, объем доводят до 1дм 3 . раствор хранят в полиэтиленовой посуде.

6. Раствор азотной кислоты.

4,5 см 3 конц. азотной кислоты приливают пипеткой к 500 см 3 дистил. воды, перемешивают и доводят объем до 1 дм 3

7. Суспензия гидроокиси алюминия.

125 г квасцов алюмокалиевых или алюмоаммонийных растворяют в 1дм 3 дистил. воды, нагревают до 60?С и постепенно прибавляют 55 см 3 концентрированного раствора аммиака при постоянном перемешивании. После отстаивания в течении 1 часа осадок переносят в стакан, промывают декантацией дистил. водой до исчезновения свободного аммиака, хлоридов, нитритов и нитратов

9. Пробы воды, предназначенные для определения хлоридов, не консервируются, хранят при комнатной температуре. Мутные пробы перед анализом фильтруют.

Окраску прозрачных проб устраняют пропусканием через колонку, наполненную активированным углем. Первые 150 см 3 воды отбрасывают. Оставшуюся воду используют для определения хлоридов.

При наличии мути и окраски, пробу осветляют суспензией гидроокиси алюминия (3 см 3 на 100 см 3 пробы), смесь встряхивают и фильтруют через фильтр «Белая лента», промывая осадок дистил. водой. Хлориды определяют во всем объеме фильтрата.

При кислой реакции воды пробу нейтрализуют по фенолфталеину. Для этого берут 50 см 3 пробы, приливают пипеткой 2-3 капли раствора фенолфталеина (0,1%) и нейтрализуют раствором гидроокиси натрия (0,1 моль/дм 3 ) до появления розового окрашивания. По объему щелочного раствора, пошедшего на нейтрализацию 50 см 3 пробы, рассчитывают количество раствора гидроокиси натрия, необходимого для нейтрализации требуемого объема пробы.

При наличии сероводорода и гидросульфитов воду следует подкислить раствором азотной кислоты (0,1 моль/дм 3 ) по лакмусовой бумаге, и пропускать в течении нескольких минут ток воздуха до полного удаления сероводорода.

Концентрация хлоридов в пробе, мг/дм 3

Хлопья, оседающие не сразу

Концентрация хлоридов в пробе, мг/дм3

Объем пробы для титрования, см 3

Конец титрования определяют по неисчезающей при перемешивании светло-оранжевой окраске, появляющейся от одной капли (избыточной) раствора азотнокислого серебра.

Параллельно проводят аналогичное определение в нулевой пробе, в качестве которой используют дистиллированную воду, взятую в эквивалентном определяемой пробе объеме.

Сущность метода состоит в образовании окрашенной в коричнево-бурый цвет жидкости, полученной при взаимодействии примесей нефтепродуктов с серной кислотой.

Примечание. При отборе проб производственных вод для определения нефтепродуктов, необходимо учитывать их способность адсорбироваться стенками сосуда, а также всплывать при значительном содержании или переходить частично в осадок. Пробу следует отбирать в чистую склянку, по возможности освобожденную от остатков дистиллированной воды, использованной при промывании склянки.

Стандартный раствор концентрации 0,1 г/кг нефтепродуктов. В мерную колбу вместимостью 250 см 3 отмеривают пипеткой 2,5 см 3 основного раствора, доливают принятым экстрагентом до метки и хорошо перемешивают. Раствор устойчив при хранении его в хорошо закупоренной колбе.

Все отобранное количество воды дважды обрабатывают гексаном. Для этого в делительную воронку вместимостью 1000 см 3 вливают 700 — 800 см 3 отобранной воды и 50 см 3 гексана. Хорошо взбалтывают, дают расслоиться , верхний слой гексана сливают в запасную емкость, а воду сливают в другую делительную воронку такой же вместимостью, в которой повторяют экстракцию, использую уже 20 см 3 экстрагена. После этого воду отбрасывают и проводят такую же операцию со следующей порцией воды, пока не отбрасывают все ее количество. Все экстракты сливают во взвешенный и предварительно высушенный стакан вместимостью 40 — 50 см 3 , удаляют экстрагент испарением на водяной бане, остаток высушивают в сушильном шкафу при 60 — 70 0 С и взвешивают. После взвешивания все количество нефтепродуктов растворяют в мерной колбе вместимостью 50 см 3 в принятом растворе, тщательно перемешивают и пользуются в качестве стандартного раствора. Концентрация этого стандартного раствора определяется массой выделенных нефтепродуктов.

где m — масса нефтепродуктов в пробе, мг; А — среднее значение оптической плотности, соответствующие этой массе.

Отобранный объем анализируемой воды помещают в делительную воронку, дважды обмывают стенки сосуда, в котором была отобрана проба, гексаном, используя его по 10 — 15 см 3 и сливая в туже воронку. Затем, закрыв воронку пробкой, сильно взбалтывают ее содержимое, выпуская излишки воздуха через кран, повернув воронку краном кверху. Взбалтывание проводят 2 — 3 мин, после чего ставят воронку в штатив и дают жидкости полностью расслоиться. Затем верхний слой гексана осторожно сливают на сухой бумажный фильтр, полученный фильтрат собирают в чистый сухой стакан, промывают фильтр гексаном (5 — 10 см 3 ), собирая промывные растворы в тот же стакан. Для устранения влияния органических примесей, способных растворяться в гексане, может быть применено фильтрование экстракта через слой (7 — 10 см) сорбента (активированной окиси алюминия), загруженного в стеклянную трубку длинной 10 см диаметром 1 см с впаянной в нее дырчатой стеклянной пластинкой. Верхний конец трубки расширен в виде воронки, нижний оттянут до диаметра 1 мм. В трубку на стеклянную пластинку помещают слой стеклянной ваты толщиной 1 см, а сверх него насыпают сорбент толщиной 3 — 5 см. Сорбент — активированную окись алюминия — прокаливают при 800 0 С в течение 3 — 4 ч, а стеклянную вату прогревают при 250 — 300 0 С в течение 2 — 3 ч. Собранная трубка, т. е. колонка для фильтрования, должна быть промыта экстрагентом.

Фильтрование через колонку экстракта, полученного извлечением из воды нефтепродуктов, проводят со скоростью 0,5 — 1,0 см 3 в мин, на фильтрование всей порции экстракта расходуется обычно не более 20 мин. Фильтрат собирают в чистый сухой стакан; в него же собирают и промывную жидкость, т. е. 5 — 10 см 3 экстрагента., пропускаемые через сорбент после окончания фильтрования экстракта. Фильтрат выпаривают на водяной бане, к оставшимся в стакане нефтепродуктам приливают 10 см 3 концентрированной серной кислоты и в течение 5 мин нагревают жидкость на кипящей водяной бане. При этом стремятся смочить серной кислотой все части внутренней поверхности стакана, куда могли попасть капли экстракта.

Жидкости дают остыть до комнатной температуры и определяют оптическую плотность ее (А_х) на фотоколориметре со светофильтром областью светоиспускания 440 нм в кюветах с толщиной поглощающего свет слоя 20 мм. В качестве раствора сравнения используют 10 см 3 концентрированной серной кислоты, также подвергнутой нагреванию и последующему охлаждению.

При отборе проб производственных вод для определения нефтепродуктов необходимо учитывать их способность абсорбироваться стенками сосуда, а так же всплывать при значительном содержанием или переходить частично в осадок.

По градуировочному графику находят массу нефтепродуктов в анализируемой пробе. Полученную оптическую плотность находят по оси ординат и по ней массу нефтепродуктов (m) в пробе мг.

Концентрацию нефтепродуктов (С), в мг на кг, вычисляют по формуле:

где V — объем воды, использованный для определения, см 3 ; m — масса нефтепродуктов, найденная по градуировочному графику, мг; или по формуле m = к · А_к. Результат определений округляют до сотых долей.

II.Гравиметрический метод определения нефтепродуктов

Настоящая методика распространяется на производственные сточные воды с большим содержанием нефтепродуктов.

Сущность метода состоит в излечении нефтепродуктов экстрагентом, который затем удаляют испарением, остаток сушат и взвешивают. Чувствительность метода 1 мг в пробе.

Весь объем отобранной пробы переливают в делительную воронку соответствующей вместимости, споласкивают дважды сосуд, в который была отобрана проба, экстрагентом, используя каждый раз 10 — 15 см 3 его и сливая эти порции, в ту же делительную воронку. Затем сильно встряхивают содержимое делительной воронки 2 — 3 мин, выпуская воздух через кран при перевернутой воронке краном вверх. Закончив взбалтывание, ставят воронку в штатив и дают жидкости расслоиться, экстракт осторожно сливают на сухой беззольный фильтр, собирая фильтрат в чистый сухой взвешенный бюкс.

Фильтр промывают чистым экстрагентом, используя его 10 — 15 см 3 и собирая промывную жидкость в тот же бюкс. Затем ставят бюкс с экстрактом на кипящую водяную баню и выпаривают экстрагент. Бюкс с нефтепродуктами выдерживают в сушильном шкафу при 60 — 70 0 С в течение 2 ч, после чего охлаждают его с открытой крышкой в эксикаторе над прокаленным хлористым кальцием и, закрыв его крышкой, охлаждают.

Анализы с применением экстрагентов необходимо выполнять в вытяжном шкафу. При оперировании гексаном нельзя пользоваться включенными нагревательными плитками с открытой спиралью.

Концентрацию нефтепродуктов (С), в миллиграммах, мг/дм 3 , вычисляют по формуле:

где V — объем пробы, использованный для определения, см 3 ;

источник

Основные методы определения неорганических компонентов сточных вод — фотометрия, атомно-абсорбционная спектрометрия и пламенно-эмиссионная спектрометрия.

В фотометрических методах анализа измеряют поглощение света анализируемым раствором обычно после введения в него реактива, реагирующего с определяемым компонентом сточной воды с образованием интенсивно поглощающего свет соединения.

Применяемые в фотометрии приборы состоят из четырех частей, последовательно расположенных одна за другой: источник света, светофильтр или монохроматор, кювета с раствором, детектор (фотоэлемент, превращающий энергию излучения в электрическую).

Конструкции приборов зависят от того, в какой области спектра (ультрафиолетовой, видимой или инфракрасной) проводят измерения. Источником видимого излучения служит обычная электрическая лампа, для получения УФ-излучения применяют водородную лампу.

Обычно для проведения анализа выбирают излучение в той области длин волн, в которой определяемое соединение имеет максимальное светопоглощение, а примеси — минимальное.

В спектрофотометрах с помощью монохроматора выделяют очень узкий пучок света (шириной 1—2 нм), и в них имеется специальное приспособление, с помощью которого вычерчивается кривая светопоглощения при непрерывном переходе от малых длин волн излучения к большим. В фотоколориметрах для той же цели (выделения излучения нужной длины) применяют светофильтры, пропускающие поток света значительно большей ширины (20—50 нм). Спектрофотометры, конечно, более пригодны для проведения точных исследований, но они значительно дороже и менее доступны, чем фотоколориметры.

В анализе сточных вод измерения проводят чаще всего в видимой области спектра (т. е. измеряют светопоглощение окрашенных или мутных растворов), значительно реже — в УФ-области. ИК-спектрометрию используют в основном для идентификации и установления структуры органических соединений.

В лабораториях химического анализа сточных вод измерения проводят на указанных приборах, однако не следует исключать из практики анализа и визуальную колориметрию. Для выполнения ежедневных рядовых анализов она вполне применима, а в опытных руках может давать очень точные результаты. Преимущества визуальной колориметрии: 1) возможность использования в слабо оборудованных лабораториях и в полевых условиях; 2) простота и дешевизна аппаратуры; 3) цилиндры Неcслера имеют относительно большую высоту (30 см и более), это дает возможность при рассматривании сверху вниз измерять интенсивность цвета очень слабо окрашенных растворов; 4) если в исследуемом растворе неожиданно появится слабое помутнение или чуть изменится оттенок окраски, это сразу отмечается при визуальном измерении, но может быть не замечено при пользовании приборами.

Фотометрические методы анализа обязательно включают холостой опыт для устранения влияния посторонних веществ. Существуют два типа холостых опытов, друг друга не заменяющих: 1) холостой опыт с дистиллированной водой взамен анализируемого раствора при добавлении всех требуемых реактивов (так исключается влияние светопоглощения реактивами); 2) холостой опыт с анализируемым раствором без добавления реактивов (так исключается влияние посторонних веществ, присутствующих в самой анализируемой пробе). Иногда эти два типа холостого опыта совмещаются: к анализируемой пробе прибавляют все требуемые реактивы, кроме одного, без которого окрашенное соединение не создается. Это самый лучший способ, но и он часто не достигает цели, так как исключенный реактив может оказаться сильно поглощающим излучение. В этих случаях следует провести два холостых опыта (первого и второго типа), и результаты их вычесть из результата определения.

При анализе относительно концентрированных сточных вод (а иногда и разбавленных) используют титриметрические методы анализа с применением как цветных индикаторов для фиксирования конца титрования, так и специальных приборов — электрохимических (потенциометрическое титрование, амперометрическое, кондуктометрическое и т. п.) и оптических (турбидиметрическое титрование, нефелометрическое, колориметрическое). Титриметрические методы часто применяют для определения анионов, особенно тогда, когда одновременно присутствуют разные анионы, мешающие определению друг друга.

Гравиметрические методы применяют редко. Недостатки их общеизвестны, однако основное их достоинство — исключается построение калибровочных графиков. Гравиметрические методы применяют в качестве арбитражных при определении магния, натрия, кремнекислоты, сульфат-ионов, суммарного содержания нефтепродуктов, жиров.

Прямая потенциометрия находит применение при определении рН растворов, а также многих ионов с использованием ионоселективных электродов. В анализе природных вод и питьевой воды ионоселективные электроды применяют для определения кадмия, меди, свинца, серебра, щелочных металлов, бромид-, хлорид-, цианид-, фторид-, иодид- и сульфид-ионов. Применению этих электродов препятствует большое число мешающих влияний, поэтому в анализе сточных вод ими рекомендуется пользоваться с осторожностью, постоянно сверяя получаемые результаты с результатами других методов определения.

Полярографические методы анализа широко используют в химико-аналитических лабораториях предприятий цветной металлургии для определения меди, никеля, кобальта, цинка, висмута, кадмия, сурьмы, олова и других металлов в рудах, металлах, полупродуктах и отходах производств. В тех же лабораториях эти методы, естественно, используют и для анализа производственных сточных вод. Для анализа сточных вод других производственных процессов их применяют редко.

Для определения органических веществ в сточных водах применяют и фотометрические, и титриметрические методы, но особенно большую роль играют методы определения «суммарных показателей загрязнения вод» и все виды хроматографических методов. Хроматография стала основным методом раздельного определения органических веществ.

Чем больше органических соединений одновременно присутствует в растворе и подлежит хроматографическому разделению, чем меньше их концентрация и, наконец, чем меньше объем жидкости, имеющейся для анализа в распоряжении аналитика (например, при анализе биологических растворов), тем труднее задача аналитика и тем к более сложным (и дорогим) приборам приходится ему прибегать. И даже с помощью самых совершенных хроматографов полное разделение компонентов и их идентификация в трудных случаях не достигаются. Тогда применяют комбинированные приборы, в которых хроматография сочетается с другими физическими методами анализа — с масс-спектрометрией, ИК-спектрометрией и др.

Анализ сточных вод облегчен тем, что доступный объем анализируемой пробы сточной воды велик и, следовательно, возможности предварительного концентрирования практически безграничны. Используя способы, такие как сорбция, экстракция, выпаривание и др., можно повысить концентрацию в тысячи и десятки тысяч раз. Кроме того, и это особенно важно, в процессе концентрирования можно выделить отдельные группы органических соединений, определить суммарное содержание в пробе каждой группы, а затем проводить хроматографические разделения внутри групп, т. е. разделять уже сравнительно малое число индивидуальных веществ.

Такого рода разделения могут быть сделаны на простых и доступных хроматографах, которые должна иметь каждая современная лаборатория анализа вод. Органические соединения разделяют на группы, исходя из различных свойств этих соединений: по кислотно-основным свойствам, в соответствии с их температурами кипения; по размерам молекул (гель-хроматография, молекулярные сита); по отношению к разным групповым реактивам (например, хроматография продуктов, получаемых при проведении химических реакций на функциональные группы) и т. д. [3,4,5]

источник