Определение химического анализа воды методом

Объем гидрохимических работ, количество, сроки, место и способы взятия проб зависят от целей гидрохимических исследований.

Для рыбохозяйственных целей могут быть выполнены:

1)газовый анализ воды (определяют физические свойства воды, содержание растворенного кислорода, углекислого газа, концентрацию ионов водорода (рН), наличие и количество сероводорода, аммиака);

2)краткий анализ воды (кроме определений, перечисленных в газовом анализе, определяют окисляемость, щелочность, карбонатную жесткость воды и общее содер­жание растворенного железа);

3)полный общий анализ воды, который включает определение физических свойств (температуры, прозрачности, цвета, запаха и вкуса); содержания кислорода, углекислого газа, сероводорода, аммиака; концентрации ионов водорода (рН) и ще­лочности, общей, карбонатной жесткости; окисляемости нефильтрованной и фильт­рованной воды; содержания альбуминоидиого азота, солевого аммиака, нитритов, нитратов, фосфатов, различных форм железа, кремния; сульфатов, хлоридов, кальция и магния.

Целью специальных исследований может быть определение содержания метал­лов и микроэлементов.

Полученные результаты сравнивают с нормативными значениями показателей качества воды, приведенными в таблице.

Большинство природных вод мало минерализовано, поэтому для количественно­го определения многих компонентов, растворенных в воде, требуются точные мето­дики. Вместе с тем они должны быть достаточно простыми, не требующими сложного и дорогостоящего оборудования, доступными для выполнения в полевых условиях и в относительно небольших гидрохимических лабораториях рыбоводных хозяйств.

Методики исследования химического состава воды должны быть едиными при изучении водоемов в различных целях; для того чтобы полученные данные можно было сравнить и использовать.

Определения не должны занимать много времени, так как надо стремиться все необходимые показатели определить в течение 1 -2 сут.

Используемые в настоящее время в практических целях методы химического анализа природных вод можно разделить на:

1) химические (весовые, объемный ана­лиз); 2) электрохимические (потенциометрический, кондуктометрический, поляро­графический); 3) оптические (фотометрические и спектрофотометрические, люминес­центный, спектральный анализ); 4) фотохимические, 5) хроматографичсские (жидко­стная колоночная хроматография, тонкослойная хроматография, газовая хроматография и т.д.).

Наиболее распространены в гидрохимии первые три группы методов. К химиче­ским методам относятся методы, предусматривающие проведение химической реак­ции и последующее количественное определение образующихся продуктов. Из хими­ческих методов при анализе природных вод широко используется метод объемного анализа. Основным преимуществом объемного анализа являются простота, быстрота определения, а также широкие возможности использования разнообразных химиче­ских свойств веществ. Именно благодаря этим достоинствам метода объемного ана­лиза в настоящее время являются основными при определении макрокомпонентов природных вод. Суть объемного метода заключается во взаимодействии исследуемо­го компонента с реактивом, который добавляется в виде раствора определенной концентрации (титрованный раствор) до того момента, когда количество прибавленного реактива не станет эквивалентно количеству определяемого компонента в растворе. Этот процесс называется титрованием, а момент окончания титрования — точкой эквивалентности. Конец титрования обычно устанавливают по изменению цвета индикатора, т.е. вещества, которое изменяет вою окраску при концентрациях реаги­рующих веществ, близких к точке эквивалентности. Индикатор и условия титрования выбирают так, чтобы точка титрования индикатора совпадала с точкой эквивалентно­сти или была, возможно, ближе к последней.

Процесс титрования осуществляется следующим образом.

В коническую колбу помещают исследуемую пробу воды, раствор индикатора, по каплям добавляют из бюретки титрующий раствор при постоянном перемешива­нии. Титрование продолжают до изменения цвета окраски в колбе. Обычно для уста­новления конечной точки титрования используют «свидетель», в качестве которого обычно применяется проба, оттитрованная до эквивалентной точки. Сравнение окра­сок следует производить на белом фоне. По окончании титрования по бюретке отме­чают количество затраченного на титрование раствора.

В зависимости от типа реакций методы объемного анализа делятся на четыре большие группы: 1) кислотно-основное титрование, 2) титрование окислителями и восстановителями; 3) методы осаждения; 4) методы, основанные на образовании ком­плексов.

При кислотно-основном титровании в качестве титрованных растворов обычно применяют кислоты и щелочи. Определять этим методом можно кислоты, щелочи, соли слабых кислот и оснований; в частности, в гидрохимии этим методом определя­ют диоксид углерода и гидрокарбонаты.

Титрование окислителями и восстановителями применяется в гидрохимии в ос­новном при определении растворенного кислорода и окисляемости.

Методы объемного анализа, основанные на реакциях осаждения, используются при определении сульфатов и хлоридов.

Примером титрования с образованием комплексов могут служить реакции взаи­модействия ионов кальция и магния с трилоном Б, которые лежат в основе определе­ния общей жесткости воды.

Электрохимические методы основаны на измерении электрохимических свойств компонентов — окислительного потенциала, электрической проводимости, силы полярографического тока и т.д. Простота выполнения определений, легкость ав­томатизации, высокая чувствительность делают эти методы весьма перспективными в анализе вод.

В основе оптических методовлежит способность всех веществ поглощать лу­чистую энергию в виде квантов, соответствующих определенным длинам волн. Ли­нии или полосы поглощения при этом располагаются в ультрафиолетовой, видимой или инфракрасной областях спектра и могут использоваться для количественной оценки (см. лаб. раб.№2.).

В процессе выполнения анализа записи следует вести в табличной форме. При применении объемного метода рекомендуется форма табл.1(приложение), фотоколо­риметрического — табл.2(приложение) и при определении окисляемости перманганатным методом — табл.3 (приложение).

Такие таблицы позволяют легко произвести расчет, устранить неясности и при необходимости быстро проверить правильность вычислений.

Пользуясь указанными выше методами, результаты анализа выражают в виде

источник

Качество потребляемой человеком воды определяется с учетом ее свойств и состава. Данные показатели также определяют пригодность применения воды в тех или иных сферах жизнедеятельности. Нормативы (или стандарты) качества составляются с учетом требований заказчика и основных характеристик. Во многом содержание воды определяется с учетом источника ее происхождения (он может быть антропогенным либо естественным).

Чистая питьевая вода – залог здоровья человека и его отличного самочувствия. Чтобы понять, является она такой или нет, обращайтесь в специализированные инстанции, которые проводят анализ качества жидкости и ее соответствия нормативным стандартам, принятым на сегодняшний день. При выполнении анализа учитываются бактериологические, химические и физические показатели.

Проводить химический анализ по закону обязаны различные организации и предприятия при выполнении определенных работ – например, возведении моста через реку. Обязаны соблюдать требования к химсоставу предприятия, которые осуществляют выпуск бутилированной воды. Частные лица заказывают проведение анализа для:

• оценки качества питьевой воды из водопровода, скважин, родников;
• подтверждения качества бутилированной воды;
• подбора фильтра для воды, оценки его эффективности;
• контроля качества воды в бассейнах;
• оценки качества жидкости, используемой для полива растений;
• контроля среды в аквариуме;
• пр.

• щелочность;
• жесткость;
• содержание ионов;
• водородный фактор;
• минерализация.

Бактериологические параметры жидкости:

• степень загрязненности источника кишечной палочкой;
• наличие радиоактивных, токсичных элементов;
• бактериальная зараженность.

Рассмотрим данные характеристики подробнее.

Цветность – показатель, который всегда должен учитываться при анализе воды. Он обуславливает присутствие железа и включений других металлов в виде коррозионных продуктов. Цветность является косвенной характеристикой присутствия в жидкости растворенной органики, зависит от загрязненности источника стоками промышленной категории, определяется путем сравнения образцов с эталонными. Максимально допустимый показатель составляет 20°.

Мутность зависит от наличия мелкодисперсных взвесей нерастворенных частиц. Выражается она в:

• наличии осадка;
• взвешенных, грубодисперсных примесях, определяемых в ходе фильтрации;
• степени прозрачности.

Можно определять мутность фотометрическим путем – то есть по качеству проходящего через толщу жидкости светового луча.

Запах зависит от присутствия в воде пахнущих веществ, которые попадают в нее из стоков. Практически все органические жидкие вещества передают воде специфический аромат растворенных в ней газов, органики, минеральных солей. Запахи делятся на природные (гнилостные, болотные, серные) и искусственные (фенольные, нефтяные, пр.).

Вкус воды может быть соленым, кислым, сладким или горьким, все остальные «нотки» относятся уже к привкусам – например, хлорные, аммиачные, металлические, сладковатые, пр. Оценка привкуса и запаха производится по пятибалльной шкале.

Химические показатели, степень загрязненности зависят от глубины забора водных масс, просачивания в стоки различных веществ (отбросы предприятий, свалки, выгребные ямы и т.д.). Анализ проводить нужно обязательно, поскольку загрязнению подвергаются даже артезианские скважины с низким давлением, а что уже говорить о колодцах.

Жесткость характеризуется наличием в жидкости элементов кальция и магния, которые со временем превращаются в нерастворимые соли. Итог – образование накипи, отложений на внутренних поверхностях емкостей, котлов, рабочих узлах бытовой техники.

Сухой осадок указывает на степень концентрации органических элементов, а также растворенных неорганических солей. Его высокое содержание приводит к нарушению солевого баланса организма человека.

Водородный фактор рН характеризуется щелочным и кислотным фоном жидкости. Изменение фактора указывает на нарушения в технологиях водоподготовки. Норма – 6-9 единиц.

Некоторые компоненты ухудшают пищевые качества воды, а также являются потенциально опасными для здоровья человека. Рассмотрим основные:

1. Железо в составе сульфатов, гидрокарбонатов, органических соединений, хлоридов. Может оно присутствовать и в виде высокодисперсных взвесей, придающих жидкости коричневый с красным оттенком цвет, снижающий вкусовые качества. Из-за высокой концентрации железа в воде начинают развиваться железобактерии, образуются засоры труб. Максимально допустимая концентрация железа по нормам составляет 0,3 мг/л.
2. Марганец – главная причина генетических мутаций. Элемент оказывает негативное влияние на вкусовые характеристики жидкости, после стирки на белье появляются характерные пятна и разводы, на сантехнике образуется осадок. Максимальная концентрация согласно нормативам – 0,1 мг/л.
3. Катионы марганца и кальция повышают жесткость воды. Для измерения их содержания обычно используется такой показатель как мг-экв/л. Пороговые значения находятся на отметке 3-3.5 мг-экв/л, при более высоком содержании катионов накапливается осадок на сантехническом оборудовании, нагревательных элементах бытовых приборов. Для здоровья человека жесткая вода очень вредна.
4. Перманганатная окисляемость указывает на количественное содержание кислорода к концентрации иона перманганата, который принимает участие в процессах окисления воды. Предельно допустимое значение составляет 5 мг О2/л. При высоких показателях перманганатной окисляемости страдают почки и печень, репродуктивная функция, иммунная, нервная системы человека. Не рекомендуют употреблять воду без обработки при значении перманганатной окисляемости выше 2 мг О2/л.
5. Сульфиды – благодаря им жидкость приобретает посторонние неприятные ароматы, а трубы начинают ржаветь. Именно сульфиды являются токсичными компонентами, вызывающими кожные аллергические реакции.
6. Фториды – их концентрация не должна составлять более 1,5 мг/л. Обратите внимание, что полностью лишенная фтора вода также не полезна.

Перечисленные компоненты к сильно токсичным не относятся и отравлений не вызывают, но их постоянное употребление в пищу (даже в малых дозах) наносит непоправимый вред здоровью и приводит к хронической интоксикации.

Определение токсичных соединений, содержащихся в сравнительно небольших количествах, становится с каждым годом все более сложным и затратным. Определенные вещества в воде присутствовать могут, но строго в установленных количествах. Важно контролировать как структурный состав жидкости, так и ее функциональные интегральные характеристики.

Метрологические приборы позволяют определять только основные химические показатели, для проверки бактериального состава образцы отправляются в лаборатории. В зависимости от глубины проверки данных, анализы делятся на полные химические, сокращенные, направленные на определение некоторых составляющих. В большинстве случаев сокращенного анализа достаточно, но в целях определения полного набора компонентов требуется выполнение более глубокой проверки.

При анализе результатов нужно учитывать все показатели и сравнивать данные анализа с полученными характеристиками. Для каждого элемента есть предельно допустимая концентрация – она не должна быть превышена.

Рассмотрим основные способы, используемые для проверки качества воды.

Метод позволяет оценивать те качества, которые доступные органам чувств. Органолептическое исследование предполагает оценку цветности, прозрачности, аромата и вкуса воды.

Анализ воды на физико-химические показатели учитывает:

• жесткость;
• минерализацию;
• щелочность;
• окисляемость.

Методика позволяет определять наличие в воде паразитов и бактерий, среди которых могут присутствовать болезнетворные микроорганизмы. Обычно подсчитывается количество организмов на 1 мл жидкости

При анализе химического состава определяется наличие и количество органических, неорганических включений – к ним относят сложные органические вещества, металлы, нефтепродукты, ПАВы и так далее. Под сложными органическими веществами подразумеваются акриламиды, стиролы, фенолы, винилхлориды, тетрахлорид углероды, диоксины.

Анализ на альфа- и бета-частицы, радий проводится в целях определения радиационной безопасности жидкости. Определение содержания радионуклидов – основа для снижения дозовых нагрузок на организм. Вместе с результатами по комплексному анализу заказчик обычно получает также рекомендации, которые помогут ему улучшить качество воды.

Экспресс-анализы используются в целях ускорения процедуры проверки и снижения ее стоимости. Они позволяют анализировать такие показатели как:

• биохимическое потребление кислорода;
• число адсорбируемых либо экстрагируемых галогенов органического происхождения;
• кислотно-щелочной баланс;
• органолептические свойства воды.

Экспресс-анализ позволяет сокращать потребность в сложном оборудовании и реактивам. Важно! Высокое качество исследования поверхностная проверка гарантировать не может.

Все чаще в последние годы для проверки состава воды используются сенсоры – чувствительные элементы, которые являются основой большинства многокомпонентных анализаторов и экспрессных тест-систем. Они эффективно определяют содержание ферментов антропогенного происхождения, а также патогенную микрофлору.

Биотестирование – передовая методика определения токсичности химического вещества на биоценоз или водные организмы. Оценочные критерии – выживаемость и активность микроорганизмов, скорость их размножения, пр. Для получения корректных результатов биотестирования нужны соответствующие показатели температуры, освещенности, состава, кислотности и так далее.

Существует множество других быстрых способов определения качества питьевой воды – например, на вкус или используя другие органы чувств. Но вы должны понимать, что подобная оценка является очень субъективной, поэтому ставку следует делать на лабораторные исследования.

источник

Вода требуется любому организму, но из источника жизни она способна превратиться в причину болезней и отравлений. Помимо полезных микроэлементов, в воде растворяются многие химические соединения и могут развиваться микробы.

В современных условиях нельзя быть уверенным даже в чистоте воды из родника. Прежде чем применять воду для хозяйственных нужд либо питья, следует убедиться в ее качестве и безопасности. Это позволяет сделать лабораторный анализ воды.

Перед применением воды на производстве либо для хознужд проводится предварительная водоподготовка, предполагающая удаление из состава жидкости вредных компонентов, снижение ее жесткости и очистку от тяжелых металлов. Для определения конкретных веществ, подлежащих удалению, существуют химические методы анализа качества воды. Полученные данные позволяют правильно выбрать и установить требуемые очистные установки.

Эффективность работы фильтров проверяется аналогичным способом: анализ проводится повторно, а полученные данные сравниваются с первоначальными результатами. Если показатели улучшились, значит, установленные фильтры выбраны верно.

Для проведения проверки разработаны специальные методы химического анализа воды, при этом каждый из них направлен на установление содержания в жидкости определенного вещества либо группы веществ:

1. Фотометрия и люминесценция. В основе методики лежит эффект свечения. Тестируемая жидкость обрабатывается ультрафиолетом, в ответ на обработку разные вещества светятся по-разному. Зафиксировать реакцию позволяют специальные приборы. Подобная методика дает возможность установить присутствие в воде нитратов, растворенного сероводорода, отравляющих цианидов, анионных веществ и других компонентов.
2. ИК-спектрометрия – используется для выявления присутствия жиров и нефтепродуктов. Через воду пропускается инфракрасное излучение, заставляющее молекулы неравномерно колебаться. Длина волн служит маркером для определения примеси конкретного вещества.
3. Полярография – позволяет установить концентрацию в воде ионов свинца, цинка и органических веществ. Метод основан на движении ионов при проведении электролитической диссоциации.
4. Масс-спектрометрия – анализирует структуру вещества с помощью данных о его массе и заряде ионов. Применяется для определения изотопного состава молекул.
5. Потенциометрия – методика химического анализа воды, позволяющая установить наличие фторидов и водородный показатель (pH). В основе способа лежит измерение электродвижущих сил.
6. Дозиметрия – устанавливает наличие в жидкости радиоактивных примесей.

Многообразие существующих методик позволяет провести общий и полный анализ. При общем качество жидкости проверяется по уровню главных показателей каждой группы. С его помощью делаются выводы о качественном составе воды, однако не определяется концентрация конкретных веществ. Для ее определения проводится полный анализ, предполагающий углубленное исследование исходных образцов.

С помощью общего анализа устанавливаются следующие характеристики:

• Жесткость.
• Органолептика.
• Состав по основным хим. элементам.
• Кислотность.

Полный анализ предполагает углубленные исследования показателей каждой группы, что позволяет определить точную концентрацию веществ в растворе. Данный метод химического анализа питьевой воды можно использовать для проверки жидкости на содержание патогенной микрофлоры, токсинов, химических компонентов.

Для получения достоверных данных анализ любого вида должен выполняться при строгом соблюдении условий, установленных нормативами. То же самое относится к методике отбора проб воды для химического анализа, их хранению и транспортировке.

Для проб воды применяется тара из стекла или пластика, а колпачки должны закрываться герметично. Хранение исходного материала для последующих анализов происходит при условии их консервации в специальном водном растворе. Максимальный срок хранения – две недели.

Оптимальный объем воды для проведения исследований составляет не менее 3,5 дм3. При взятии образцов составляется акт, в котором указываются причины анализа и его назначение, определяются показатели для проверки, отмечается место и время забора жидкости.

При появлении сомнений относительно качества водопроводной воды либо воды, поступающей в дом из колодца и скважины, лучше не рисковать собственным здоровьем, а обратиться в нашу компанию. По результатам выполненной проверки вы сможете понять, есть ли необходимость устанавливать системы очистки воды. Опытные специалисты подберут подходящие фильтры, а также выполнят их монтаж и последующее обслуживание на выгодных условиях.

источник

Титрованием NaOH с индикатором фенол- фталеином

— содержание определяемого компонента в .

Титрованием HCl с индикатором фенол- фталеином

— содержание определяемого компонента в мг/л.

— окисляемость воды в мг/л О .

Титрованием НСl с индикатором метилоранжем

— количество раствора известной концентрации, израсходованное на титрование взятого объема пробы воды (или добавленное в образцовый при колориметри- ровании), в мл.

Титрованием трилона «Б» с индикатором ЕТ-00

— поправочный коэффициент к нормальности этого раствора.

Титрованием трилона «Б» с индикатором мурексидом

— концентрация стандартного раствора.

— объем исследуемой воды, взятой для определения, в мл.

Титрованием MgCl с индикатором ЕТ-00

— количество трилона «Б», добавленное в пробу, в мл.

Титрованием AgNO в присутствии индикатора K Cr O :

I — эмпирическим раствором (1 мл AgNO 1 мг Cl’) и

— общее количество KMnO , добавленное в пробу, в мл.

— количество KMnO , пошедшее на окисление органических веществ в дистиллированной воде, мл.

II — децинор- мальным (1 мл 0,1 AgNO 0,1 мг/эк в Cl’)

— количество KMnO , пошедшее на окисление 10 мл раствора H C O , в мл.

— количество раствора J , добавленное в пробу, мл.

Титрованием KMnO в кислой или щелочной среде

— поправочный коэффициент к нормальности раствора J.

Титрованием Na S O (иодометрия)

— количество раствора Na S O , израсходованное на титрование пробы, в мл.

Метод колори-
метрического титрования

С сульфо- салициловой кислотой

— поправочный коэффициент к нормальности раствора Na S O .

Окисление Mn до MnO в присутствии катализатора AgNO

— количество стандартного раствора, взятого для приготовления образцового раствора, в мл.

С молибдено- вокислым аммонием

— высота столба жидкости в цилиндре с образцовым раствором.

С циркон- ализариновым красителем

— высота столба жидкости в цилиндре с исследуемой водой.

— вес прокаленного остатка определяемого вещества в мг.

С дисульфо- феноловым реактивом

— вес чашки с сухим остатком в мг.

— вес сухого остатка прибавленного раствора соды в мг.

1000 — коэффициент для пересчета содержания определяемого компонента в 1 литре воды.

2 — коэффициент пересчета в СО (условно считают, что с НСl оттитровывается только 1/2 общего содержания СО ).

С отделением Са , Mg , Fe , Al аммиачно- спиртовым раствором

30 — эквивалентный вес иона Са».

61 — эквивалентный вес иона НСО .

20,04 — эквивалентный вес иона Са .

Выпариванием при 130 °С с содой

12,16 — эквивалентный вес иона Mg .

35,5 — эквивалентный вес иона Сl’.

По разности между общей жесткостью и ионом Са

4,4 — коэффициент пересчета в СО своб. (1 мл 0,1 NaOH соответствует 4,4 мг СО своб.).

По разности между содержанием общего и трехвалентного железа

0,17 — коэффициент пересчета в H S (1 мл 0,01 раствора иода, соответствует 0,17 мг H S).

0,08 — титр 0,01 раствора KMnO , выраженный в мг O .

2,4 — коэффициент пересчета в SO (1 мл 0,05 раствора трилона «Б» соответствует 2,4 мг иона SO ).

0,0208 — коэффициент для пересчета мг-л SO в .

0,028 — коэффициент для пересчета мг/л иона Cl’ в .

0,043 — коэффициент для пересчета мг/л (Na+K) в .

0,4114 — коэффициент для пересчета BaSO в SO .

0,3235 — коэффициент для пересчета суммы (Na +К ) на Na .

При отборе проб должна быть исключена любая возможность случайного загрязнения воды.

Бутыли тщательно моют внутри и снаружи. Резиновые пробки кипятят в 1%-ном растворе соды, затем промывают водой и 1%-ным раствором соляной кислоты, после чего несколько раз ополаскивают дистиллированной водой. Если для отбора применяют стаканы и пробоотборники, они также должны быть тщательно вымыты.

Пробки хранят в чистом деревянном плотно закрываемом ящике, что исключает возможность загрязнения.

Отбор проб воды является ответственным моментом, определяющим качество исследований и надежность результатов анализа. Перед отбором пробы тщательно вымытые руки, бутыли, стаканы, пробоотборники, пробки два, три раза ополаскивают отбираемой водой.

В открытый источник бутыль погружают и она заполняется водой. Если источник мелкий, воду отбирают стаканом, сливая в бутыль воду по стенке.

Перед отбором проб из скважин и колодцев откачивают застоявшуюся воду так, чтобы столб воды сменился свежей не менее двух-трех раз. Для отбора проб целесообразно применять пробоотборник конструкции Е.В.Симонова.

Между уровнем воды в бутыли и пробкой нужно оставить воздушное пространство объемом 5-10 см .

Немедленно после заполнения бутыль закупоривают пробкой. Обтирают бутыль сухим полотенцем и переворачивают вверх дном, следя за тем, чтобы вниз не стекали капли воды. Если пробка остается сухой, можно считать, что герметичность укупорки достигнута.

На бутыль наклеивают этикетку, в которой должны быть указаны: назначение анализа, адрес места отбора, наименование водоема, водотока, колодца, номер скважины, глубина и дата отбора, условия погоды, фамилия исполнителя, отобравшего пробу.

В зависимости от назначения анализа отбирают следующие количества воды:

для целей питьевого водоснабжения 1,5 л, и, кроме того, для определения каждого из неустойчивых компонентов по 0,25 л; для оценки агрессивных и коррозионных свойств 1,0 л и для определения по специальному заданию стабильности и содержания ионов марганца и фтора по 0,5 л.

Отобранные пробы воды доставляют в лабораторию с сопроводительными ведомостями, в которых повторено содержание этикеток.

С целью определения неустойчивых компонентов отбирают отдельные пробы по 250 мл воды в каждой.

Окисляемость, содержание сероводорода, нитратов, нитритов, аммония, железа и стабильность рекомендуется определять на месте взятия пробы, немедленно после отбора.

Если этого сделать нельзя, неустойчивые компоненты воды консервируют.

Консервируя окисляемость и соединения азота, к 250 мл отдельно взятой пробы воды добавляют 0,5 мл 25%-ного раствора серной кислоты, проверенной на отсутствие аммония.

Для консервации сероводорода в бутыль емкостью 250 мл предварительно наливают 6-10 мл 10%-ного раствора ацетата кадмия или 1-2 мл 50%-ного раствора едкого натрия.

Для стабилизации железа воду подкисляют соляной кислотой. Дозу раствора кислоты устанавливают, титруя 250 мл исследуемой воды с метилоранжем до появления розового окрашивания. Во вновь отобранную пробу воды добавляют установленную дозу соляной кислоты. Мутные воды после подкисления отстаивают в течение часа и переливают в чистую посуду. Если в дальнейшем при стоянии выпадает осадок гидрата окиси железа, его растворяют подкислением воды.

Для определения стабильности в бутыль на 500 мл отбирают пробу воды, в которую всыпают 30 г мраморного порошка для нахождения щелочности в воде, насыщенной углекислым кальцием.

Лаборант записывает в рабочий журнал сведения с этикетки на бутыли и отмечает в журнале даты доставки пробы воды в лабораторию, начала и окончания анализа. (Формы рабочих журналов приведены в приложениях NN 5, 6 и 7).

Исследуемую воду перед анализом подвергают предварительной обработке в двух случаях: когда она мутна или окрашена.

В нефильтрованной воде определяют: прозрачность, содержание сероводорода и железа.

Для объемных и колориметрических определений воду фильтруют в том случае, когда прозрачность ее ниже 30 см по шрифту.

Для весовых определений воду во всех случаях фильтруют, окрашенные же воды не обесцвечивают. Для колориметрических определений окрашенные воды предварительно обесцвечивают.

1. Фильтрование.

Воду фильтруют через беззольный бумажный фильтр, промытый несколько раз дистиллированной, а затем 2-3 раза исследуемой водой.

Порциями профильтрованной воды промывают и склянку, в которую воду фильтруют. Профильтрованная вода должна тотчас же поступить в работу.

2. Обесцвечивание.

Наиболее распространенным реагентом для обесцвечивания воды является гидрат окиси алюминия, который образуется в воде при прибавлении к ней сернокислого алюминия. Процесс обесцвечивания идет наиболее эффективно при рН=5.

Этот способ обесцвечивания дает хорошие результаты при определении: аммонийных солей, нитритов (при цветности воды до 1000°), нитратов (до 300°) и хлоридов.

Реактивы. 1. Раствор сульфата алюминия (13,9 г химически чистого Al (SO ) ·18H O растворяют в 100 мл дистиллированной воды). 2. Раствор едкого калия (7 г химически чистого KOH растворяют в 100 мл дистиллированной воды).

Оба раствора практически эквивалентны и их нормальность примерно равна 1,25.

Реактивы и дистиллированная вода не должны содержать соединений азота и хлоридов.

Рекомендуется проверять эквивалентность соотношений обоих растворов. Для этого на 100 мл дистиллированной воды вносят 1 мл раствора едкого калия, 3 капли раствора индикатора метилрота (0,5%), а затем из градуированной пипетки вносят раствор сернокислого алюминия до ясного перехода желтой окраски в малиново-красную.

Число мл израсходованного раствора сернокислого алюминия выражает величину поправочного коэффициента ( ) данного раствора щелочи.

В зависимости от степени мутности, окрашенности и щелочности воды на 200-400 мл исследуемой пробы, налитой в мерный цилиндр, вносят при перемешивании 0,5-1-2-4 мл раствора сернокислого алюминия. Последний с бикарбонатами дает гидроокись алюминия:

Al (SO ) +3Ca(HCO ) =2Al(OH) +3CaSO +6CO .

Полное обесцвечивание происходит при конечной реакции среды около pH=5, что получается, если количество внесенного раствора сернокислого алюминия численно равно величине щелочности в мг-экв в данном (200-400 мл) объеме воды.

Так, если щелочность исследуемой воды соответствует 2,5 мг-экв в 1 л, то щелочность в 400 мл равна 1 мг-экв, и на этот объем воды необходимо внести 1 мл раствора сернокислого алюминия. Если же величина щелочности в данном объеме воды больше, то соответственно до равных числовых значений добавляют количество раствора сернокислого алюминия или несколько понижают щелочность воды путем добавки титрованного раствора чистой серной кислоты.

В тех случаях, когда требуется внести раствор сернокислого алюминия в количестве, превышающем щелочность в данном объеме воды, необходимо дополнительно внести раствор едкого калия, количество которого рассчитывают по формуле:

где — необходимое количество мл раствора KOH,

— количество мл раствора Al (SO ) , добавлено в пробу,

— щелочность воды в мг-экв в данном объеме воды,

— поправочный коэффициент к нормальности раствора Al (SO ) .

Пример: На 400 мл исследуемой воды со щелочностью 0,8 , внесен 1 мл раствора сернокислого алюминия, здесь требуется добавить раствор едкого калия в количестве, равном

Реакция среды контролируется по величине рН.

Для измерения температуры воды применяют ртутный термометр со стоградусной шкалой и делениями на 0,1 градуса, опуская его непосредственно в водоем или в пробу воды в бутыли. При этом нужно соблюдать меры предосторожности против нагревания воды лучами солнца, рукой или другими источниками тепла. Термометр выдерживают в воде не менее 5 минут и измеряют температуру с точностью до 0,1 градуса.

Извлеченный из воды термометр протирают сухим полотенцем и измеряют температуру воздуха в тени, не на ветру.

Запахи делятся на две группы:

I группа — запахи естественного происхождения (от живущих или отмерших в воде организмов, от влияния берегов, окружающих почв, дна и т.д.);

II группа — искусственного происхождения (от промышленных сточных вод, от обработки воды реагентами на водопроводе).

Характер запаха определяют при температуре воды 15-20°. Воду наливают в широкогорлую колбу емкостью 150-200 мл на ее объема, накрывают часовым стеклом и встряхивают вращательными движениями, после чего колбу открывают и втягивают носом воздух.

Запахи первой группы классифицируют по таблице 3.

Запах мокрой щепы, древесной коры

Прелый, свежевспаханной земли

Запахи естественного происхождения, не похожие на предыдущие

Запахи второй группы характеризуют по соответствующим веществам: фенольный, хлорфенольный, камфорный, нефтяной, хлорный.

Интенсивность запаха выражают в баллах при температуре 15-20 °С и при нагревании до температуры около 60 °С. При этом поступают так же, как при определении характера запаха. Оценка в баллах дается по таблице 4.

Запах совсем не ощущается.

Запах, обычно не замечаемый, обнаруживается опытным исследователем.

Запах, обнаруживаемый потребителем, если на запах обратить его внимание.

Запах, легко замечаемый и могущий вызвать неодобрительные отзывы о воде.

Запах, обращающий на себя внимание и могущий заставить воздержаться от питья.

Запах, настолько сильный, что вода непригодна для питья.

Мутность зависит от наличия в воде взвешенных веществ и коллоидных примесей. В зависимости от степени прозрачности воду условно подразделяют на: 1) прозрачную, 2) слабо опалесцирующую, 3) опалесцирующую, 4) слегка мутную, 5) мутную и 6) сильно мутную.

Для количественного определения прозрачности применяют два метода: «по кресту» и по Снеллену.

Прозрачность «по кресту» определяют при регулярном контроле работы очистных сооружений и качества воды в водопроводной сети.

В лаборатории прозрачность воды устанавливают по Снеллену путем чтения стандартного шрифта через столб воды, налитой в цилиндр диаметром 2,5-2,0 см с плоским дном, градуированный по высоте на 30 см, начиная от дна. Цилиндр неподвижно укрепляют в штатив так, чтобы шрифт находился на расстоянии 4 см от дна цилиндра.

Перед анализом воду хорошо взбалтывают, тотчас же переливают в цилиндр и, быстро сливая воду из боковой трубки, отмечают высоту столба, при которой чтение шрифта становится возможным. Прозрачность выражают в сантиметрах, с точностью до 0,5 см. Работать нужно в хорошо освещенной комнате, но не на прямом солнечном свету.

Образцы стандартного шрифта приложены к ГОСТу 3351-46*.
________________
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 3351-74, здесь и далее по тексту. — Примечание изготовителя базы данных.

Причиной окраски природных вод обычно являются вещества, извлекаемые водой из торфа, гумуса, болотной почвы, отмерших растений и т.п.

Для качественного определения цветности 100 мл воды в колбе из бесцветного стекла просматривают на белом фоне. По окраске воду характеризуют как: бесцветную, светло-желтую, желтоватую и интенсивно-желтую.

Количественно цветность воды определяют путем сравнения с растворами, имитирующими цветность воды — шкалой цветности.

Для приготовления шкалы цветности используют основные растворы: платиново-кобальтовый (раствор N 1) или раствор двуххромовокислого калия и сернокислого кобальта (раствор N 2).

Приготовление основных растворов и шкалы цветности

Приготовление раствора N 1. Отвешивают на аналитических весах 1,245 г хлороплатината калия (KPtCl ), что соответствует 500 мг платины и 1,01 г кристаллического хлористого кобальта (CoCl ·6H O). Навески помещают в литровую колбу и растворяют, приливая немного дистиллированной воды, затем добавляют 100 мл концентрированной соляной кислоты и колбу до метки доливают дистиллированной водой. Цветность такого раствора равна 500°.

Приготовление раствора N 2. 0,0875 г двуххромовокислого калия растворяют в чистой посуде в небольшом количестве дистиллированной воды. В отдельной посуде растворяют 2,0 г сернокислого кобальта. Оба раствора смешивают в литровой колбе и прибавляют 1 мл химически чистой серной кислоты (удельного веса 1,84). Колбу доливают до метки дистиллированной водой. Цветность этого раствора также равна 500°.

Растворы N 1 и N 2 хранят в темном месте. Они пригодны для приготовления шкалы цветности в течение одного года.

Шкалу цветности готовят из основных растворов N 1 и N 2, в цилиндрах Несслера одинакового диаметра и высоты, емкостью 100 мл, изготовленных из бесцветного стекла. В цилиндры приливают различные количества раствора N 1 и раствора N 2. Объем растворов доводят до 100 мл дистиллированной водой.

Шкалу цветности из основного платино-кобальтового раствора N 1 готовят в соответствии с таблицей 5.

Количество основного раствора в мл

Кол-во дистиллированной воды в мл

Для приготовления шкалы цветности из основного раствора N 2 готовят вспомогательный раствор. 1 мл химически чистой серной кислоты (удельного веса 1,84) доводят дистиллированной водой до 1 литра. Затем смешением основного раствора и вспомогательного в соотношениях, указанных в таблице 6, получают шкалу цветности.

Количество основного раствора в мл

Кол-во вспомогательного раствора в мл

Цилиндры шкалы закрывают пробками и хранят в темном месте. Через 2-3 месяца шкалу из основных растворов приготовляют заново.

Количественное определение цветности.

Мутные воды прозрачностью ниже 30 см по Снеллену перед определением цветности фильтруют.

В цилиндр, однотипный с теми, в которых приготовлена шкала цветности, наливают 100 мл исследуемой воды и сравнивают со шкалой цветности. Цилиндры просматривают сверху на белом фоне до тех пор, пока окраска исследуемой воды не будет близка или тождественна окраске раствора в одном из цилиндров шкалы цветности.

Цветность от 1° до 50° выражают с точностью до 1°,

Если исследуемая вода имеет цветность выше 80°, то для анализа берут меньший объем воды и разбавляют дистиллированной водой до объема 100 мл. Цветность в этом случае находят умножением результата на кратность разбавления.

Взятую из открытого водоема воду прозрачностью 20 см и менее по Снеллену хорошо взбалтывают и наливают в мерный цилиндр до высоты 30 см. Воде дают постоять в течение часа в защищенном от солнечных лучей и нагревания месте.

Воды прозрачностью по Снеллену 20 см и менее, пробы которых отобраны из подземных источников, отстаивают в течение 24 часов.

Осветление описывают качественно:

незначительное, слабое, сильное, вода прозрачна, а выпавший осадок характеризуют по количеству: нет, незначительный, большой. Указывают толщину слоя большого осадка в мм или в отношении общего объема пробы воды. По качеству осадки подразделяют на кристаллические, аморфные, хлопьевидные, илистые, песчаные. Отмечают цвет осадка — бесцветный, сероватый, бурый, черный.

Содержание в воде взвешенных веществ определяют весовым методом. Для отделения взвешенных веществ воду фильтруют через бумажные фильтры, тигли Гуча или центрифугируют. Объем воды, необходимый для анализа, зависит от предполагаемого содержания в ней взвешенных веществ и может быть принят по таблице 7.

Предполагаемое содержание взвешенных веществ в мг/л

1. Определение взвешенных веществ фильтрованием.

Плотные бумажные обеззоленные фильтры помещают по одному в бюксы и просушивают в сушильном шкафу при температуре 105° до постоянного веса. Бюксы с фильтрами взвешивают на аналитических весах. Пробу воды тщательно взбалтывают и быстро, не давая осесть взвеси, отбирают в мерную колбу необходимое для анализа количество воды и пропускают через подготовленные бумажные фильтры. Если фильтрат мутный, его следует пропустить вторично через тот же фильтр. Переносят фильтры вместе с находящимися в них взвешенными веществами в бюксы, в которых взвешивались фильтры, и высушивают в сушильном шкафу до постоянного веса при температуре 105 °С.

Содержание взвешенных веществ в анализируемой воде в мг/л рассчитывают по формуле:

где — содержание взвешенных веществ в мг/л;

— вес бюкса после просушивания с бумажным фильтром и взвешенными веществами в г;

— вес бюкса с бумажным фильтром без осадка в г;

— коэффициент приведения к объему в 1 л;

— объем воды в мл, взятый для анализа;

1000 — множитель для пересчета г в мг.

2. Метод центрифугирования.

В высушенную при 105 °С до постоянного веса пробирку наливают воду и центрифугируют в центрифуге марки СМ-3 в течение 15 минут. Затем жидкость над осадком осторожно отбирают резиновой грушей, наливают новую порцию исследуемой воды в ту же пробирку и вновь центрифугируют.

Эти операции повторяют до тех пор, пока весь взятый для определения объем воды не будет процентрифугирован.

Затем стенки пробирки омывают дистиллированной водой, взмучивая осадок, и вновь центрифугируют. После сливания воды над осадком промывание повторяют вторично, после чего пробирку с осадком высушивают до постоянного веса в сушильном шкафу при температуре 105°.

Содержание взвешенных веществ рассчитывают по той же формуле (пункт 1).

3. Определение потери при прокаливании взвешенных веществ.

Фильтр со взвешенными веществами помещают в предварительно прокаленный и взвешенный тигель. Тигель с осадком прокаливают в электрическом муфеле при 800° в течение 30 минут до достоянного веса, охлаждают и взвешивают. Разница в весе между взвешенными веществами и прокаленными, приведенная к 1 литру, равна потере при прокаливании.

Воды, содержащие сероводород, корродируют водопроводные трубы, котельный металл и железобетонные сооружения.

Питьевая вода не должка содержать даже следов сероводорода, так как уже малейшие его концентрации сообщают ей неприятный вкус и запах.

Реактивы. 1. Раствор уксуснокислого кадмия 10%; 2. соляная кислота концентрации 1:1; 3. раствор иода 0,01 ; 4. раствор гипосульфита натрия 0,01 ; 5. раствор свежеприготовленного крахмала 0,5%; 6. свинцовая бумага.

Качественная проба. Присутствие сероводорода устанавливают по свойственному этому газу запаху тухлых яиц или при помощи бумаги, пропитанной раствором уксуснокислого свинца. Смоченная дистиллированной водой такая бумага чернеет, если ее держать над водой, содержащей сероводород, вследствие образования сернистого свинца.

Количественное определение. В склянку на 250 мл с притертой пробкой наливают 6-10 мл уксуснокислого кадмия и осторожно наполняют исследуемой водой почти доверху. Закрыв склянку пробкой, осторожно перемешивают ее содержимое.

Через 5 часов (или после доставки пробы в стационарную лабораторию) осадок сульфида кадмия отфильтровывают и тщательно промывают горячей водой. Фильтрат с осадком помещают в ту склянку, где производилось осаждение, приливают в нее 20 мл раствора иода, подкисляют 5 мл соляной кислоты, фильтр измельчают стеклянной палочкой и избыток иода оттитровывают раствором гипосульфита натрия до слабо-желтого окрашивания. Затем добавляет 1 мл свежеприготовленного раствора крахмала и продолжают титрование до обесцвечивания раствора.

Определение содержания нитратов основано на том, что они под действием дисульфофеноловой кислоты переходят в нитропроизводные фенола, которые дают со щелочами соединения, окрашивающие раствор в желтый цвет.

Реактивы. 1. Дисульфофеноловый реактив; 2. раствор аммиака 10%; 3. основной стандартный раствор азотнокислого калия, 1 мл которого содержат 0,1 мг нитратов; 4. раствор сернокислого серебра, 1 мл которого соответствует 1 мг хлора.

Качественная проба с приближенной количественной оценкой. В пробирку, диаметром 14 мм, из бесцветного стекла наливают по стенке 1 мл исследуемой воды и 1 мл дисульфофеноловой кислоты. Содержимое пробирки перемешивают и через 20 минут по интенсивности окраски устанавливают приближенное содержание нитратов по таблице 8.

Окраска при наблюдении сбоку

Содержание азота нитратов в мг/л

Уловима только при сравнении с контролем

Количественное определение. Цветные и мутные воды перед анализом обесцвечивают и фильтруют. Для определения берут такой объем исследуемой воды, содержание азота в котором находится в пределах 0,02-0,1 мг. Воду отбирают пипеткой, помещают в фарфоровую чашечку, добавляют раствор сернокислого серебра, в количестве, эквивалентном содержанию хлоридов в данном объеме воды, и упаривают досуха. Если вода предварительно подвергалась коагулированию и имеет рН около 5,0, пробу перед выпариванием подщелачивают, добавив к ней 0,1 раствора щелочи из расчета 2 мл на 100 мл исследуемой воды.

К охлажденному сухому остатку добавляют 1 мл дисульфофенолового реактива и тотчас же тщательно растирают стеклянной палочкой до полного смешения с высушенным остатком. Через 10 минут в чашку добавляют 10 мл дистиллированной воды, перемешивают и вносят 10 мл аммиака (раствор должен после этого иметь отчетливый запах аммиака). В присутствии нитратов появляется желтое окрашивание. Раствор переносят в мерную колбу и доводят дистиллированной водой до метки 100 мл.

3атем готовят 2-3 образцовых раствора, исходя из ожидаемого содержания нитратов. При этом рабочий стандартный раствор (0,2-1,0 мл) выпаривают в фарфоровых чашечках, не допуская прокаливания, обрабатывают, как указано выше, и доводят объем раствора дистиллированной водой до 100 мл.

Колориметрируют в цилиндрах Генера. Сливая воду через кран из того или другого цилиндра, находят ту высоту столба жидкостей, при котором окраска в обоих цилиндрах при рассмотрении сверху на белом фоне становится одинаковой.

В присутствии хлоридов получают уменьшенное количество нитратов. Хлориды связывают добавкой сернокислого серебра. Выпавший осадок солянокислого серебра отфильтровывают.

Определение содержания нитритов основано на образовании азокрасок при взаимодействии в кислой среде нитрит-ионов и ароматических аминов (реактив Грисса).

Реактив Грисса с нитритами дает окраску от розовой до ярко-красной.

Реактивы. 1. Реактив Грисса; 2. стандартный раствор азотистокислого натрия (1 мл раствора содержит 1 мг NO ); 3. рабочий раствор азотистокислого натрия (1 мл раствора содержит 0,002 мг нитрит-иона).

Качественная проба. В пробирку диаметром 13-14 мм наливают 10 мл исследуемой воды, прибавляют 0,1-0,2 г реактива Грисса и нагревают в течение 5 минут при 70-80 °С. Содержание нитритов приближенно находят по таблице 9.

Окрашивание при рассмотрении сбоку

Окрашивание при рассмотрении сверху вниз

Содержание азота нитритов в мг/л

Количественное определение. Мутные и цветные воды предварительно обесцвечивают и фильтруют.

Берут такой объем исследуемой воды, концентрация азота в котором находится в пределах 0,01-0,004 мг. Взятый объем воды помещают в цилиндр Генера и объем доводят до 100 мл дистиллированной водой. Затем готовят 2-3 образцовых раствора в зависимости от предполагаемого содержания нитритов, доводя взятый объем стандартного раствора до 100 мл дистиллированной водой. Перемешивают и оставляют стоять 30 минут. Нагревание раствора на водяной бане до 50-60 °С ускоряет развитие окраски.

Сравнивают окраски растворов в цилиндрах Генера, рассматривая на белом фоне сверху. Сливая воду из цилиндров, находят такую высоту столба жидкости, при которой окраски в обоих цилиндрах одинаковы.

Северные и глубоководные артезианские воды содержат минеральный аммоний, который не обладает вредными для здоровья человека свойствами.

Присутствие аммония в поверхностных и верховодных источниках может указывать на возможное загрязнение воды, что имеет большое значение для оценки питьевых качеств воды с санитарной точки зрения.

Содержание аммонийных солей определяют колориметрически с реактивом Несслера, который с NH дает желтое окрашивание.

Подготовка пробы воды к анализу.

На точность получаемых результатов оказывает влияние: мутность, цветность, жесткость, содержание железа, сульфатов и свободной углекислоты. Если вода обладает цветностью более 30°, ее обесцвечивают; мутную воду отфильтровывают или обрабатывают коагулянтом. Если образовавшаяся при добавлении реактива Несслера муть не исчезает при подкислении раствора серной кислотой в концентрации 1:3, то в воде имеются сульфиды, которые необходимо удалить. Для этого на каждые 100 мл исследуемой воды добавляют 10 капель 30% раствора уксуснокислого цинка, перемешивают, отстаивают в цилиндре в течение 2-х часов и из отстоявшейся жидкости отбирают пробу для определения.

При жесткости более 4 воду умягчают, прибавляя на 100 мл 2 мл раствора едкого натрия и кальцинированной соды. Раствор перемешивают и отстаивают в течение 2-х часов.

Реактивы. 1. Реактив Несслера; 2. сегнетова соль; 3. стандартный раствор хлористого аммония, 1 мл которого содержит 0,05 мг аммонийного азота; 4. безаммиачная дистиллированная вода; 5. раствор уксуснокислого цинка 30%; 6. раствор едкого натрия и кальцинированной соды (см. приложение N 1 — приготовление специальных реактивов, буферных растворов и индикаторов).

Качественная проба. В пробирку диаметром 13-14 мм отбирают 10 мл исследуемой воды, прибавляют 0,2-0,3 г сегнетовой соли, а затем 0,2 мл реактива Несслера. По развившейся желтой окраске через 10 минут судят о приближенном содержании аммония по таблице 10.

Окрашивание при рассматривании сверху вниз

Окрашивание при рассматривании сбоку

Интенсивно-бурое, раствор мутный

Количественное определение. Берут такой объем воды, концентрация аммония в котором находится в пределах 0,03-0,07 мг, и доводят до 100 мл дистиллированной безаммиачной водой. Затем готовят 2-3 образцовых раствора согласно ожидаемой концентрации аммония, разбавляя взятый объем рабочего стандартного раствора до 100 мл безаммиачной водой.

Исследуемую воду и образцовые растворы переносят в цилиндры Генера, добавляют по 0,2 г сегнетовой соли и по 2 мл реактива Несслера. После добавления каждого реактива растворы перемешивают. Окраски сравнивают через 10 минут (см. § 2 настоящей главы).

При содержании аммония более 5 мг/л анализируемую воду предварительно разбавляют.

В сильно загрязненных водах или в водах с солесодержанием свыше 3000 мг/л содержание аммония определяют с отгонкой. Для этого 300 мл анализируемой воды вливают в колбу с притертой стеклянной пробкой, через которую пропущена трубка дефлегматора, соединенного с холодильником. В колбу вводят 10 мл фосфатной буферной смеси (14,3 г одноосновного фосфата калия KH PO и 90,15 двуосновного фосфата калия — K HPO ·3H O) помещают в мерную литровую колбу, растворяют в безаммиачной воде и доводят объем раствора до метки 1 литр. Содержимое колбы кипятят до тех пор, пока от взятого объема не останется 100 мл.

В отгоне определяют содержание аммония и пересчитывают на 1 литр, учитывая взятый для отгона объем воды.

Почти все воды содержат железо. Значительные количества его портят вкус питьевой воды. Соли железа образуют нерастворимые осадки на стенках водопроводных труб и котлов, кольматируют дренажи и водозаборные фильтры. Все это вызывает необходимость точного учета содержания железа для обезжелезивания воды в необходимых случаях.

1. Сульфосалициловый метод.

Наиболее точным считают колориметрический метод с сульфосалициловой кислотой. Он основан на способности сульфосалициловой кислоты или ее натриевой соли давать с ионами железа окрашенные комплексные соединения.

В слабокислой среде сульфосалициловая кислота реагирует только с ионами трехвалентного железа с образованием комплексов, окрашивающих раствор в красный цвет.

В слабощелочной среде она реагирует с солями как трехвалентного, так и двухвалентного железа с образованием комплексов, окрашивающих раствор в желтый цвет.

Реактивы. 1. Водный раствор сульфосалициловой кислоты 10%; 2. раствор соляной кислоты (см. приложение N 1. Приготовление специальных растворов); 3. раствор аммиака 10%; 4. стандартный раствор железоаммонийных квасцов [FeNH (SO ) ·12H O], 1 мл которого содержит 0,01 мг железа.

Определение содержания общего железа.

Если концентрация железа не превышает 1,0 мг/л, для анализа берут 10 мл исследуемой воды, содержание железа в которых не превышает 0,01 мг.

Воду с большим содержанием железа разбавляют так, чтобы в 10 мл полученного раствора содержание железа было не выше 0,01 мг. Затем прибавляют по 5 мл растворов сульфосалициловой кислоты и аммиака и перемешивают. В таких же цилиндрах готовят шкалу стандартных растворов, наливая из микробюретки 0,1; 0,2 и т.д. до 1,0 мл стандартного раствора соли железа, доводят объем жидкости в цилиндрах до 10 мл дистиллированной водой и добавляют те же реактивы, какие были прибавлены в исследуемую воду.

Через 10 минут после приготовления растворов окраски сравнивают, просматривая цилиндры на белом фоне сверху.

Определение содержания трехвалентного железа.

Методики определения содержания трехвалентного и общего железа аналогичны за исключением того, что в исследуемую воду и во все цилиндры шкалы стандартов вместо раствора аммиака приливают по 0,1 мл раствора соляной кислоты. Раствор окрашивается в красный цвет. После 10-минутного стояния пробу колориметрируют.

Содержание Fe рассчитывают по той же формуле, что и для общего железа (см. таблицу 2).

Определение содержания двухвалентного железа.

Концентрацию двухвалентного железа вычисляют по разности: .

2. Родановый метод.

При отсутствии сульфосалициловой кислоты или сульфосалицилового натрия содержание железа определяют колориметрически с роданистым аммонием. Родановый метод основан на взаимодействии в сильнокислой среде окисного железа и родана с образованием комплекса, окрашивающего раствор в красный цвет.

Реактивы. 1. Стандартный раствор железоаммонийных квасцов, 1 мл которого содержит 0,01 мг железа; 2. раствор роданистого аммония или калия (NH SCN) 50%; 3. персульфат аммония в кристаллах [(NH ) S O ]; 4. соляная кислота удельного веса 1,19, свободная от железа.

Определение содержания общего железа.

В мерную колбу на 100 мл берут такой объем исследуемой воды, содержание железа в котором находится в пределах 0,05-0,2 мг. Объем раствора доводят до 100 мл дистиллированной водой. Затем добавляют 2 мл соляной кислоты и несколько кристаллов персульфата аммония. Содержимое колбы перемешивают и одновременно готовят 2-3 образцовых раствора. В мерные колбы вносят требуемое количество мл стандартного раствора и объемы доводят дистиллированной водой до метки «100», добавляют 2 мл кислоты HCl, несколько кристаллов персульфата и перемешивают.

Одновременно в колбы (с исследуемой водой и стандартными растворами) вносят по 2 мл роданистого аммония и, перемешав, сравнивают окраски в цилиндрах Генера. Сливая раствор из цилиндра с более интенсивной окраской, находят такую высоту столба жидкости, при которой интенсивность окрасок в обоих цилиндрах одинакова.

Определение содержания трехвалентного железа.

Анализ выполняют так же как и для общего железа, за исключением того, что в исследуемую воду и стандартные образцы не добавляют персульфат аммония. Сравнивать полученные окраски необходимо немедленно, так как интенсивность их быстро падает. Концентрацию окисного железа рассчитывают по формуле расчета общего железа (см. таблицу 2).

Определение содержания двухвалентного железа.

Содержание закисного железа определяют по разности:

1. Условия определения.

Окисляемость марганцевокислым калием является условным показателем, характеризующим содержание в воде восстановителей (окисляющихся веществ). Ее выражают в мг/л кислорода, пошедшего на окисление.

Определению окисляемости в кислой среде мешают хлориды при концентрации более 300 мг/л, т.к. образующийся хлористый марганец обесцвечивает титруемую пробу. При высоком содержании хлоридов анализ выполняют в щелочной среде.

Реактивы. 1. Раствор марганцевокислого калия 0,01 ; 2. раствор щавелевой кислоты 0,01 ; 3. раствор серной кислоты в концентрации 1:3; 4. раствор гидрата окиси калия или натрия 50%.

2. Определение в кислой среде.

В коническую плоскодонную колбу объемом 250 мл отбирают пипеткой 100 мл исследуемой воды. Добавляют в нее 5 мл разбавленной серной кислоты, 3-4 капилляра (для равномерного кипения), точно 10 мл раствора марганцевокислого калия. Кипятят 10 минут от начала кипения, а затем добавляют точно 10 мл раствора щавелевой кислоты и обесцветившийся раствор титруют из бюретки по каплям раствором марганцевокислого калия до устойчивого слабо-розового оттенка. Если после кипячения вода обесцвечивается или буреет, то определение повторяют, добавив в повторную пробу 10-30 мл раствора марганцевокислого калия или разбавив исследуемую воду в 2-3 раза.

Для установления титра марганцевокислого калия в оттитрованную до слабо-розового цвета и еще горячую жидкость прибавляют 10 мл 0,01 раствора щавелевой кислоты и оттитровывают тотчас же раствором марганцевокислого калия до слабо-розовой окраски. Находят поправку » «.

где — поправочный коэффициент нормальности,

— количество KMnO , пошедшее на титрование, в мл.

3. Определение окисляемости в щелочной среде.

К 100 мл исследуемой воды прибавляют 0,5 мл раствора щелочи, 10 мл раствора марганцевокислого калия и кипятят ровно 10 минут от начала кипения. Охладив колбу до 50-60 °С, приливают 5 мл серной кислоты и 10 мл раствора щавелевой кислоты. После обесцвечивания титруют марганцевокислым калием до появления устойчивого розового окрашивания, не исчезающего в течение 1 минуты.

Стабильность характеризует свойство воды не выделять и не растворять осадок карбоната кальция. Оно зависит от содержания в воде свободной углекислоты.

На месте отбора пробы определяют общую щелочность исследуемой воды (§ 10 настоящей главы).

Пробу с мраморной крошкой, отобранную для определения щелочности воды, насыщенной углекислым кальцием (гл.II, § 2), встряхивают в течение часа на шуттель-машине. После часового отстаивания воду фильтруют и в 100 г фильтрата определяют щелочность воды, насыщенной углекислым кальцием, в ( ).

Стабильность рассчитывают по формуле

Вода считается стабильной, если величина стабильности равна единице.

К 100 мл исследуемой воды добавляют 0,2-0,3 г сегнетовой соли (она препятствует осаждению гидроокисей металлов), 3 капли 1% раствора фенолфталеина и титруют 0,1 раствором едкого натрия до слабо-розового окрашивания, сохраняющегося в течение 3-х минут. Окрашенные воды разбавляют для снижения интенсивности окраски.

Воды по своим свойствам могут быть щелочные, кислые и нейтральные. Количественно эти свойства характеризуются концентрацией водородных ионов в воде и обозначаются символом рН.

При рН
При рН=5,5-6,5 — слабокислая.

При рН=6,5-7,5 — нейтральная.

При рН=7,5-8,5 — слабощелочная.

При рН>8,5 — сильнощелочная.

Концентрация водородных ионов — важнейшая характеристика воды. Коррозионные свойства и питьевые качества воды во многом определяются величиной рН, зависящей от содержания в воде свободных кислот и общей концентрации солей.

Экспериментально рН устанавливают колориметрическим и электрометрическим (потенциометрическим) методами.

1. Колориметрический метод с универсальным индикатором.

Колориметрический метод основан на свойстве кислотно-основных индикаторов менять свою окраску в зависимости от концентрации водородных ионов в растворе.

Наиболее быстрым и простым является предложенный Н.И.Алямовским метод определения рН с универсальным индикатором.

В пробирку наливают воду до метки 5 мл, прибавляют 0,1 мл универсального индикатора. Перемешивают раствор легким встряхиванием и определяют рН, сразу сравнивая на белом фоне при рассмотрении сверху окраску воды в пробирке со стандартной цветной шкалой на стекле, составленной для рН в интервалах от 4,0 до 8,2.

Отмечают то значение рН шкалы, с окраской которого совпала окраска раствора в пробирке. Если раствор в пробирке окажется более ярким, чем крайний зеленый эталон шкалы, записывают значение рН>8,2, если более ярким, чем крайний красный эталон, записывают значение рH

2. Потенциометрический метод.

Метод наиболее точен и применяется для мутных и окрашенных вод, буферных растворов, служащих для колориметрических определений pH, а также природных и сточных вод со значительными колебаниями значений pH.

В некоторых приборах измерения основаны на компенсации электродвижущей силы, возникающей на электродах, груженных в исследуемую воду.

Для массовых анализов более удобны приборы, у которых на шкалу гальванометра нанесены значения рН, определяемые по отклонению стрелки гальванометра. Наиболее распространены в последнее время потенциометры марок ППМ-03, ЛПУ-0,1 и «Агрохимик».

1. Виды щелочности.

Общая щелочность природных вод обусловлена содержанием бикарбонатов, карбонатов и гидратов кальция, магния и щелочных металлов.

Количественно щелочность равна суммарному содержанию в воде ионов СО , НСО и ОН’.

Если в воде нет карбонатных и гидратных ионов, то общая щелочность равна содержанию в воде иона НСО .

Реактивы. 1. Растворы: HCl 0,1 ; 2. фенолфталеина 1%-ный; 3. метилоранжа 0,1%-ный.

2. Определение содержания карбонатов (СО ).

К 100 мл исследуемой воды добавляют 3-5 капель 1% раствора фенолфталеина. Если вода остается бесцветной, в ней отсутствует карбонатный ион, а если она окрашивается в розовый цвет, ее при постоянном помешивании титруют раствором соляной кислоты до обесцвечивания.

3. Определение содержания бикарбонатов (HCO ).

Если в исследуемой воде есть карбонат-ион, то содержание иона HCO устанавливают в пробе после определения содержания CO . В остальных случаях к 100 мл исследуемой воды добавляют 3 капли раствора метилового оранжевого и титруют раствором соляной кислоты до перехода желтой окраски в оранжевую.

4. Определение содержание карбонатов, бикарбонатов и гидратов при совместном их присутствии.

При совместном присутствии ионов CO , НСО и ОН’ на основании результатов титрования рассчитывают содержание этих ионов в по таблице 11.

Результаты титрования в мл 0,1 раствором HCl

Содержание в анализируемой воде, ионов

источник