Основные методы анализ природных вод

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

Работаем на рынке
с 2010 года

Предельно понятное
ценообразование

Свыше 5 000 довольных
клиентов по всей России

Нас рекомендуют! каждый третий клиент приходит по рекомендации

Индивидуальная ценовая политика при больших объемах

В состоянии найти комплексное решение даже для сложных задач

• атмосферные (снег, дождь);
• подземные (грунтовые, артезианские, родниковые, колодезные);
• поверхностные (океаны, моря, озера и т.п.).

Как известно, состав природных вод, распределенных по поверхности, имеет некоторые отличия в зависимости от территории на которой они находятся и от источника питания воды. На самом деле, природная вода — это раствор, который имеет в своем составе растворенные газы, и разнообразные химические соединения.

Выделяют четыре вида (или источника) водного питания природных вод: дождевое, снеговое, ледниковое и подземное. При этом источники питания могут быть антропогено-загрязненными.

Опасными загрязнителями являются соли тяжелых металлов(ртути, свинца, железа, меди), а так же нефть и нефтепродукты. Нефтью поражена пятая часть мирового океана. Если размер нефтяного пятна превышает 10 кв.м, то он приводит к смерти живых организмов, птиц и млекопитающих, мешает фотосинтезу и газообмену между атмосферой и гидросферой. Еще одним видом химического загрязнения является высокое содержание в них фосфатов и нитратов. Это приводит к перенасыщению водоемов удобрениями и возникновению в них интенсивного роста микроорганизмов-водорослей. Размножающиеся водоросли поглощают из воды большие объемы кислорода, растения и животные не могут существовать в такой среде и погибают, образовывая микроорганизмы которые способны разлагать растительные и животные ткани, в результатом происходит загнивание водоема — превращение его в болото. Органическое загрязнение — наличие в сточных водах веществ органического происхождения, губительно влияют на водоемы. Оседая на дно, они могут задерживать или прекращать жизнедеятельность микроорганизмов очищающих воду. При гниении остатков образуются отравляющие вещества, которые загрязняют всю воду в водоеме. Также наличие органических остатков мешает проникновению света в глубь воды, замедляя процесс фотосинтеза.

Под загрязненностью понимают такое состояние водного объекта в официально установленном месте его использования, при котором наблюдается отклонение от нормы в сторону увеличения тех или иных нормируемых компонентов. Санитарное состояние водных объектов и качество их воды у мест водопользования должны соответствовать нормативным показателям, т.е. ПДК.

Санитарные правила устанавливают нормируемые параметры воды водоемов: содержание плавающих примесей и взвешенных веществ, запах, привкус, окраска и температура воды, значение pH, состав и концентрация минеральных примесей и растворенного в воде кислорода, биологическая потребность воды в кислороде, состав и ПДК ядовитых и вредных веществ и болезнетворных бактерий.

Анализ природных вод необходим:

• изыскательским, проектно-изыскательскими организациям, предприятиям, объединениям, а также иными юридическим и физическим лицами, осуществляющими деятельность в области инженерных изысканий для строительства на территории Российской Федерации.
• органам государственной власти Российской Федерации, органам государственной власти субъектов Российской Федерации, органам местного самоуправления, юридическим и физическим лицам, хозяйственная и иная деятельность которых оказывает воздействие на окружающую среду.
• субъектам Российской Федерации, муниципальным образованиям, физическим лицам, юридическим лицам у которых в границах земельного участка, принадлежащего им на праве собственности, имеется водный объект.

Основанием для проведения анализа природных вод является требования таких нормативов как:

• СП 11-102-97 Инженерно-экологические изыскания для строительства;
• Федеральный закон «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 г. №7-ФЗ;
• Положение об оценке воздействия намечаемой хозяйственной деятельности на окружающую среду в РФ, утвержденное Приказом Госкомэкологии России от 16.05.2000 г. №372;
• Водный кодекс РФ от 16.10.1995 г. №167-ФЗ, статья 78.

ИЛ «АЛЬФАЛАБ» проводит испытания всех типов вод, включая природные воды. ИЛ «АЛЬФАЛАБ» аккредитованная лаборатория, которая работает на рынке услуг по анализу воды с 2015 года. Область аккредитации ИЛ имеет обширный перечень показателей, определяемых в природных водах.

Для расчета стоимости услуги по анализу природной воды нам необходима следующая информация:

• объемы работ (количество проб);
• перечень показателей;
• требуется ли выезд специалиста для отбора проб;
• территориальное расположение водного объекта;
• периодичность отбора проб, если это требуется.

После получения всей необходимой информации лаборатория обрабатывает запрос и формирует коммерческое предложение. При возникновении, каких либо вопросов заказчик всегда вправе задать их лаборатории и проконсультироваться по вопросу анализа природных вод. После уточнения всех нюансов лаборатория приступает к работам по анализу проб. В течении трех календарных дней лаборатория готова выехать на объект для отбора проб, любого территориального расположения. Лаборатория работает строго согласно методикам испытаний и имеет полное техническое оснащение для проведения анализа «первого дня» на содержание показателей, концентрация которых имеет свойство меняться во времени.

После доставки проб в лабораторию, их регистрируют и передают в аналитические залы для дальнейшего анализа.

Испытание природных вод на содержание различных веществ проводят различными химическими и физико-химическими методами: титриметрический, фотометрический, гравиметрический, спектрометрический, хроматографический и др. методы

В анализе воды титриметриметрия используется для определения следующих показателей: ион хлорида, гидрокарбонаты, сульфаты, определение жесткости и перманганатной окисляемости.

При выполнении весовых определений определяемый компонент смеси, или составную часть (элемент, ион) вещества количественно связывают в такое химическое соединение, в виде которого она может быть выделена и взвешена (так называемая гравиметрическая форма, ранее она именовалась «весовая форма»). Состав этого соединения должен быть строго определённым, то есть точно выражаться химической формулой, и оно не должно содержать каких-либо посторонних примесей.

В анализе различных типов вод гравиметрия используется для определения сухого остатка и взвешенных веществ.

• Атомно-эмиссионный спектральный анализ, который проводится по спектрам излучения атомов, возбужденных различными способами (нагреванием, бомбардировкой ускоренными частицами, электромагнитным излучением и т.д.);
• Атомно-абсорбционной спектральный анализ, осуществляемый по спектрам поглощения при прохождении света сквозь атомные газы или пары;

В анализе вод спектрометрия в первую очередь используется в определение тяжелых металлов: медь, свинец, мышьяк, никель кадмий и тд.

В зависимости от агрегатного состояния подвижной фазы системы, в которой проводят разделение смеси веществ на отдельные компоненты, различают газовую, газожидкостную хроматографию и жидкостную хроматографию. В отличие от газовой и газожидкостной хроматографии, пригодных для разделения только смесей газов и веществ, которые можно перевести в парообразное состояние без разложения, жидкостная хроматография позволяет разделять многочисленные органические и неорганические соединения.

В водной лаборатории хроматография используется для определения различных органических загрязнителей: различных производных бензола и толуола, различных полихлорированных бифенилов, пестицидов и очень опасного соединения обладающего канцерогенными свойствами-бенз(а)пирена.

Результатом работ по анализу природных вод является протоколом испытаний установленной формы, в котором отражена вся необходимая и доступная информация для правильной обработки результатов.

источник

Анализ природных вод — очень широкое понятие, он может включать исследование различных видов вод: в водоемах, в грунте, из атмосферных осадков, из артезианских скважин. Состав показателей для анализа зависит от целей, для которых вам нужно проверить воду. Так, самым подробным является анализ воды, которая будет использоваться для питья, например, анализ родниковой воды.

Вода из родника обычно чистая: она выходит с большой глубины и к тому же естественным образом «фильтруется» через много слоев песка и грунта. Именно поэтому родниковая вода отлично подходит для питья. Также её используют в медицинских целях, на производстве, в строительстве, в сельском хозяйстве и т.д. Но вода из родника бывает пресной или, наоборот, с содержанием минеральных солей и различных примесей, а значит, она может не подойти для ваших целей.

Сделать анализ родниковой воды нужно, чтобы узнать ее состав и выяснить, сможете ли вы пользоваться ей.

Реки и озера являются отличным источником пресной воды. Её чаще всего применяют для полива сельскохозяйственных культур и в животноводстве, используют на разных производствах и для устройства зон отдыха (пляжей, курортов, кемпингов и т.п.). Однако водоемы могут загрязняться сточными водами, которые сбрасываются в них, отходами жизнедеятельности животных и человека, бытовыми отходами и др. Перед использованием речной и озерной воды её, как правило, нужно очистить. А чтобы знать, от чего требуется очищать и каким способом, нужно заказать анализ воды. С помощью такого исследования вы увидите, какие химические элементы, микроорганизмы и, возможно, радиоактивные элементы есть в воде.

В таблице ниже приведен перечень параметров исследования, из которого берутся те пункты, которые нужно проверить вам.

Следует отметить, что альфа-активность определяется в любой питьевой воде, а суммарная бета-активность может быть обнаружена только в природной воде. Она обусловлена распадом естественных и техногенных радионуклидов. При повышенной бета-радиоактивности воды необходимо делать расширенный ее радиохимический анализ (определение естественных и техногенных радионуклидов). По результатам этого анализа можно понять за счет каких именно радионуклидов вода становится бета-радиоактивной.

Закажите анализ природных вод в нашей лаборатории по доступной цене. Стоимость анализа рассчитывается по списку показателей, которые интересуют вас. Анализ природных вод проводят в том числе в рамках инженерно-экологических изысканий. За подробностями обращайтесь по телефону 8(351)735-97-17 (старший специалист Алена Михайловна). Срок изготовления заказа — 1-3 рабочих дня.

Предназначен для измерения атмосферного давления в диапазоне от 80 до 106 кПа, Используется для контроля условий проведения лабораторных испытаний

Предназначены для взвешивания в пределах от 0,0001 г до 210 г. Используются для взвешивания сыпучих реактивов, навесок проб с точность до тысячных долей грамма .

Предназначены для взвешивания сыпучих реактивов, навесок проб с точность до сотых долей грамма в пределах от 0,5 г до 1500 г.

Предназначены для взвешивания сыпучих реактивов, навесок проб в пределах от 1 г до 500 г. Предел допускаемой погрешности 20 мг.

Предназначены для взвешивания сыпучих реактивов, навесок проб в диапазоне от 20 г до 2 кг с погрешностью 2 г.

Предназначены для взвешивания в пределах от 0,0001 г до 210 г. Используются для взвешивания сыпучих реактивов, навесок проб с точность до тысячных долей грамма .

Предназначен для измерения относительной влажности и температуры воздуха в диапазоне 20-90 % и 15-40 град С. Применяется для контроля микроклиматических условий проведения лабораторных испытаний

Предназначен для экспрессноых измерений проводимости растворов и анализа содержания солей в чистой воде (до 100мкСим/см) с автоматической температурной компенсацией как в лабораторных, так и в полевых условиях в диапазоне 0,1- 99,9 мкСим/см с точностью 2% от диапазона.

Используется в комплексе с экстрактором ЭЛ-1 и предназначен для экстракционного концентрирования и определения массовой концентрации нефтепродуктов в пробах питьевых, природных, сточных и очищенных сточных вод, в пробах почв и донных отложений, определения жиров в пробах природных и очищенных сточных вод, определения НПАВ в пробах питьевых, природных и сточных вод, определения суммы предельных и непредельных углеводородов в атмосферном воздухе и промышленных выбросах в атмосферу.

Дозаторы пипеточные предназначены для забора и точного дозирования малых объемов жидкостей с минимальной погрешностью (0,5-2%). При работе с дозаторами используются одноразовые наконечники из обесцвеченного полипропилена, который считается материалом свободным от контаминации.

Предназначен для измерения кислотности, окислительно-восстановительных потенциалов и температуры водных растворов. Измерения осуществляются с помощью измерительного преобразователя и набора электродов: электродов сравнения, комбинированных электродов, ионоселективных. Измерение активности ионов водорода осуществляется в пределах от 1 до 14 ед рН с точностью до 0,01 ед рН.

Предназначены для измерения коэффициента пропускания и оптической плотности биологических жидкостей с целью определения содержания растворенных в них компонентов, а также для измерения коэффициента пропускания и оптической плотности твердых и жидких проб различного происхождения.

Предназначен для измерения концентраций химический элементов в растворах путем измерений интенсивности эмиссионных линий при распылении анализируемого раствора в пламени. Используется для одновременного измерения концентраций в пробе кальция, калия, натрия и лития в диапазоне 0,5 -40 мг/л. Прибор автоматизирован и позволяет достигнуть высокой точности пр работе с малыми концентрациями искомых элементов — менее 2,5%.

Представляет собой аналитический комплекс функционально объединенных устройств, обеспечивающих разделение жидких смесей веществ методом высокоэффективной жидкостной хроматографии, детектирование с помощью двулучевого УФ-детектора, идентификацию и колическтвеный анализ компонентов.

Предназначен для сушки стеклянной, металлической посуды, чашек Петри, колб, лабораторных инструментов, термостойких порошков и других материало. Шкаф обеспечивает непрерывное поддержание температуры внутри рабочей камеры от 50 до 350 град С.

Центрифуга лабораторная предназначена для разделения суспензий, шламов, эмульсий на составляющие под действием центробежных сил. Центрифуга обеспечивает центрифугирование в диапазоне от 1000 до 8000 оборотов в минуту. Применяется для подготовки проб в соответсвии с методиками выполняемых измерений.

Термостат предназначен для получения и поддрежания внутри рабочей камеры стабильной температуры при проведении бактериологических и токсикологических испытаний в диапазоне от 3 до 40 град. С с погрешностью не более 0,5 град С. Время непрерывной автоматической работы составляет не менее 1000 часов.

Аквадистиллятор предназначен для получения высококачественной дистиллированной воды по принципу конденсации тщательно отсепарированного пара.

Применяются для взвешиваний с высокой точностью, а также для калибровки весов перед началом взвешиваний. Номинальные значения масс определены с точностью до 5-го знака после запятой.

Орбитальный шейкер является вспомогательным оборудованием, предназанченным для перемешивания жидкостей в лабораторной посуде в сответствии с используемой методикой выполнения измерений. Благодаря автоматическому перемешиванию обеспечивается необходимая степень контакта реагирующих веществ, более эффективны процессы экстракции, адсорции и др. Исключается человеческий фактор.

Роторный испаритель предназначен для проведения физико-химических процессов, сопряженных с быстрым удалением растворителей из растворов или суспензий органических и неорганических соединенйи путем пленочного испарения при нормальном и пониженном давлениях и контролируемых температурах.

Предназначен для измерения показателя активности (Ph, Px) и массовой (С) или полярной (Cm) концентрации ионов, окислительно-восстановительного потенциала (Eh), температуры (Т) и концентрации растворенного кислорода (О2) в воде и водных средах

Предназначен для измерения показателя (Ph, Px) и массовой (С) и молярной (Cm) концентрации ионов, окислительно-восстановительного потенциала (Eh), температуры (T) в воде и водных средах.

Предназначены для высокоточного статического взвешивания грузов в различных лабораториях

Предназначен для определения следовых количеств тяжелых металлов в почвах отходах, донных отложениях, водных растворах, пробах пищевых продуктов, пробах воздуха, промышленных выбросов, сточной, питьевой, природной водах.

Предназначена для перемешивания жидкостей с помощью магнитного якоря

Предназначен для измерения активности (pX, в том числе pH), концентрации ионов любой валентности, окислительно-восстановительного потенциала (Eh), а также температуры водных растворов.

источник

Как определить качество природной воды? Для этого нужно провести анализ природной воды. Разновидности методов определения состава воды, их особенности. Экспресс методы изучения природной воды. Альтернативные методики тестирования. Приборы для быстрого анализа в разных условиях.

Не знаете, как определить качество природной воды? Главными показателями её качества являются жёсткость, прозрачность, щёлочность и окисляемость. Но для этого нужно провести анализ природной воды.

На сегодняшний день в России действует система анализа, которая базируется на изучении микробиологических и химических характеристик жидкости и дальнейшем сравнении полученных данных с нормативными значениями.

Так, для анализа природных вод применяются такие мероприятия:

• Физический и химический анализ природных вод
• Вирусологическая методика проверки
• Исследования на наличие паразитов
• Токсикологический анализ
• Радиационный контроль

Первый вид мероприятий позволяет выявить жёсткость воды, присутствие сухого содержимого, а также найти количество других веществ природного происхождения и элементов, попавших в жидкость во время проведения водоподготовительных процедур.

Три следующие методы позволяют найти в воде даже минимальное количество канцерогенного и мутагенного содержимого (ртути, пестицидов, сурьмы, ароматических углеводов, цианидов, различных летучих смесей и т.п.).

Радиационный контроль природных вод позволяет определить суммарную активность элементов, а так же, если требуется, выявить радионуклеидный состав вредных примесей.

Как правило, анализ воды выполняется в несколько этапов:

1. Сокращённый этап анализа жидкости.
2. Комплексный химический анализ.
3. Проведение исследований жидкости по отдельным группам показателей.

Обычно чтобы определить качество природной воды, достаточно сокращённого анализа. Однако иногда приходится выполнять комплексный химический анализ либо проводит тестирование отельных показателей.

Помимо органолептических характеристик воды (запаха, привкуса) с помощью аппаратного обеспечения можно проводить гидромониторинг состава воды. Также можно выполнять экспресс тестирование.

Сегодня для этих целей могут применяться такие методики анализа природной воды:

• Потенциометрия
• Титрометрия
• Турбидиметрия
• Спектрофотометрия
• Кондуктометрия
• Нефелометрия
• Пламенная фотометрия и обычная
• Флюорометрия
• Газовая хроматография

Использование данных методик позволяет определить:

1. Физические характеристики воды. Её кислотность и жёсткость.
2. Химический состав, то есть количество элементов железа, нитратов, хлора, наличие частиц тяжёлых металлов. На данном этапе можно определить перманганатную окисляемость воды.
3. Токсикологический состав жидкости, а именно показатель ПКД.

Конечно, самый быстрый анализ воды может провести каждый из нас самостоятельно. Например, попробовав на вкус воду из наших водопроводов, вы точно ощутите присутствие хлора, выпив дачной воды, можно по вкусу с уверенностью сказать, что в составе есть железо. А если долго отстаивать воду, то на дне тары образуется белый осадок, говорящий о примесях солей. Однако такие методики тестирования очень субъективны, поэтому есть риск ошибиться. Чтобы безошибочно вычислить, можно пить воду или нет, нужно провести анализ питьевых и природных вод.

Анализ природных и сточных вод можно выполнить, используя бактериологические, химико-физические и биологические методы оценки качества. Каждый из этих методов имеет свои плюсы и минусы.

1. Физико-химический метод позволяет изучать химические и физические характеристики жидкости в нужный временной промежуток, а также отслеживать взаимодействие этих показателей между собой. Преимуществом метода является высокая точность результатов при минимальной погрешности. Недостаток: метод позволяет исследовать только абиотические показатели жидкости, что не даёт полной картины.
2. Бактериологические методы выявляют качество воды на основании наличия в ней патогенных микроорганизмов. Плюсы методы: высокая точность, возможность широкого применения. Недостатки: методику можно использовать только в стерильной лабораторной среде. Отобранные пробы воды необходимо хранить в определённых условиях. Для проведения анализа нужен специалист врач-бактериолог и лаборант.
3. Биологические методы дают возможность исследовать показатели, которые на первом этапе выявить невозможно. Данный метод помогает определить санитарное состояние жидкости, уровень и вид загрязнения, степень его распространения в водоёме. Также с помощью этого метода можно охарактеризовать протекание процессов самоочищения. Минусы: требуется провести забор множества проб в разных местах. Всё это займёт много времени. Понадобится привлечь специалиста-гидробиолога. Ограничения в сезоне. Невозможно отследить быструю смену уровня загрязнения водоёма.

Для проведения химического анализа природных и сточных вод можно использовать различные портативные приборы, которые подходят для использования в разных условиях. Обычно такие приборы идут в комплекте с требуемыми реагентами, приспособлениями (компактными фотоколориметрами, спектрофотометрами) и индикаторами. Например, приборы CHEMetrics.

Данный агрегат имеет всё, что нужно для проведения тридцати разновидностей анализов жидкости. Точность прибора довольно высокая. Он имеет самозаполняемые капсулы для проб воды. Продолжительность анализа – пять минут.

Прибор позволяет определить 5 главных показателей качества воды:

1. Химические характеристики.
2. Органолептические.
3. Токсикологические.
4. Микробиологические.
5. Общие.

Хотите заказать анализ воды? Звоните, по телефонам указанным на сайте, наши специалисты проведут забор воды и все необходимые анализы.

источник

В течение нескольких последних десятилетий аналитическая химия природных вод претерпела весьма существенные изменения, обусловленные как общим развитием естественных наук, так и быстрым расширением и усложнением задач, выдвигаемых практикой. Эти задачи в свою очередь определялись новыми знаниями о свойствах и возможных областях использования водных ресурсов.

Используемые в настоящее время в практических целях методы химического анализа природных вод можно подразделить на: 1) химические; 2) электрохимические; 3) оптические; 4) фотохимические; 5) хроматографические. Такие сложные физико-химические методы анализа, как хромато-масс-спектрометрический, нейтронно-активационный, радиохимический, а также методы низкотемпературной люминесценции, несмотря на их высокую информативность, не нашли пока широкого применения при проведении массовых определений из-за их сложности и дорогостоящей аппаратуры.

В природных условиях вода всегда содержит в своем составе разнообразные химические вещества. Одни из них оказывают вредное влияние на организм животных, другие позволяют косвенно судить о загрязнении воды органическими веществами и тем самым определить степень ее опасности в распространении инфекционных и инвазионных заболеваний.

К гидрохимическим относятся методы, предусматривающие проведение химической реакции и последующее количественное определение образующихся продуктов реакции. В настоящее время это в основном методы объемного анализа. Распространенные ранее весовые методы из-за их трудоемкости и длительности используются изредка в качестве арбитражных, когда возникают разногласия, например, при определении сульфатов, высоких концентраций нефтепродуктов, жиров.

Методы объемного анализа предусматривают взаимодействие исследуемого компонента с реактивом, который добавляется в виде раствора определенной концентрации (титрующий 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, то есть вещества, которое изменяет свою 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 ней.

Чувствительность методов объемного анализа 10

э -10 4% (массовая доля), погрешность определения 0,5-1,5%. Основным преимуществом объемного анализа являются простота, быстрота определения, а также широкие возможности использования разнообразных химических свойств веществ. Благодаря этим достоинствам методы объемного анализа в настоящее время являются основными при определении макрокомпонентов природных вод. [12]

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

При кислотно-основном титровании в качестве титрованных растворов обычно применяют кислоты и щелочи. В гидрохимии этим методом определяют диоксид углерода и гидрокарбонаты.

Метод определения диоксида углерода основан на количественном переводе угольной кислоты в ионы НС03при титровании пробы щелочью (рН8,2-8,4) в присутствии индикатора фенолфталеина:

Для определения гидрокарбонатных и карбонатных ионов используется их взаимодействие с сильной кислотой в результате чего образуется Н₂С0₃, которая распадается на С0₂и Н₂0. [12]

Метод предусматривает добавление избытка соляной кислоты (до рН-3), удаление образующегося диоксида углерода и последующее оттитровывание избытка кислоты раствором буры Na₂B₄₇ в присутствии смешанного индикатора метилового красного — метиленового голубого.

Титрование окислителями и восстановителями применяется в основном при определении растворенного кислорода и окисляемости. Определение растворенного кислорода основано на взаимодействии гидроксида марганца с растворенным в воде кислородом, в результате чего образуется нерастворимое соединение четырехвалентного марганца коричневого цвета. При подкислении раствора в присутствии избытка йодистого калия образуется йод, количество которого эквивалентно содержанию растворенного кислорода и учитывается титрованием раствора тиосульфата:

Определение бихроматной окисляемости основано на окислении органических веществ бихроматом калия в кислой среде (в присутствии катализатора), избыток которого титруют раствором железо-аммонийных квасцов.

Методы осаждения используются при определении сульфатов и хлоридов. Метод определения сульфатов основан на их взаимодействии с солями свинца, в результате чего образуется слаборастворимый осадок PbS0₄в присутствии индикатора дитизона. В эквивалентной точке окраска индикатора изменяется из сине-зеленой в красно-фиолетовую.

Метод определения хлоридов основан на малой растворимости хлорида серебра AgCl, который выпадает из раствора при добавлении нитрата серебра AgN0₃к воде, содержащей хлоридные ионы:

После полного осаждения хлоридов избыток ионов серебра вступает в реакцию с ионами хромовой кислоты, которую добавляют как индикатор. При этом образуется осадок хромата серебра красного цвета.

Примерами титрования с образованием комплексов могут служить реакции взаимодействия ионов кальция и магния с трилоном Б, с которым эти ионы образуют малодиссоциироваиные комплексы.

Электрохимические методы. Группа электрохимических методов основана на измерении электрохимических свойств компонентов — окислительного потенциала, электрической проводимости, силы полярографического тока. Основные достоинства этих методов — простота выполнения определений, легкость автоматизации, низший предел обнаружения 10 15 — 10 7 %, невысокая погрешность (0,5-5%). [12]

Потенциометрический метод анализа основан на измерении потенциала электрода, изменяющегося в результате химических реакций и зависящего от температуры и концентрации анализируемого раствора. Использование ионселективных электродов, выпускаемых отечественной промышленностью, позволило значительно расширить возможности практического применения метода в аналитическом контроле вод (рН, ионы натрия, кальция, магния, аммония, фториды, хлориды, нитраты и т.д.).

Метод титрования, при котором точку эквивалентности устанавливают по резкому скачку потенциала электрода, погруженного в анализируемый раствор, называют потенциометрическим титрованием. Этот метод преследует чисто прикладную цель количественного определения данного вещества в растворе путем его титрования стандартным раствором соответствующего реагента. При титровании в исследуемый раствор опускают индикаторный электрод, возникновение потенциала на котором обусловливается определяемым веществом непосредственно (если оно электроактивно) или косвенно (если оно неэлектроактивно) в результате химической реакции. В процессе данного взаимодействия за изменением концентрации определяемого вещества следят по изменению потенциала индикаторного электрода.

Для обнаружения скачка потенциала в конечной точке титрования применяются расчетные и графические способы. Первый способ основан на проведении ориентировочного титрования равномерными большими порциями стандартного раствора. Второй способ заключается в построении кривой титрования и нахождении точки перегиба.

Метод потенциометрического титрования используется при определении широкого круга ионов, входящих в состав природных вод в относительно высоких концентрациях: гидрокарбонатов, сульфатов, органических кислот и др. Анализ можно проводить в окрашенных и мутных водах.

Кондуктометрический метод основан на измерении электропроводимости анализируемых растворов электролитов, обусловленной движением ионов под действием электрического тока. Значение электрической проводимости зависит от природы электролита, его температуры и концентрации раствора. В гидрохимии кондуктометрический метод используется при определении общей минерализации.

Полярографический метод основан на измерении тока, изменяющегося в зависимости от напряжения в процессе электролиза, в условиях, когда один из электродов (катод) имеет очень малую поверхность (поляризующийся электрод), а другой (анод) — большую (неполяризующийся электрод). Поляризующимся катодом в классическом варианте являются капли ртути, вытекающие из тонкого отверстия капиллярной трубки. В настоящее время широкое распространение получили катоды: платиновый (вращающийся), графитовый, серебряный, стеклоуглеродный и др. Неполяризующимся анодом является «донная» ртуть или стандартные электроды сравнения с большой поверхностью. Ток, при котором достигается полный разряд всех ионов анализируемого вещества, поступающих в приэлектродное пространство вследствие диффузии, называется предельным диффузионным током.

Различные варианты полярографического метода нашли широкое распространение, главным образом в определении содержания ряда металлов (Си, Zn, Pb, Cd, Ni и др.) в природных водах.

Оптические методы. В основе метода лежит способность всех веществ поглощать лучистую энергию в виде квантов, соответствующих определенным длинам волн. Для количественной оценки концентрации веществ используются линии, или полосы, поглощения, располагающиеся в ультрафиолетовой, видимой или инфракрасной областях спектра.

Спектрофотометрический и фотометрический методы основаны на законе Бугера-Ламберта-Бэра, устанавливающем зависимость между оптической плотностью исследуемого вещества, его концентрацией и толщиной слоя раствора вещества:

где I- интенсивность света, прошедшего через раствор; I— интенсивность падающего на раствор света; е — молярный коэффициент поглощения; С — концентрация поглощающего вещества, моль/л; l — толщина слоя светопоглощающего раствора.

Выполнение определения данным методом включает две основные процедуры: переведение исследуемого компонента в соединение, поглощающее свет, и нахождение его концентрации путем измерения светопоглощения раствора. В зависимости от технических условий концентрацию раствора можно определять:

визуально — путем сравнения цвета и интенсивности окраски исследуемого раствора с цветом и интенсивностью окраски стандартного раствора; этот способ называется колориметрическим и в настоящее время применяется крайне редко;

с помощью прибора, который снабжен фотоприемниками (фото-электроколориметрами), превращающими световую энергию в электрическую, и светофильтрами, выделяющими определенную узкую область спектра; этот способ имеет существенные преимущества перед колориметрическим, поскольку является объективным и не зависит от особенностей зрения наблюдателя, проводящего визуальное сравнение;

спектрофотометрически — с помощью прибора, когда измерения проводят при оптимальной длине волны; в этом случае значительно повышается чувствительность определения.

Спектрофотометрический метод включает измерение светопоглощения по спектру падающего излучения в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра при строго определенной длине волны, которая соответствует максимуму кривой поглощения исследуемого вещества.

Фотометрический метод основан на определении спектра поглощения или измерении светопоглощения в видимом участке спектра. В отличие от светофотометрического, в фотометрическом методе используют световое излучение, пропущенное через широкополосные светофильтры.

Концентрацию компонента при фотометрическом и спектрофо-тометрическом определении находят по градуировочному графику.

Достоинствами методов являются их низкий предел обнаружения (массовая доля 10 5 -10

8% ), возможность использования для определения широкого круга веществ; погрешность метода составляет 15-20%. [12]

В настоящее время фотометрические и спектрофотометрические методы используются при определении соединений биогенных элементов, основных групп загрязняющих веществ: фенолов, синтетических поверхностно-активных веществ, нефтепродуктов, жиров и специфических веществ: ксантогенатов, сероводорода, цианидов, метилового спирта, фторидов и т.д.

Люминесцентный метод основан на способности некоторых веществ при определенных условиях поглощать энергию и при переходе из возбужденного состояния в нормальное отдавать часть ее в виде лучистой энергии. Для возбуждения люминесценции обычно используют ультрафиолетовую или фиолетовую часть спектра. Определение концентрации веществ основано на измерении интенсивности люминесценции.

Преимуществами люминесцентного метода являются его очень низкий предел обнаружения (массовая доля 10 15% ), быстрота определения, широкий круг анализируемых веществ.

В анализе природных вод люминесцентный метод используется для определения смолистых компонентов нефти, полициклических ароматических углеводородов, органических кислот, гумусовых веществ и других веществ естественного происхождения.

Методы эмиссионной и атомно-абсорбционной спектрометрии получили распространение в анализе тяжелых металлов. Они основаны на регистрации спектров излучения (фотографически) или спектров поглощения (фотоэлектрически).

О концентрации определяемых металлов судят по изменению интенсивности светового потока на спектральных линиях этих металлов.

Для группового определения тяжелых металлов в водах до сих пор в ряде случаев используется эмиссионный спектральный анализ. Метод основан на концентрировании и извлечении металлов хлороформом в виде их комплексов с диэтилдитиокарбаматом и 8-оксихинолином и последующем спектрографическом определении. Обычно сжигание производится в электрической дуге спектрографа, последующая расшифровка спектров — на микрофотометре.

Метод пламенной фотометрии — частный случай эмиссионной спектроскопии — заключается в следующем. Исследуемая проба с помощью распылителя вводится в виде мелких брызг в пламя горелки, которая работает на смеси горючих газов. В пламени атомы металлов, содержащихся в пробе, возбуждаются, а затем, переходя обратно из возбужденного в нормальное состояние, излучают свет определенных длин волн. Для каждого металла выделяются так называемые аналитические линии, по интенсивности которых судят о концентрациях исследуемых металлов. В гидрохимии этот метод наиболее часто применяют для определения натрия и калия, используя аналитические линии соответственно 589 и 768 нм. [23]

Наиболее перспективным, простым и селективным является атомно-абсорбционный метод. По точности и чувствительности этот метод превосходит многие другие. На результаты анализа практически не влияют посторонние вещества, поэтому отпадает необходимость трудоемкой подготовки пробы и применения методов предварительного разделения.

Фотохимические методы. Фотохимические реакции находят разнообразное применение в аналитической химии. Использование этих реакций в анализе природных вод основано на способности ультрафиолетового (УФ) излучения полностью разлагать органические соединения, содержащиеся в воде.

Установлено, что под действием УФ-излучения в минеральные формы переходят все элементы, способные содержаться в составе органических веществ. Так, углерод переходит в диоксид углерода, фосфор — в фосфаты, азот — в смесь нитритов и нитратов; образующиеся минеральные формы могут быть легко определены количественно существующими методами. Это дает возможность проводить анализ элементного состава органических веществ, не разделяя их на индивидуальные соединения. В гидрохимии фотохимические методы используются для определения органического углерода, органического азота, а также при определении органических форм галогенов, серы и органоминеральных соединений металлов.

Хроматографические методы. Хроматографические методы получили широкое распространение и используются для разделения жидких и газообразных смесей органических веществ, содержащихся в природных водах. Они основаны на различном распределении компонентов смеси между двумя фазами — подвижной и неподвижной.

В самом общем виде хроматографическая система — это сорбент, содержащий неподвижную фазу (или являющийся ею), через который пропускается подвижная фаза. На верху хроматографической системы находится исследуемая проба. По мере пропускания подвижной фазы одни компоненты смеси, более растворимые в ней, увлекаются и идут быстрее, другие, распределяющиеся в неподвижной фазе, отстают. Так происходит разделение компонентов смеси на отдельные хроматографические зоны.

В зависимости от агрегатного состояния исследуемого вещества (газ или жидкость), природы сорбента (твердое вещество или жидкость) и характера взаимодействия между сорбентом и разделяемыми компонентами хроматография делится на несколько видов

В зависимости от способа размещения неподвижной фазы различают варианты тонкослойной и колоночной хроматографии.

В тонкослойной хроматографии порошкообразный твердый сорбент (неподвижная фаза) наносят тонким слоем на пластинку, а жидкая фаза движется вдоль этого слоя под действием капиллярных сил. Тонкослойная хроматография является простым и быстрым методом анализа и в гидрохимии используется при определении нефтепродуктов, полициклических ароматических углеводородов, жиров, органических кислот и других веществ. Наиболее распространенным является вариант колоночной хроматографии с использованием хроматографа.

В зависимости от реализации хроматографического процесса колоночную хроматографию разделяют на жидкостную (в том числе высокоэффективную) и газовую. Преимуществом жидкостной хроматографии является возможность использования практически любых веществ без ограничений по их физико-химическим свойствам. Использование техники высокого давления и чувствительных детекторов в высокоэффективной жидкостной хроматографии существенно повысило эффективность разделения и чувствительность.

Основными видами жидкостной хроматографии являются адсорбционная, распределительная, ионообменная и гельхроматография.

Сущность адсорбционной жидкостной хроматографии состоит в разделении компонентов смеси, основанном на их различной адсорбции из раствора твердым сорбентом при прохождении потока подвижной фазы через колонку. В качестве сорбентов используются силикагель, оксид алюминия, активированный уголь, кизельгур и др.

В распределительной жидкостной хроматографии разделение компонентов происходит вследствие различного распределения молекул веществ между двумя жидкими фазами — неподвижной и подвижной. Колонка состоит из инертного сорбента, играющего роль носителя, на котором сорбируется неподвижная фаза. Подвижная фаза протекает через колонку. При этом происходит перераспределение компонентов смеси между неподвижной и подвижной фазами вследствие их различного сродства к ним. Обычно неподвижной фазой являются полярные соединения (вода, минеральные кислоты), подвижной фазой — значительно менее полярные соединения (органические растворители). Подвижная и неподвижная фазы не должны смешиваться между собой. В гидрохимии этот вид хроматографии используется в основном при разделении органических кислот.

В ионообменной жидкостной хроматографии используются специальные ионообменные сорбенты — иониты, которые способны обменивать в эквивалентных количествах находящиеся в их составе подвижные ионы на другие ионы, содержащиеся в растворе. Ионообменная хроматография используется при отделении аминокислот, сахаров и органических кислот от других соединений, содержащихся в воде.

Гель-хроматография — сравнительно новый метод хроматографии. Разделение в гель-хроматографии основано на различной степени проникновения молекул разделяемых веществ в гель (неподвижную фазу) и обусловлено размерами этих молекул. В процессе разделения небольшие молекулы попадают в сетку полимера и удерживаются в ней, в то время как большие молекулы вымываются из колонки. Носителями в гель-хроматографии являются сефадексы, биогели, другие полимеры и макропористые стекла, способные набухать в воде либо в органических растворителях. Гель-хроматография используется в основном для отделения высокомолекулярных соединений с низкой относительной молекулярной массой, в частности гуминовых и фульвокислот, от других компонентов, содержащихся в природных водах.

Газовая хроматография служит для разделения летучих веществ. Метод основан на распределении вещества между двумя фазами, одна из которых неподвижная, а другая — газ, протекающий через неподвижную фазу. Если неподвижной фазой является твердое вещество (силикагель, активированный уголь и т.д.)» то такой вид хроматографии называется газоадсорбционной хроматографией. Если же неподвижная фаза — жидкость, нанесенная тонкой пленкой на поверхность сорбента, вариант хроматографии называется газожидкостной хроматографией. Сущность метода газовой хроматографии состоит в том, что компоненты смеси наносятся на колонку, где они селективно удерживаются неподвижной фазой, образуя в газе-носителе отдельные зоны, которые затем регистрируются детектором в виде сигналов, являющихся функцией времени. Обычно используют насадочные или капиллярные колонки. Насадочные колонки наполняют сорбентом; при использовании капиллярной колонки ее внутреннюю стенку покрывают слоем жидкости (неподвижная фаза) или пылью сорбента.

Газовая (особенно капиллярная газовая) хроматография является высокоинформативным методом анализа, который позволяет производить разделение сложных смесей веществ, содержащихся в малых количествах (10 -12 -10 -9 мг/мл) в течение нескольких минут. [12]

В гидрохимии метод газовой хроматографии нашел широкое применение при определении пестицидов, органических кислот, аминов и др.

источник