Меню Рубрики

Цель качественного химического анализа воды

Объектом исследования является обычная водопроводная вода, взятая из централизованного источника водоснабжения МБОУ«Икрянинская СОШ».

Цель: на основе качественного анализа определить качество воды используемой для гидропонного раствора.

1. Провести полный качественный анализ водопроводный воды.

2. Сделать вывод о пригодности водопроводной воды для приготовления питательного раствора.

3. Разработать рекомендации по подготовке воды для гидропонного раствора.

Гидропоника — это способ выращивания различных видов растений без почвы. Корни берут необходимые макро и микроэлементы из питательного раствора, за качеством которого необходимо постоянно следить. Самый важный элемент в гидропонике — это вода, качество которой зависит от источника. Обычно используют родниковую, водопроводную или воду из скважин. Каждый из этих источников обладает своими особенностями. Мы задались вопросом, всякая ли вода подходит для приготовления питательных растворов в гидропонике? Исследованию качества воды и посвящена наша работа.

Вложение Размер
filatova_luchsheva_doklad.docx 899.26 КБ
filatova_luchsheva_prezentatsiya.pptx 1.08 МБ

Филатова Владислава, 10 класс

Лучшева Гюльнара, 10 класс

Медведева Ольга Валериевна,

3.1. Водородный показатель (pH)…………………………………. 4-5

3.2. Качественные реакции на катионы свинца……………………….6

3.3.Качественные реакции на катионы железа (Fe+3)……………. 6-7

3.4 Качественные реакции на катионы Cu…………………………….7

3.5. Качественные реакции на сульфат-ионы…………………………8

3.6.Определение соединений антропогенного происхождения …….9

4. Рекомендации по очистке воды для гидропоники ……………….10

Объектом исследования является обычная водопроводная вода, взятая из централизованного источника водоснабжения МБОУ«Икрянинская СОШ».

Цель : на основе качественного анализа о пределить качество воды используемой для гидропонного раствора.

1. Провести полный качественный анализ водопроводный воды.

2. Сделать вывод о пригодности водопроводной воды для приготовления питательного раствора.

3. Разработать рекомендации по подготовке воды для гидропонного раствора.

Гидропоника — это способ выращивания различных видов растений без почвы. Корни берут необходимые макро и микроэлементы из питательного раствора, за качеством которого необходимо постоянно следить. Самый важный элемент в гидропонике — это вода, качество которой зависит от источника. Обычно используют родниковую, водопроводную или воду из скважин. Каждый из этих источников обладает своими особенностями. Мы задались вопросом, всякая ли вода подходит для приготовления питательных растворов в гидропонике?

Актуальность выбранной темы для исследования обусловлена тем, что использование качественной воды является залогом успешного беспочвенного выращивания растений.

Для начала рассмотрим требования, которым должна отвечать вода, используемая при гидропонной культивации растений:

• Содержание солей и минеральных веществ в воде должно быть минимальным. Вода должна быть мягкой, свободной от солей кальция и магния. Например, высокое содержание солей кальция в воде приводит к тому, что важнейшие элементы питания — фосфор, железо, марганец, алюминий, бор переходят в соединения, которое растения не могут усвоить;

• Присутствие токсичных примесей, инородных включений и растительных ядов недопустимо;

• Реакция среды должна быть нейтральная или слабокислая.

В таком случае, какая вода подойдёт? Водопроводная, колодезная или из скважины, речная или озёрная, дождевая или дистиллированная? Естественно, что каждый вид воды обладает своими особенностями и характеристиками, которые указывают на степень её пригодности для приготовления питательного раствора. Наша цель – провести химический анализ воды, о пределить подходит ли водопроводная вода для гидропоники.

  1. Методы и методические приёмы

Для анализа воды отобрана проба водопроводной воды, проведён химический анализ ее свойств.

Метод химического анализа включает определение ионов в воде с помощью качественных реакций. Большинство известных элементов, входящих в состав вод в сравнительно больших количествах, существуют в виде ионов. Для доказательства наличия этих ионов в воде использовалась методика качественного химического полумикроанализа.

Качественный анализ пробы воды проводился по следующим показателям:

  • Наличие в воде катионов железа(III), свинца, меди, сульфат анионов.
  • Определение соединений антропогенного происхождения.
  • Определение pH.

Любые питательные вещества не сделают растение сильным, если будут для него плохоусвояемы. Главным условием в определении доступности для растения питательных веществ, является кислотность раствора (pH). Обозначение pH — мера кислотных или щелочных свойств какого-либо раствора. Химически чистая вода нейтральна, и pH ее равен 7. Раствор со значением pH менее 7 будет кислым, а выше 7 — щелочным.
Знать это важно также и для нас, поскольку экспериментально было установлено, что питательный раствор для выращивания растений без почвы должен иметь pH между 5,5 и 6,5, то есть быть слабокислым. Если значение pH выше нейтрального, рост растений обычно задерживается, и чем выше будет значение pH, тем сильнее задержка роста. Объяснить это можно хотя бы тем, что высокое значение pH (от 7,0 и выше) приводит к переводу железа, марганца, фосфора, магния и кальция в нерастворимые и неусвояемые растением соединения. Поэтому всегда следует заботиться о том, чтобы раствор имел соответствующее значение pH (от 5,5 до 6,5).

источник

Место проведения занятия: кафедра общей и военной гигиены, 33/4 павильон Продолжительность: 4 часа

Цель занятия: Научить студентов проводить качественный химический анализ воды на наличие аммиака, нитритов, нитратов, сульфатов, хлоридов, железа, фтора, йода и определять ориентировочно их количество по таблицам.

Практические умения и навыки, которыми должен овладеть студент:

1. Уметь пользоваться нормативными и справочными материалами.

2. Овладеть стандартными методиками и провести лабораторное исследование на наличие аммиака, нитритов, нитратов, сульфатов, хлоридов, железа, фтора, йода в исследуемой воде, определить ориентировочно их количество по таблицам.

3. Научиться давать гигиеническую оценку содержания в воде азотосодержащих веществ сульфатов, хлоридов, железа, фтора, йода.

Задание студентам.

1. Ознакомиться с учебным материалом, приведенным в методических указаниях.

2. Ответить на вопросы самоконтроля результатов подготовки.

3. Пользуясь стандартными методиками провести лабораторное исследование на наличие аммиака, нитритов, нитратов, сульфатов, хлоридов, железа, фтора, йода в исследуемой воде, определить ориентировочно их количество по таблицам.

4. Оформить протокол исследования и составить письменное заключение о качестве воды

§ — задание в аудиторное время

♣ — задание во внеаудиторное время

♣ Цель проведения качественного химического анализа воды? __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

♣ Какие химические вещества определяют в воде при качественном анализе? 1._________________________________________________________

♣ ОСНОВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ПОСТУПЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ В ВОДУ:

№ п/п Показатели Реактив
1. Аммиак и аммонийные соли 1. В водоеме идут процессы самоочищения. 2. Наличие в воде солей аммиака свидетельствует о попадании в водоем свежего органического загрязнения, длительностью до 7-13 суток 3. Ориентировочная концентрация для данной местности 0,1-0,2 мг/л
2. Азот нитритов 1. Показатель самоочищения водоема. 2. Наличие нитритов указывает на то, что поступление органического загрязнения началось 17-20 суток назад 3. Ориентировочная концентрация для данной местности 0,01-0,02 мг/л
3. Азот нитратов 1. Показатель завершения самоочищения водоема. 2. Давность загрязнения 35-45 суток. 3. Нормируется ГОСТ и СанПиН на уровне 45 мг/л по токсикологическому признаку. Длительное употребление воды в концентрации, превышающей ПДК (45 мг/л) вызывает нитритно-нитратную метгемоглобинимию
4. Соли серной кислоты 1. Могут быть косвенным показателем загрязнения хозяйственно-бытовым стоком. 2. Повышенное количество сульфатов в питьевой воде может оказывать слабительное действие и придавать ей солено-горький вкус.
5. Хлор-ионы 1. Могут быть косвенным показателями загрязнения воды органикой животного происхождения. В данном случае имеет значение не столько конц. хлоридов, сколько ее изменения на протяжении водоисточника и во времени. 2. В больших концентрациях придает воде соленый вкус.
6. Соли железа 1. В открытых водоемах повышенное содержание Fe возможно при попадании производственных сточных вод. 2. В водопроводной воде содержание Fe может увеличиваться при коррозии труб. 3. Избыток железа придает воде желтовато-бурую окраску, мутность, горьковатый металлический привкус.
7. Свинец 1. Источником могут быть сточные воды рудо-обогатительных фабрик, некоторых металлургических заводов и др. 2. Возможна миграция из материалов водопроводных конструкций. 3. Способен накапливаться в организме, поражая ЦНС, периферическую нервную систему, влияя на метаболизм кальция, гемопоэз, порфириновый обмен. 4. Дети поглощают в 4-5 раз больше свинца, чем взрослые. 5. Точное определение даже малых его количеств имеет большое значение.
8. Мышьяк 1. Входит в состав некоторых минеральных вод, встречается и в шахтных водах. 2. В поверхностных водах попадает со сточными водами фабрик и заводов и со смывами с площадей земли, где применяли инсектициды, содержащие мышьяк 3. Поражает ЦНС, кожу, периферическую нервную систему, периферическую сосудистую систему. 4. Неорганический мышьяк более опасен, чем органический, трехвалентный более опасен, чем пятивалентный.
9. Йод 1. Нахождение в водах обусловлено составом почвы. 2. 90 % йода человек получает через пищу. 3. Содержание в водах является «сигналом» об эндемичности района.
10. Фтор 1. Нахождение в водах обусловлено составом почвы. 2. Человек получает с водой до 70 % фтора. 3. При недостатке гипофторозные состояния, при избытке — гиперфторозные. 4. Нормирование в зависимости от климатической зоны (0,7-1,5 мг/л).
№ п/п Определяемое вещество Реактив Дополнительные условия (нагревание, реактивы и т. д.) Оценка реакции (появление мути, окраски и т. д.)
САНИТАРНО-ПОКАЗАТЕЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА
МИКРОЭЛЕМЕНТЫ

§ЛАБОРАТОРНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОБЫ ВОДЫ № ______

(Определение наличия химических соединений)

№ п/п ОПРЕДЕЛЯЕМЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ ПОЛУЧЕННЫЙ РЕЗУЛЬТАТ (+;-) ОРИЕНТИРОВОЧНОЕ КОЛИЧЕСТВО В МГ\Л
  1. Цель качественного химического анализа воды.
  2. Источники, значение содержания в воде аммонийных солей.
  3. Источники, значение содержания в воде нитратов.
  4. Источники, значение содержания в воде нитритов.
  5. Источники, значение содержания в воде сульфатов.
  6. Источники, значение содержания в воде хлоридов.
  7. В каком случае хлориды являются показателем загрязнения питьевой воды?
  8. По какому признаку нормируется содержание хлоридов в питьевой воде?
  9. Источники, значение содержания в воде свинца.
  10. Источники, значение содержания в воде фтора.
  11. Источники, значение содержания в воде йода.
  12. Источники, значение содержания в воде железа.
  13. Источники, значение содержания в воде мышьяка.
  14. Принципы нормирования общего железа, сульфатов, хлоридов в питьевой воде.
  15. Нормирование нитратов в питьевой воде.

Тема занятия: ПОКАЗАТЕЛИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДЫ ОРГАНИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ.

Место проведения занятия: кафедра общей и военной гигиены, 33/4 павильон Продолжительность: 4 часа

Цель занятия: Систематизировать знания о показателях органического антропогенного загрязнения воды и санитарно-гигиеническом значении окисляемости воды. Научить студентов методике определения перманганатной окисляемости воды.

Практические умения и навыки, которыми должен овладеть студент:

1. Уметь пользоваться нормативными и справочными материалами.

2. Овладеть методикой определения перманганатной окисляемости воды и провести лабораторное исследование по определению окисляемости пробы исследуемой воды.

3. Научиться давать гигиеническую оценку окисляемости воды.

Задание студентам.

1. Ознакомиться с учебным материалом, приведенным в методических указаниях.

2. Ответить на вопросы самоконтроля результатов подготовки.

3. Провести лабораторное исследование по определению окисляемости пробы исследуемой воды.

4. Оформить протокол исследования окисляемости воды.

5. Составить письменное заключение о гигиенической оценке окисляемости исследуемой воды.

§ — задание в аудиторное время

♣ — задание во внеаудиторное время

♣ Цель определения данных показателей: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

№ п/п Показатель Единицы измерения Какие органические вещества определяются? (легко-, средне-, трудноокисляемые)
1.
2.
3.
4.
5.
6.

РАСТВОРЕННЫЙ КИСЛОРОД.

Источники поступления кислорода в воду:

Насыщение воды кислородом зависит от:

Максимально возможное содержание кислорода в воде представлено в таблице 20

Согласно правилам охраны поверхностных вод от загрязнений, содержание кислорода в воде в любой период года должно быть не мене 4 мг/л в пробе, отобранной до 12 часов дня.

Содержание кислорода в водоемах с различной степенью загрязненности (Я.П.Молчанова, Е.А. Заика и др., 2005)

Уровень загрязненности воды и класс качества Растворенный кислород
лето, мг/дм 3 зима, мг/дм 3 % насыщения
Очень чистые (I) 14-13
Чистые (II) 12-11
Умеренно грязные (III) 7-6 10-9
Загрязненные (IV) 5-4 5-4
Грязные (V) 3-2 5-1
Очень грязные (VI)
№ п/п Показатели Определение, единицы измерения Условия проведения анализа Ориентировочные величины Примечания
БПК (биохимическое потребление кислорода) БПКполное БПК5
Окисляемость (перманганатная)
ХПК (химическое потребление кислорода или биохроматная окисляемость)

Величина БПК5 в водоемах с различной степенью загрязненности (Я.П.Молчанова, Е.А. Заика и др., 2005)

Степень загрязнения (классы водоемов) БПК5, мг/О2/дм 3
Очень чистые (I) 0,5-1,0
Чистые (II) 1,1-1,9
Умеренно грязные (III) 2,0-2,9
Загрязненные (IV) 3,0-3,9
Грязные (V) 4,0-10,0
Очень грязные (VI) > 10

2. Хлороформенноугольный показатель (ССЕ):

Определяется путем адсорбции органических веществ, содержащихся в воде, на активированном угле с последующим извлечением хлороформом с целью определения их количества и качества.

1 0,15 — 0,6 мг/л — чистая вода;

2 10 мг/л и более — загрязненная вода.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Читайте также:  Цель проведения качественного химического анализа воды

источник

Люди издревле селились около открытых источников воды, т.к. знали, что без воды нет жизни. Со временем потребление человечеством природной воды неуклонно возрастало. Такая интенсивная эксплуатация природных источников и недостаточная вторичная очистка воды привели к деградации водных ресурсов. Сегодня качество воды в большинстве районов Земли оставляет желать лучшего.

Основные потребителями воды на нашей планете являются города. Так, без учета промышленных расходов потребление воды на одного жителя крупнейшего города в сутки составляет 700л, когда достаточно и 250л. Почти в каждом городе есть река, которая питает город водой и, в конце концов, принимая на себя часть городских отходов. Однако не расточительное расходование пресной воды, а повсеместное её загрязнение является главной опасностью для населения. В результате во многих городах вода далека от совершенства. Очистка промышленных стоков — важнейшая задача для любого города.

Какую воду мы сегодня пьем? 80% население города Калтана пьет воду из сетей центрального водоснабжение. Немало горожан употребляет родниковую воду, а также бутилированную.

Питьевая вода должна быть безопасной в эпидемиологическом отношении, безвредной по химическому составу, благоприятной по органолептическим свойствам. При этом она должна быть физиологически полноценна, т.е. иметь оптимальный уровень минерализации и содержать ряд макро- и микроэлементов. [1] Основной интегральный показатель качества питьевой воды – её влияние на здоровье человека. Считается, что загрязненная питьевая вода вызывает 70-80% всех известных болезней и на 30 % ускоряет старение. [3]

Длительное использование питьевой воды, не отвечающей гигиеническим нормативам по химическим компонентам, приводит к заболеваниям органов кровообращения, пищеварения, эндокринной системы, мочевыводящих путей. Установлено, что химическое загрязнение питьевой воды вызывает, кроме заболеваний желудочно-кишечного тракта, заболевания кожи и подкожной клетчатки; патологию беременных и новорожденных; заболевания нервной системы и органов чувств; а также ведет к увеличению общей и детской заболеваемости.[3]

С помощью физических, химических, исследований можно оценить качество воды и обозначить тенденции в её изменении.

Объект исследования – влияние качества питьевой воды на организм человека.

Предмет исследования – определение качественного и количественного содержания ионов в питьевой воде, а также ее физических показателей.

Цель: исследование качественных и количественных показателей питьевой воды, взятой из разных источников.

Изучить литературные данные по теме влияние качества воды на здоровье человека

Определить физические свойства воды.

Провести химический анализ воды из разных источников.

Выявить наиболее пригодную воду для питья (качественную воду).

Гипотеза: качество питьевой воды зависит от физико – химических показателей.

Пробы воды взяты из разных источников: водопроводная, родниковая, минеральная, бутилированная и контрольная — дистиллированная.

В данной работе применен экспериментальный метод определения физических свойств воды.[1,3], рН- среды [3] и наличие солей [4], а также анализ и обобщение.

Работа состоит из введения, теоретической и практической части, заключения, списка использованной литературы, а также включает приложения.

Вода в жизни человека

Значение воды в жизни человека

Вода — важнейшая составляющая среды нашего обитания. После воздуха она второй по значению компонент, необходимый для человеческой жизни.[6] Она – самое распространенное вещество на земле: три четверти поверхности планеты покрыто морями, океанами, реками, ледниками.

Значительная часть воды на нашей планете скрыта под ее поверхностью. Лишь относительно малая доза воды выходит наверх, то в виде тихих лесных ключей, то в виде горных ручейков или бурных пароводяных фонтанов – гейзеров.

Можно сказать, что все живое состоит из воды и органических веществ. Без воды человек мог бы прожить не более 2-3 дней. За 60 лет человек в среднем выпивает 50 т воды. Для обеспечения нормального существования человек должен вводить в организм воды больше в 2 раза по весу, чем питательных веществ. Если количество воды в человеческом теле уменьшиться 1-2% (0,5л) – человек испытывает жажду; на 5% (2-2,5л) – кожа сморщивается, во рту «пересыхает», сознание затемняется; на 14-15% (7-8л) – человек умирает.

Вода имеет первостепенное значение и для химических реакций, в частности биохимических. Древнее положение алхимиков «тела не действуют, пока не растворены» – в значительной степени справедливо.

Потребление чистой воды обеспечивает нормальную работу внутренних органов. Она является теплоносителем и терморегулятором, поглощает излишки тепла и удаляет его, испаряясь сквозь кожу и дыхательные пути. Вода увлажняет слизистые оболочки и глазное яблоко. В жару и при физических упражнениях происходит интенсивное испарение воды с поверхности тела.

Количество воды, требуется для поддержания водного баланса, зависит от возраста, физической активности, окружающей температуры и влажности. Суточная потребность взрослого человека составляет 2.5 л. Чистая питьевая вода также повышает защиту организма от стресса. Она разжижает кровь, борется с усталостью, помогает сердечно — сосудистой системе, борется стрессом. Здоровый образ жизни основан на правильном питании, активности и потреблении чистой воды. [2]

Сегодня, как никогда, нашему организму очень важно получать чистую воду со сбалансированным минеральным составом. Качественная питьевая вода – это вода, не содержащая примесей, вредных для здоровья человека. Она должна быть без запаха и цвета и безопасна при длительном ее употреблении.

Влияние качества воды на организм человека

Вода, которую мы потребляем, должна быть чистой. Болезни, передаваемые через загрязненную воду, вызывают ухудшение состояния здоровья, инвалидность и гибель огромного числа людей, особенно детей, преимущественно в менее развитых странах, обычным для которых является низкий уровень личной и коммунальной гигиены. Такие болезни, как брюшной тиф, дизентерия, холера, анкилостомоз, прежде всего, человеку в результате загрязнения источников воды экскрементами, выделяемыми из организма больных.

Через воду могут передаваться инфекционная желтуха, туляремия, водная лихорадка, бруцеллез, полиомиелит. Вода подчас становится источником заражения человека животными паразитами – гельминтами.

К наиболее распространенным загрязнителям можно отнести железо, марганец, сульфаты, фториды, соли кальция и магния, органические соединения и др.

Какие же отрицательные свойства воде могут придавать те или иные компоненты в случае их содержания выше нормативов?

Присутствие в воде железа не угрожает нашему здоровью. Однако повышенное его содержание в воде (более 0,3 мг/л) в виде гидрокарбонатов, сульфатов, хлоридов, органических комплексных соединений или в виде высокодисперсной взвеси придает воде неприятную красно-коричневую окраску, ухудшает её вкус, вызывает развитие железобактерий, отложение осадка в трубах и их засорение. При употреблении для питья воды с содержанием железа выше норматива человек рискует приобрести различные заболевания печени, аллергические реакции и др.

Иногда в питьевой воде встречается много солей соляной и серной кислот (хлориды и сульфаты). Они придают воде соленый и горько-соленый привкус.

Употребление такой воды приводит к нарушению деятельности желудочно-кишечного тракта. Вода, в 1 л которой хлоридов больше 350 мг, а сульфатов больше 500 мг, считается неблагоприятной для здоровья.

Содержание в воде катионов кальция и магния сообщает воде так называемую жесткость. Постоянное употребление внутрь воды с повышенной жесткостью приводит к накоплению солей в организме и, в конечном итоге, к заболеваниям суставов (артриты, полиартриты), к образованию камней в почках, желчном и мочевом пузырях. [6]

Таким образом, питьевую воду необходимо проверять на присутствие в ней химических элементов для того, чтобы избежать многих заболеваний.

Качественный анализ питьевой воды

Общеизвестно, что человек не может обходиться без воды длительное время. Но когда химическая формула воды повсюду остается одной и той же — Н2О, ее состав определяется местонахождением воды. Дело в том, что природная вода представляет собой по составу сложнейший раствор. Из воздуха она поглощает находящиеся в нем газы; по мере прохождения через почву вода обогащается неорганическими и органическими веществами. В зависимости от доли содержания этих веществ вода может оказать различное воздействие на физиологические процессы, протекающие в организме человека. [4]

Определение интенсивности запаха воды

Коническую колбу наполнить 2/3 объема исследуемой водой, плотно закрыть пробкой и сильно встряхнуть. Затем открыть колбу и отметить характер и интенсивность запаха, пользуясь таблицей 1.[1] Результаты исследования внесены в таблицу 2.

Интенсивность запаха (балл)

Отсутствие ощутимого запаха

Очень слабый запах – не замечается потребителями, но обнаруживается специалистами

Слабый запах – обнаруживается потребителями , если обратить на это внимание

Запах легко обнаруживается

Отчетливый запах – неприятный и может быть причиной отказа от питья

Очень сильный запах – делает воду непригодной для питья

Определение прозрачности воды

Для опыта нужен плоскодонный стеклянный цилиндр диаметром 2 – 2,5 см, высотой 30-35 см. Цилиндр установить на печатный текст и вливать исследуемую воду, следя за тем, чтобы можно было читать через воду текст. Отметить, на какой высоте будет виден шрифт. Измерить высоты столбов воды линейкой.[1] Результаты исследования внесены в таблицу 2.

Определение содержания ионов водорода в воде: рН — фактор воды

В природных водах рН колеблется в пределах от 6,5 до 9,5. Норма – 6,5 — 8,5. Если рН воды водных объектов ниже 6,5 или выше 8,5, то это указывает на ее загрязнение сточными водами. [3] Результаты исследования внесены в таблицу 2.

источник

Определение качества воды методами химического анализа.

Опыт № 5 Водородный показатель (рН)

Питьевая вода должна иметь нейтральную реакцию (рН около 7). Значение рН воды водоемов хозяйственного, питьевого, культурно-бытового назначения регламентируется в пределах 6,5 — 8,5.

Оценивать значение рН можно разными способами.

1. Приближенное значение рН определяется следующим образом.

В пробирку наливают 5 мл исследуемой воды, 0,1мл универсального индикатора, перемешивают и по окраске раствора определяют рН:

· Розово – оранжевая – рН около 5

2. Можно определить рН с помощью универсальной индикаторной бумаги, сравнить её окраску со шкалой.

3.Наиболее точно значение рН можно определить на рН – метре или шкале набора Алямовского.

По результатам нашего исследования:

Октябрьский район – рН около 6 — кислая

Ульбинский район – рН около 5- кислая

ВЫВОД: Повышенная кислотность в воде Ульбинского, Октябрьского районов и КШТ свидетельствует о плохом качестве исследуемой воды. Такая вода отрицательно влияет на организм человека, и может вызвать заболевания желудочно-кишечного тракта.

Опыт № 6 Определение хлоридов и сульфатов

Концентрация хлоридов в водоемах – источниках водоснабжения допускается до 350 мг/л.

Много хлоридов попадает в водоемы со сбросами хозяйственно- бытовых и промышленных сточных вод. Этот показатель весьма важен при оценке санитарного состояния водоема. Таблица №4

Осадок или помутнение Концентрация хлоридов, мг/л
Опалесценция или слабая муть 1-10
Сильная муть 10-50
Образуются хлопья, но осаждаются не сразу 50-100
Белый объемистый осадок Более 100

Качественное определение хлоридов с приближенной количественной оценкой проводят следующим образом. В пробирку отбирают 5мл исследуемой воды и добавляют 3 капли 10 %-ного раствора нитрата серебра. Приблизительное содержание хлоридов определяют по осадку или помутнению (см таблицу).

Определение содержания хлоридов

Содержание хлоридов (х) в мг/л вычисляют по формуле

Где, 1,773 – масса хлорид ионов (мг), эквивалентная 1 мл точно 0,05 н. раствора нитрата серебра; V-объем раствора нитрата серебра, затраченного на титрование, мл.

Для расчета по опыту мы взяли 8мг/л (нитрат серебра)

Вывод: в воде КШТ –сильная муть, около 10-50 мг/л хлоридов; Ульбинский и Октябрьский районы – слабая муть, около 1-10мг/л;

Качественное определение сульфатов с приближенной количественной оценкой проводят так:

В пробирку вносят 10мл исследуемой воды, 0.5 мл соляной кислоты (1:5) и 2мл 5%-ного раствора хлорида бария, перемешивают. По характеру выпавшего осадка определяют ориентировочное содержание сульфатов: при отсутствии мути концентрация сульфат ионов менее 5мг/л; при слабой мути, появляющейся не сразу, а через несколько минут – 5-10мг/л; при слабой мути, появляющейся сразу, после добавления хлорида бария, -10-100мг/л; сильная, быстро оседающая муть свидетельствует о достаточно высоком содержании сульфат –ионов (более 100мг/л).

КШТ – ярко выраженная муть, 10-100мг/л; Ульбинский р-н – слабая муть, 5-10мг/л; Октябрьский район – слабая муть, образующаяся сразу после добавления хлорида бария,10-100мг/л;

ВЫВОД: Значительное превышение ПДК обнаружено в исследуемой воде Октябрьского района и КШТ, что может стать причиной некоторых сердечно-сосудистых заболеваний.

Опыт №7 Обнаружение фосфат — ионов.

Реагент: молибдат аммония (12,5г (NH4 )2 МоО4 растворить в дистиллированной Н2 О и профильтровать, объем довести дистиллированной водой до 1л); азотная кислота (1:2); хлорид олова.

К 5мл подкисленной пробы воды прибавляют 2,0мл молибдата аммония и по каплям(6капель) вводят раствор хлорида олова. Окраска раствора синяя при концентрации фосфат ионов более 10мг/л, голубая более 1мг/л, бледно-голубая -более 0,01мг/л.

ВЫВОД: В воде Ульбинского района и КШТ окраска раствора бледно-голубая, содержание фосфат- ионов – более 0,01мг/л, Октябрьский район окраска голубая- более 1 мг/л.

Опыт №8 Обнаружение нитрат – ионов.

Реагент: дифениламин (1г (С6 Н5 )2 NH растворить в 100мл H2 SO4 )

Читайте также:  Цель количественного химического анализа воды

К 1мл пробы воды по каплям вводят реагент. Бледно- голубое окрашивание наблюдается при концентрации нитрат –ионов более 0,001мг/л, голубое –более 1мг/л, синее- более 100мг/л.

ВЫВОД: концентрация нитрат –ионов со всех трех водозаборов одинаковая, более 0,001мг/л

Качественное и количественное обнаружение катионов тяжелых металлов

Методы анализа: качественный анализ, включающий в себя дробный метод, разработанный Н.А Танаевым .Он открыл ряд новых, оригинальных реакций, позволяющих обнаруживать в растворе какой-либо определенный катион в присутствии большого числа других катионов, не прибегая к их предварительному осаждению. Количественный анализ, включающий атомно-эмиссионный метод, основанный на излучении атомных спектров вещества, возбуждаемых в горячих источниках света, а также сравнение и обобщение информации с литературными источниками.

Опыт №9 Обнаружение ионов свинца ( Pb 2+ )

Реагент: хромат калия (10г К2 СrO4 растворить в 90мл H2 O)

В пробирку помещают 5мл пробы воды, прибавляют 1мл раствора реагента. Если выпадает желтый осадок, содержание катионов свинца более 100мг/л; если наблюдается помутнение раствора, концентрация катионов свинца более 20 мл/л, а при опалесценции – 0,1 мг/л [6, c97-98]

ВЫВОД: Самое высокое содержание свинца в воде КШТ более 100мг/л осадок желтого цвета; октябрьский район-помутнение, более 20мг/л; Ульбинский район – опалесценция, 0,1мг/л.

Опыт №10 Обнаружение ионов кальция (Са 2+ )

Реагенты: оксалат аммония (17,5г (NH4 )2 С2 О4 растворить в воде и довести до 1л); уксусная кислота (120мл ледяной СН3 СООН довести дистиллированной водой до 1л).

В 5 мл пробы воды прибавляют 3мл уксусной кислоты, затем вводят 8мл реагента. Если выпадает белый осадок, то концентрация ионов кальция 100мг/л; если раствор мутный — концентрация ионов кальция более 1мг/л, при опалесценции – более0,01мг/л.[6, с128-129]

ВЫВОД: Самое высокое содержание ионов кальция в пробе с Октябрьского района 100мг/л, КШТ и Ульбинский район наблюдается помутнение раствора- концентрация ионов более 1мг/л

Опыт №11 Обнаружение ионов железа ( Fe 2+ )

В пробирку помещают 5мл исследуемой пробы воды, добавляют несколько капель K3 [Fe(CN)6 ] красная кровяная соль. Окраска раствора приобретает цвет под названием: турбулинская синь[6, c194-195]

ВЫВОД: Самое высокое содержание ионов железа 2 содержится в воде с КШТ, т.к по яркости окраски на первом месте- вода с КШТ, на втором – Ульбинский район, на третьем- Октябрьский район.

Опыт №12 Обнаружение ионов железа ( Fe 3+)

В пробирку помещаем 5мл пробы воды, добавляют несколько капель К4 [Fe(CN)6 ] желтая кровяная соль. Окраска раствора приобретает цвет под названием: берлинская лазурь.

ВЫВОД: Самое большое содержание ионов железа3 в воде с Октябрьского района -яркий, насыщенный цвет, в остальных двух пробах окрас менее насыщенный.

Получив результаты эксперимента, мы обратились к альтернативе, т.е возможности замены водопроводной воды талой.

Молекула воды имеет угловое строение;[1]входящие в ее состав ядра образуют равнобедренный треугольник, в основании которого находятся два протона, а в вершине — ядро атома кислорода, межьядерные расстояния О—Н близки к 0,1 нм, расстояние между ядрами атомов водорода равно 0,15 нм. Из восьми электронов, составляющих внешний электронный слой атома кислорода в молекуле воды две электронные пары образуют ковалентные связи О—Н, а остальные четыре электрона представляют собой две неподеленных электронных пары.

Атом кислорода в молекуле воды находится в состоянии sp2-гибридизации. Поэтому валентный угол НОН (104,3°) близок к тетраэдрическому (109,5°). Электроны, образующие связи О—Н, смещены к более электроотрицательному атому кислорода. В результате атомы водорода приобретают эффективные положительные заряды, поскольку на них создаются два положительных полюса. Центры отрицательных зарядов неподеленных электронных пар атома кислорода, находящиеся на гибридных — орбиталях, смещены относительно ядра атома и в свою очередь создают два отрицательных полюса.

Молекулярная масса парообразной воды равна 18 ед. Но молекулярная масса жидкой воды, определяемая путем изучения ее растворов в других растворителях, оказывается более, высокой. Это происходит из-за того, что в жидкой воде происходит ассоциация отдельных молекул воды в более сложные агрегаты (кластеры). Такой вывод подтверждается и аномально высокими значениями температур плавления и кипения воды. Ассоциация молекул воды вызвана образованием между ними водородных связей. По своей структуре вода представляет собой иерархию правильных объемных структур, в основе которых лежит кристаллоподобные образования, состоящие из 57 молекул и взаимодействующие друг с другом за счет свободных водородных связей. Это приводит к появлению структур второго порядка в виде шестигранников, состоящих из 912 молекул воды.

Свойства кластеров зависят от того, в каком соотношении выступают на поверхность кислород и водород. Конфигурация элементов воды реагирует на любое внешнее воздействие и примеси, что объясняет чрезвычайно лабильный характер их взаимодействия. В обычной воде совокупность отдельных молекул воды и случайных ассоциатов составляет 60% (деструктурированная вода), а 40% — это кластеры (структурированная вода).

источник

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Старт в медицину» в секции «Человек в современном мире»

Определить наличие примесей в воде.

Вода – самая удивительная жидкость на нашей планете. Живые организмы состоят из воды на 75−90%. Вода нужна для растворения веществ, протекания химических реакций внутри организмов.

Главный потребитель воды на Земле – это человек. Она используется для производства сельскохозяйственной продукции, в промышленности, для очистки нефтепродуктов и в быту. Однако в последнее время происходит постоянное загрязнение окружающей среды, в том числе и воды. Поэтому, употребляя питьевую воду из-под крана или на даче из колодца, автор думал о том, насколько она загрязнена, и можно ли её пить без ущерба для здоровья.

Гипотеза: примеси, содержащиеся в воде, пагубно влияют на здоровье человека.

1. Анализ и подбор литературы.

2. Проведение исследования.

3. Создание презентации для обучающихся 5–6-х классов «Вода – уникальное вещество».

Давно отмечена связь между заболеваемостью населения и характером водоснабжения. Основными источниками загрязнения являются нефтеперерабатывающие предприятия, тяжёлые металлы, радиоактивные элементы, ядохимикаты, стоки городских канализаций и животноводческих ферм.

Рассмотрим влияние некоторых примесей на здоровье человека.

Опасность нитратов обусловлена их токсичным действием на организм.

Накапливаясь в организме человека, нитраты вызывают метгемоглобинемию, т. е. реагируют с гемоглобином крови, образуя метгемоглобин. Это вещество, в отличие от гемоглобина, не переносит кислород, что приводит к кислородному голоданию тканей. В результате ухудшается самочувствие, появляется вялость. При содержании метгемоглобина 20–50% появляются одышка, тахикардия, потеря сознания, при метгемоглобинемии свыше 50% наступает смерть.

Нитраты губительно воздействуют на нервную, сердечно-сосудистую систему, желудочно-кишечный тракт и другие органы. Особую опасность нитраты представляют для маленьких детей, у которых ещё не сформирована восстанавливающая ферментная система.

Сульфаты в кишечнике с помощью микроорганизмов преобразуются в сероводород, который тут же легко усваивается организмом, подкисляя при этом кровь, что очень важно для здоровья. Кроме того, сероводород даёт организму серу, которая входит в состав отдельных аминокислот, витаминов и ферментов.

Побочный эффект от вредного воздействия хлора может быть вызван двумя способами: проникновение в организм через дыхательные пути и через кожу. Многие опасные заболевания связаны с попаданием в человеческий организм хлора или вредных побочных продуктов хлорирования воды. К этим заболеваниям относят рак мочевого пузыря, желудка, печени, прямой и ободочной кишки.

Для исследования были взяты пробы воды с двух дачных участков (Тульская и Владимирская области), из-под крана в школе (район Алтуфьево) и дистиллированная вода.

1. Определение нитрат-ионов (NO3 — ).

2. Определение сульфат-ионов (SO4 2- ).

3. Определение хлорид-ионов (Cl — ).

4. Определение сульфид-ионов (S 2- ).

Для определения содержания ионов в воде автор использовал тест-полоски. При соблюдении методики можно определить не только качественный,

но и количественный состав примесей в воде.

Для более качественного определения наличия примесей в воде пробы были собраны в стеклянные банки, исследования проводились после взятия пробы не позднее чем через 6 часов.

Оснащение и оборудование, использованное в работе:

1. Наибольшее количество нитрат-ионов было обнаружено в воде с дачного участка в Тульской области – 200 мг/л, в воде из-под крана в школе – 50 мг/л, в воде с дачного участка во Владимировской области не обнаружены.

2. Количество сульфат-ионов в исследуемых образцах в норме.

3. Наибольшее количество хлорид-ионов было обнаружено в воде из-под крана в школе – 500 мг/л, что выше нормы (350 мг/л). В остальных образцах − в норме.

4. Сульфид-ионы в исследуемых образцах не обнаружены.

5. Исследуемая вода слабощелочная (рН=8).

Перспективы использования результатов работы

Просветительская деятельность: разработана презентация для обучающихся 5–6-х классов с целью привлечения внимания к проблеме сохранения воды. Для обучающихся начальной школы и их родителей проведена беседа о том, какую роль в организме выполняет вода. Сделан буклет «О том, как примеси влияют на жизнедеятельность организма. И как сохранить водные ресурсы на Земле».

Награды/достижения

2-я научно-практическая конференция «Здоровье – главная ценность», 2016 – участник.

2. 2-я научно-практическая конференция «Будущее медицины начинается сегодня!», 2016 – участник.

3. 2-я научно-практическая конференция «Химия биогенных элементов и её роль в формировании современного врача», 2016 – участник.

4. Открытая научно-практическая конференция «Старт в медицину», 2017 – участник.

Особое мнение

«Проект «Медицинский класс в московской школе» даёт нам старт в будущее. Уже обучаясь в школе, есть возможность попробовать себя в будущей своей деятельности, научиться писать проектные и исследовательские работы, освоить первоначальные навыки первой помощи. А также даёт возможность познакомиться с учащимися из других школ, которые также планируют связать свою деятельность с медициной»

источник

Вода – это источник жизни, но она может стать и причиной отравления или заболевания.

Кроме полезных минералов вода растворяет в себе вредные химические вещества, а также является благоприятной средой для обитания микроорганизмов.

Прежде, чем использовать воду в хозяйстве, нужно убедиться в ее безопасности.

Перед использованием воды в хозяйстве или на производстве необходимо произвести предварительную подготовку: из питьевой воды нужно удалить все вредные вещества и оставить питательные минералы, а для производства нужно понизить жесткость воды и содержание тяжелых металлов.

Чтобы узнать, какие именно вещества нужно удалить из воды производится химический и бактериологический анализ. На основании полученных результатов можно подобрать подходящее очистное оборудование.

Контроль эффективности работы фильтрации воды можно определить путем проведения повторного анализа. Сравнив результаты двух последних отборов проб можно судить о правильности выбора очистного оборудования.

Минерализация – это сумма всех растворенных веществ в воде. Этот параметр еще называют солесодержанием. Единицей измерения минерализации является миллиграмм на литр (мг/л.). Существуют нормы, определяющие пригодность воды для питья. Предельно-допустимый уровень минерализации для питьевой воды составляет 500 мг/л.

Для проведения анализа на уровень минерализации в воде необходимо произвести предварительную подготовку пробы. Она заключается в разложении органических веществ и выделения определяемых элементов, которые остаются в виде неорганических соединений. Выделяется два основных метода подготовки проб: сухой – нагревание в печи, мокрый – использование кислот-окислителей.

Одним из приборов для подготовки проб является СВЧ минерализатор. Его принцип действия: подготавливаемая проба и окислительные реагенты помещаются в стеклянный сосуд, плотно закрытый крышкой. Колба переносится в СВЧ минерализатор, и прибор включается в работу. При повышении температуры ускоряется процесс окисления, и все органические примеси разлагаются за короткий промежуток времени.

Проведение анализа воды осуществляется несколькими методами, каждый из которых предназначен для определения конкретного вещества или группы веществ.

Люминесценция и фотометрия – этот метод основан на явлении люминесценции, то есть свечении. Тестируемая вода подвергается действию ультрафиолета, и различные вещества проявляют свою реакцию: ответное свечение определенного цвета.

Для фиксации этой реакции применяются регистрирующие приборы. С помощью этого метода определяется содержание следующих примесей: нефтепродукты, нитриты, нитраты, фосфаты, анионные вещества, цианиды, формальдегидов и сероводород.

ИК-спектрометрия – это анализ воды для определения наличия нефтепродуктов и жиров. Принцип действия инфракрасного спектрометра – пропускание инфракрасного излучения через воду, что вызывает колебание молекул, распространяющееся неравномерно. По длинам волн определяется примесь того или иного вещества.

Полярография – это метод анализа воды для определения концентрации ионов кадмия, цинка, свинца, органических веществ. В его основе лежит движение ионов в результате электролитической диссоциации.

Масс-спектрометрия – это анализ структуры вещества на основании отношения массы вещества к заряду ионов. Этот метод позволяет определить изотопный состав молекул.

Потенциометрия – это метод анализа воды, позволяющий определить водородный показатель (рН) и наличие фторидов. Он основан на измерении электродвижущих сил.

Дозиметрия – это метод анализа воды, выявляющий радиоактивные примеси.

Электроосмос – это процесс движения жидкости через капилляры под воздействием электрического поля.

Цель физико-химического анализа воды – выявление состава растворенных веществ. Полученная информация дает возможность применить подходящее очистное сооружение, чтобы предотвратить отравление человека, загрязнение окружающей среды или нарушения технологического процесса.

Читайте также:  Брюллов нарцисс смотрящий в воду анализ

Химический анализ воды применяется во многих сферах жизни: в быту – для получения чистой и полезной питьевой воды, в промышленности – для контроля очистных сооружений сточных вод, в промышленных технологических процессах – для получения конденсата с минимальным содержанием растворенных примесей.

Существует различное оборудование для проведения анализа воды: портативные приборы для бытового использования и высокоточное лабораторное оборудование, способное проводить анализы бытовой и промышленной воды.

Анализатор жидкости «ФЛЮОРАТ – 02 – 5М» выполняет функции флуориметра, фотометра, хемилюминоминометра. Этот прибор позволяет определять содержание в воде следующих веществ: алюминия, бериллия, бора, ванадия, марганца, меди, молибдена, взвешенных частиц, мышьяка, нефтепродуктов, никеля, нитрита, общего железа, общего хрома, олова, селена, фенолов, флуоресцеина, формальдегида, цианидов и цинка.

Технические характеристики аппарата:

  1. Время измерения – не более 16 с.
  2. Допустимая погрешность 0.02.
  3. Рабочий спектральный диапазон 200-900 мм.
  4. Температура окружающего воздуха 10-350С.
  5. Средний срок службы – не менее 5 лет.
  6. Габариты: 305х320х110 мм.
  7. Масса – 6,5 кг.
  8. Питание от электросети 220 В.
  9. Питание от батареи 12 В.
  10. Частота тока 50 Гц.

Цена прибора: 564 000 рублей.

Экотестер «СОЭКС» — это дозиметрический прибор для бытового пользования, позволяющий определить радиоактивные излучения гамма-частиц и бета-частиц. Этот прибор обладает второй функцией – определение содержания нитратов в воде и продуктах питания.

  • диапазон измерения радиоактивности 3-100000 мкР/ч;
  • диапазон измерения концентрации нитратов: 20-5000 мг./кг;
  • время измерения: 10 сек;
  • питание: 2 батареи аккумуляторы, заряжаемые от электросети 220 В. 10 часов непрерывной работы.

Спектрометр TRIDION™-9 GC-TMS способен производить анализ воды, воздуха и почвы. Это портативный анализатор, производящий качественный и количественный анализ воды (химический и биологический состав воды).

  • размеры 380*390*229 мм;
  • вес: 14,5 кг;
  • рабочая температура: 5-400С;
  • влажность: до 100%;
  • электропитание: от литиевой батареи;
  • ввод пробы: впрыск жидкости;
  • предел обнаружения: от РРВ до РРМ для большинства веществ;
  • запись данных: USB накопитель.

СВЧ-минерализатор «МИНОТАВР®-2» — прибор минерализации воды под воздействием микроволнового поля. Его назначение – разложение органических веществ в воде для проведения физико-химического анализа.

Цена прибора: 357 000 рублей.

Чтобы получить официальный документ о пригодности воды к использованию в хозяйстве или на производстве нужно обратиться в сертифицированную лабораторию.

Корректность анализов будет зависеть от соблюдения технологии отбора проб и возможностей оборудования. Гарантию на чистоту анализа можно получить только в лаборатории.

источник

Химический, микробиологический анализы воды из скважин, и центрального водоснабжения, с примером допустимых показателей

Вода – это источник энергии и жизни человека, поэтому на всех этапах строительства, начиная с изысканий, обязательно проводят анализ воды из скважин, колодцев и водоемов, находящихся непосредственно на территории объекта. Состав воды подвержен постоянному воздействию внешних факторов, ведь не исключено, что ранее около водоема, скважины или колодца располагались промышленные предприятия, захоронения тяжелых металлов или несанкционированная свалка отходов. Определить годность воды к использованию в бытовых условиях может своевременный анализ воды.

Исследования помогают установить химический состав и свойства воды и выявить концентрацию всех вредных примесей. Это необходимо для обеспечения любого объекта строительства качественной питьевой водой, а также для расчетов и выбора подходящего очистительного и распределительного оборудования. От состава и свойств воды зависит расчетный срок службы прокладываемых коммуникаций и здоровье людей, использующих ее для питьевых или бытовых нужд. Именно по этой причине одним из основных этапов геоизысканий является обязательное проведение различных анализов воды из скважины, которое назначается застройщиками любых объектов, в том числе и промышленных.

Емкости, используемые для анализа воды

При этом стоит учесть, что подобные лабораторные исследования рекомендуется проводить систематически, так как химический состав воды подвержен изменениям под действием внешней среды.
Выделяют 3 основных вида показателей:

  • Физические показатели, которые позволяют оценить основные свойства воды, а именно ее вкус, цвет, мутность, температурные данные, запах и информацию о взвешенных частицах в составе.
  • Химические показатели. Они позволяют охарактеризовать состав воды за счет оценки концентрации основных ионов. Также в процессе исследования определяют основные показатели жесткости, уровень pH, число общей минерализации и содержание отдельных ионов, отвечающих за качество воды, фтора, железа, калия и т. д. Стоит отметить, что избыток железа влияет на цвет воды и вызывает образование осадка в трубах, который может негативно влиять на сантехническое оборудование и трубы. В то время как избыток меди влияет на вкусовые качества.
  • Бактериологические показатели также отвечают за качество воды и позволяют своевременно определить заражение различными микроорганизмами. Чаще всего бактерии попадают в жидкость под воздействием внешних факторов и человеческой жизнедеятельности. Например, заражение может произойти при попадании сточных вод, при контакте воды с животными и при загрязнении различными промышленными отходами.

Показатели качества воды определяются:

  • химическим анализом;
  • органолептическим исследованием, в результате которого определяется жесткость и наличие железа;
  • токсическим анализом, направленным на определение наличия опасных веществ;
  • микробиологическим исследованием, позволяющим определить содержание бактерий в скважине, водоеме или колодце.

Результаты проверки указывают на количество определенных веществ в разных единицах измерения. При знании норм можно самостоятельно оценить основные показатели. Если все в норме, то жидкость можно считать чистой и пригодной к использованию. В противном случае нужно проводить дополнительную фильтрацию. Обычно в результатах указывают предельно допустимую концентрацию (ПДК) примесей. Этот показатель говорит, что количество определенного вещества не несет негативного воздействия. ПДК прописываются в нормативных документах.

Исследование производят для установления точного химического состава воды, а также для оценки основных свойств. Характер исследования может отличаться в зависимости от поставленных задач. Химический анализ воды подразделяют на общий и специальный. Во время общего анализа воды определяется ее общая характеристика, необходимая для ее классификации, а также для получения информации о содержании отдельных солей и ионов. Данные результаты имеют широкое назначение.

Согласно СанПиН 2.1.4.559-96, на сегодняшний день в результате исследования воды обязательно устанавливают концентрацию ионов кальция, магния, натрия, которые наряду с другими составляют основу шестикомпонентного анализа, также позволяющего определить содержание железа и уровень pH. Исследование не включает в себя определение газового состава.

Краткое описание основных исследуемых в процессе химического анализа показателей:

  • Водородный коэффициент (pH) зависит от концентрации ионов.
  • Жесткость воды определяют исходя из концентрации в ней солей кальция и магния.
  • Щелочность базируется содержанием гидроксидов, анионов слабых кислот, бикарбонатов и карбонатов.
  • Хлориды связаны с присутствием в жидкости обычной соли. При наличии с хлоридами азотсодержащих веществ есть угроза загрязнения централизованного водоснабжения бытовыми отходами.
  • Сульфаты могут вызывать проблемы пищеварительной системы.
  • Элементы, содержащие азот, показывают присутствие в жидкости животной органики. К ним относится аммиак, нитриты, нитраты.
  • Фтор и йод. Оба вещества несут негативные последствия как при избытке, так и при дефиците. Первое вещество может вызвать рахит, заболевания зубов и крови. Второе – проблемы щитовидной железы.
  • Железо в составе воды может находиться в растворенном, не растворенном, коллоидном состоянии, а также в виде органических примесей и бактерий.
  • Марганец вместе с железом оставляют желтые потеки труб, аналогичные следы остаются и на чистом белье, а также вызывают характерный привкус. Это пагубно действует на печень.
  • Сероводород можно встретить в подземных водах, проводя анализ колодезной воды. Вещество относится к ядам, серьезно влияющим на здоровье людей. В воде, используемой для бытовых и питьевых нужд, присутствие сероводорода крайне опасно и запрещено.
  • Хлор – наиболее распространенное средство санитарной обработки водопроводной воды. Вещество оказывает пагубное воздействие на организм и является одной из причин генетических мутаций, тяжелых отравлений, онкологических болезней. Однако в воде часто наблюдается остаточный хлор, используемый для ее обеззараживания, в безопасной концентрации.
  • Натрий и калий – следствие растворения коренных пород.

Среди специальных анализов подземных вод важное место занимают:

  • Санитарный, направленный на определения уровня жесткости и кислотности, содержания солей и ионов NH4, NO2, NO3. Анализ выявляют в целях определения пригодности воды для питья и бытового использования и уровня ее загрязненности.
  • Бальнеологический анализ – кроме главных ионов, позволяет выявить уровень газовых компонентов, радиоактивность, число сульфатов, железо, мышьяк, литий и ряд иных показателей качества. Он считается наиболее полным и применяется для нормирования целебных источников минеральной воды, установленных требованиям ГОСТ Р 54316-2011, расположенных , например, в Карловых Варах, Ессентуках, Железноводске, Трускавце.
  • Технический анализ производят для того, чтобы оценить коррозионные и агрессивные свойства воды, а также определить ее пригодность для использования в нефтедобыче, для питания паровых котельных установок или в иной технической сфере.
  • Поисковый анализ питьевой воды используют наряду с техническим анализом для поиска агрессивных примесей и оценки способов ее дальнейшего использования.

Анализы воды из скважины проводят как в стационарных лабораторных условиях, так и с использованием полевых лабораторных установок непосредственно на объекте строительства. В полевых условиях часто используют исследовательские лаборатории и передвижные конструкции для анализа, разработанные учеными А. А. Резниковым (ПЛАВ), И. Ю. Соколовой и другими. Данный вид оборудования обычно состоит из упакованных смонтированных комплектов оборудования, посуды и реактивов, которые предназначены для исследований объемным, колориметрическим и нефелометрическим методами.

Химическая экспертиза воды имеет широкий спектр действия и применяется для:

  • анализа питьевой воды;
  • определения чистоты промышленных источников;
  • подбора фильтров на производстве.

Для точности результатов рекомендуют соблюдать следующие требования:

  • Емкость для пробы воды на анализ должна быть стерильной. Объем тары – 500 гр. Простерилизовать посуду может лаборатория, проводящая исследование, но процедуру несложно провести и дома. Для этой цели пробирку необходимо простерилизовать кипятком или паром. Также можно подержать емкость 10-15 мин в духовке или над открытым огнем.
  • Перед забором нужно продезинфицировать кран открытым пламенем и обтереть спиртом. После этих манипуляций нужно спустить воду на полной мощности в течение 5-7 мин. Запрещается притрагиваться к крышке и горловине тары.
  • Жидкость необходимо оградить от тепла и прямых солнечных лучей, так как такое воздействие способно нарушить качество, и результаты будут недостоверными. Лучше во время перевозки поместить пробирку в холодное место.
  • Образец нужно передать в лабораторию и приступить к определениям максимум через 3 часа после забора.

К образцу прилагают документацию, содержащую информацию о виде источника (колодец, скважина, природный водоем и т. д.), место пробы, правильную дату и время забора, а также точный юридический адрес источника.

Изображение результатов химического анализа

Качество воды из скважины и ее состав можно определить несколькими методиками. Каждая из них устанавливает определенный показатель. Химический состав воды из скважины, водоема или колодца обычно изображают в ионной, процент-эквивалентной или эквивалентной форме. Ионная форма позволяет выразить химический состав питьевой воды в виде отдельных ионов, содержащихся в ней. Они выражаются в миллиграммах (мг) или же в граммах (гр), изредка данные могут быть предоставлены как отношение к массе и объему исследуемой жидкости.

Вода в процессе визуального исследования

Сегодня все сертифицированные лаборатории, куда доставляются пробы, предоставляют результаты гидрохимических исследований в ионной форме, которая является основным изображением состава воды. Ионная форма считается основной и используется для дальнейших переходов. Если надо выполнить перевод результатов, изображенных в виде отношения к единице объема, к составу, отнесенному к единице массы, количество отдельных ионов нужно поделить на плотность, а в случае обратного перехода — помножить.

Эквивалентная форма изображения результатов и получила значительное распространение. Она дает развернутое представление о свойствах воды, позволяет определить содержание ионов и установить происхождение вод. Форма используется в аналитических целях и позволяет контролировать результаты.

Чистая водопроводная вода

Эквивалент иона представляет собой частное от деления ионной массы на валентность иона. В качестве примера можно рассмотреть содержание иона натрия в эквивалентном виде иона: Na+ = 23/1, а эквивалент иона С = 35,5/1, из этого следует вывод, что на 23 единицы массы иона Na+ приходится 35,5 единицы иона, выраженных в эквивалентах. Исходя из этого, нужно отметить, что для перехода от ионной формы к эквивалентному изображению результатов нужно разделить количество иона, выраженное в миллиграммах (мг) или граммах (гр), на величину эквивалента иона.

Вода с избыточным содержанием железа и меди

Процент-эквивалентная форма позволяет более наглядно показать ионно-солевой состав, соотношение между ионами, а также определяет черты сходства вод с различной величиной минерализации, что делает данную форму наиболее распространенной. Но изображение содержания солей в составе исследуемых жидкостей только в одной из вышеперечисленных форм не дает возможности установить абсолютное содержание ионов в воде. По этой причине желательно предоставить результаты исследований, изобразив их в эквивалентной и ионной формах.

источник