Теоретическая часть. Определение кислотности воды

Определение кислотности воды

Лабораторная работа № 5

Контрольные вопросы

1 Для чего используют хлорирование питьевой воды?

2 Почему хлорирование питьевой воды является опасным для потребителей?

3 Какие альтернативные хлорированию методы обеззараживания вод вы знаете?

4 Как уменьшить содержание хлора в питьевой воде в бытовых условиях?

5 Как определяют содержание хлорид-ионов в питьевой воде?

Вода — объект окружающего мира, с которым человек постоянно сталкивается и постоянно контактирует в повседневной жизни. Непрерывно возрастающая насыщенность питьевой воды химическими примесями неизбежно воздействует на здоровье каждого человека.

Одним из показателей, характеризующих качественный химический состав воды, является кислотность (щёлочность). Кислотность воды обусловлена присутствием в ней свободной угольной кислоты, а также других кислот или гидролитически кислых солей. Перед сбросом в водоём кислые стоки должны быть нейтрализованы. Щёлочность воды зависит от присутствия в ней щелочей или гидролитически щелочных солей. Степень кислотности или щёлочности вод (рН) определяется потенциометрически с помощью специальных приборов – рН-метров.

Основными «поставщиками» кислоты в водоёмы являются кислотные дожди, которые образуются в результате взаимодействия оксидов серы и оксидов азота с атмосферными парами. В норме рН дождевой воды составляет 5,6-5,7. В последние 20-25 лет возникла сложная и трудноразрешимая экологическая проблема кислотных дождей с рН<5,0.

Отрицательное влияние кислых осадков разнообразно: почвы, водные экосистемы, растения, памятники архитектуры, строения и другие объекты в той или иной степени страдают от них.

У нейтральной воды показатель рН равен 7. Изменение рН на единицу в сторону уменьшения или увеличения свидетельствует об уменьшении или увеличении в 10 раз концентрации водородных ионов. При избыточном поступлении кислоты из кислотных дождей или стоков в озеро или пруд наблюдается несколько стадий закисления в них воды.

На стадии сильного закисления, когда рН устанавливается на уровне 4,5 (или ниже), в воде появляются в повышенном количестве ионы алюминия и других металлов, вымываемых из почвы. Приведём несколько примеров.

1 На концентрацию свинца в природной воде сильно влияет ее кислотность: чем выше кислотность, тем больше в воде растворимых соединений свинца. Если принять во внимание, что ни один другой металл не накапливается в организме животных и человека так быстро, как свинец, то можно сделать вывод о том, что закисление воды может привести к загрязнению человеческого организма свинцом как при непосредственном использовании воды из загрязнённых водоемов, так и при употреблении в пищу заражённых животных (особенно хищных рыб, моллюсков и ракообразных).

2 Ртуть накапливается в донных осадках и водорослях в наиболее опасной форме — в виде метилртути. С увеличением кислотности воды в озере на 1 единицу рН концентрация ртути в тканях рыб повышается в среднем на 0,14 мг/кг. В Швеции и США рыболовам рекомендовано возвращать в озёра пойманную рыбу, если её возраст более трёх лет.

В своей эволюции живые организмы приспособились к среде обитания, однако они могут нормально существовать только при незначительных колебаниях уровня рН. Изменение рН воды влечет за собой химическую и биологическую перестройку в водной экосистеме, особенно в относительно замкнутой, какой является пруд или небольшое озеро.

При рН от 6,5 до 6,0 погибают улитки, моллюски, ракообразные, гибнет икра земноводных животных.

При рН от 6,0 до 5.0 гибнут наиболее чувствительные организмы: фито- и зоопланктон, многие насекомые, форель, лосось, хариус, плотва, окунь, щука. Рыба гибнет не только от непосредственного воздействия кислоты. Вытесненный из горных пород и донных отложений алюминий повреждает жаберный аппарат. Из-за нарушения кальциевого равновесия рыба теряет способность к воспроизводству.

При рН 5,5 и меньше основная растительность озера вытесняется мхами и нитчатыми водорослями, в воду часто переселяется сфагновый мох — обитатель суши.

При рН ниже 4,5 в воде озер вымирают микроорганизмы, развива­ются анаэробные (протекающие при недостатке кислорода) процессы выделением метана и сероводорода.

Кислотные осадки медленно, но верно растворяют сооружения из мрамора и известняка. Исторические памятники Греции и Рима, простояв тысячелетия, разрушаются прямо на глазах. Такая же судьба грозит Казанскому собору, Мраморному дворцу и Александро-Невской лавре в Санкт-Петербурге.

Санитарные нормы: гигиенические требования к качеству питьевой воды определяются ГОСТ 2874—82 «Вода питьевая», по которым водородный показатель рН не должен превышать нормативов 6,0—9,0. Уровень рН пресноводных подземных и поверхностных источников водоснабжения хозяйственно-питьевого, культурно-бытового назначения, а также используемых для рыбохозяйственных целей не должен выходить за пределы 6,5—8,5.

Цель данной лабораторной работы - овладение знаниями, умениями и навыками по определению кислотности и щелочности воды и объективной оценке кислотности осадочных вод (дождь, снег).

Дата добавления: 2014-12-08