Порядок выполнения работы. 1.Определение температуры.Температура определяется сразу после отбора пробы или непосредственно в водоеме термометром с ценой деления 0,1оС

1 .Определение температуры. Температура определяется сразу после отбора пробы или непосредственно в водоеме термометром с ценой деления 0,1^оС. Термометр держат в воде не менее 5 мин.

2 .Определение прозрачности. Степень прозрачности выражается высотой столба жидкости в см, через который отчетливо виденспециальный шрифт. Прозрачностью не менее 30 см должны обладать воды, подаваемые для питьевого водоснабжения без осветления. Речные воды, кроме горных, могут иметь прозрачность 25см. Уменьшение прозрачности природных вод свиде-тельствует об их загрязнении.

Исследуемую воду наливают в цилиндр, под дно которого подкладывают на расстоянии 4 см шрифт. Сливают воду до тех пор, пока сверху через слой можно будет отчетливо прочесть этот шрифт. Высоту столба оставшейся воды измеряют линейкой. Определение производят при хорошем дневном рассеянном освещении на расстоянии 1 м от светонесущей стены.

3 .Определение осадка. Взболтанную в бутылке воду наливают в цилиндр слоем примерно 30 см и оставляют в покое1 ч., если вода отобрана из открытого водоема, или на сутки, если вода взята из подземныхисточников. Осадок оценивают количественно (нет, незначительный, заметный, большой) и

качественно (песчаный, глинистый, илистый, кристаллический, хлопьевидный). Отмечают также цвет осадка. Большой осадок свидетельствует о загрязнении воды.

4 .Определение цветности. Это природное свойство воды, обуслов-

ленное наличием гуминовых веществ, которыепридают ей окраску от желто-

ватого до коричневого цвета. Гуминовые вещества образуютсяпри разрушении органических соединений в почве, вымываются из нее и поступают воткрытые водоемы. Поэтому цветность свойственна воде открытых водоемов и резко увеличивается в паводковый период. Цветность воды определяется вградусах. Вода, имеющая цветность 20°, считается бесцветной. Вода, не подвергающаяся передподачей потребителю обесцвечиванию, должна иметь цветность не выше 20°.

4.1 .Приготовление стандартных растворов для шкалы цветности.

Стандартный раствор №1: 0,0875 г бихромата калия, 2 г сульфата кобальта и 1 мл серной кислоты с пл. 1,84 г/мл растворяют в дистиллированной воде и доводят объем до 1 л. Раствор соответствует цветности 500°;

Стандартный раствор №2: 1 мл конц. Н₂SО₄ доводят дистиллированной водой до 1 л.

4.2. Приготовление шкалы цветности. Для приготовления хромово-кобальтовой шкалы цветности смешивают растворы №1 и №2 в цилиндрах в следующих соотношениях (табл. 5.1.):

Таблица 5.1.

Приготовление растворов для шкалы цветности.

Раствор №1, мл
Раствор №2, мл
Градусы цветности

4.3. Измерение цветности. Цветность можно определять визуально, используя хромово-кобальтовую шкалу цветности. Для этого в колоримет-рический цилиндр наливают100 мл профильтрованной исследуемой воды и, просматривая окраску контрольных растворовсверху вниз, находят цилиндр, окраска жидкости в котором совпадает с окраской воды вцилиндре с исследуемой водой.

Цветность можно более точно определить на фотоколориметре. Для этого строят градуированный график по хромово–кобальтовой шкале цветности. Растворы с различной цветностью фотометрируют в кювете толщиной 5 см в синей части спектра относительно дистиллированной воды. При цветности выше 35° водопотребление ограничивают.

5. Определение запаха. Запах оценивается в баллах.Водой, не име-

ющей запаха, считается такая, запах которой не превышает 2 балла.Колбу с притертой пробкой наполняют на 2/3 объема исследуемой водой, сильновстря-

хивают, открывают пробку и вдыхают ее запах. Для усиления интенсивности запахов воду подогревают. Коническую колбу на 200 мл наполняют на 1/2 ее объема исследуемой водой, закрывают часовым стеклом и нагревают до 60°С. Затем колбу вращательным движением взбалтывают и, сдвинув стекло, быстро определяют запах.

Интенсивность запаха определяют по 5–бальной шкале:

0 – не ощущается;

1 – обнаруживается только опытным исследователем;

2 – слабый, обнаруживается потребителем только в том случае, если

указать на него;

3 – заметный, обнаруживается потребителем и вызывает его неодоб-

рение;

4 – отчетливый, обращающий на себя внимание и делающий воду

непригодной для питья;

5 – очень сильный,; делающей воду совершенно непригодной.

Естественные запахи описывают, придерживаясь следующей терми-

нологии:

Символ Характер запаха

А Ароматный

Б Болотный

Г Гнилостный

Д Древесный

З Землистый

П Плесневый

Р Рыбный

С Сероводородный

Т Травянистый

И Неопределенный

Чистые природные воды запахов не имеют.

6. Определение вкуса и привкуса. Определяются они в баллах, без привкусов считается та вода, привкусы которой непревышают 2 баллов.Оп-ределение ведется с заведомо безопасной водой при 20°С, воду набирают в рот малыми порциями, не проглатывая. Отмечают наличие вкуса (соленый, горький, кислый, сладкий) или привкус (щелочной, железистый, металличес-кий, вяжущий и т. д.) и их интенсивность в баллах по шкале, аналогично определению интенсивности запаха.

При интенсивности запахов и привкусов выше 2 баллов ограни-чивается водопотребление, т.к. сильные запахи и привкусы могут быть показателями загрязнения воды сточными водами или свидетельствуют о наличии биологически активных веществ, выделяемых сине–зелеными водо-рослями.

7. Показатели, характеризующие безвредность химического состава воды. Такие показатели, как сухой остаток, общая жесткость, активная реакция (рН), щелочность,содержание катионов и анионов: Са²⁺, Nа⁺, НСО₃^-, Сl^-, SО₄^2-, Мg²⁺ характеризуют природныйсостав воды. Содержание в воде А1, Ве, Мn, Сu, полифосфатов РЬ, Zn, V, радия–226,стронция–90, Аs и др. – это показатель присутствия химических веществ, поступающих вводоисточник со сточными водами. Железо содержится в чистых природных водах, но поступает оно также в водоемы и со сточными водами.

7.1. Определение активной реакции (рН). Водородный показатель выражают величиной рН, представляющей собой десятичныйлогарифм концентрации ионов водорода, взятый с обратным знаком; рН определяют в интервате от 1 до 14. В большинстве природных вод рН находится в пределах от 6,5 до 8,5 и зависит от соотношения концентраций свободного диоксида углерода и бикарбонат–иона. Более низкие значения рН могут наблюдаться в кислых болотных водах. Летом при интенсивном фотосинтезе рН может повышаться до 9,0. На величину рН влияет содержание карбонатов, гидроокисей, солей, подверженных гидролизу, гуминовых веществ и т. п. Данный показатель является индикатором загрязнения открытых водоемов при выпуске в них кислых или щелочных сточных вод.

В результате происходящих в воде химических и биологических процессов и потерь углекислоты рН воды может быстро изменяться, и этот показатель следует определять сразу же после отбора пробы, желательно на месте отбора. Для определения рН воды применяются специальные реактивы -индикаторы, а также приборы – рН–метры со стеклянными электродами. С помощью универсальной индикаторной бумаги можно определить рН с точностью до 0,2–0,3 единиц рН. Измерение рН цветных растворов и суспензий индикаторным способом невозможно. Электрометрический (потенциомет-рический) метод определения рН воды отличается высокой точностью (до 0,02), позволяет проводить исследование практически в любой воде независимо от ее окраски, мутности, солевого состава.

Метод основан на измерении разности потенциалов, возникающих на границах между внешней поверхностью стеклянной мембраны электрода и исследуемым раствором, с одной стороны, и внутренней поверхностью мембраны и стандартным раствором – с другой. Внутренний стандартный раствор стеклянного электрода имеет постоянную концентрацию ионов водорода, поэтому потенциал на внутренней поверхности мембраны не меняется. Измеряемая разность потенциалов определяется потенциалом, возникающим на границе внешней поверхности электрода и исследуемого раствора. Изменение значения рН на единицу вызывает изменение потенциала электрода на 58,1 мВ при 20°С. Пределы линейной зависимости потенциала электрода от рН обусловлены свойствами стеклянного электрода. Результат определения не зависит от окраски, мутности, взвеси, присутствия свободного хлора, окислителей или восстановителей, повышенного содержания солей. Влияние температуры компенсируется специальным устройством, вмонтиро-

ванным в прибор.

Для измерения рН можно пользоваться потенциометрами (рН–метрами) различных марок. Стеклянные электроды этих приборов калибруются по буферным растворам.

7.2 Измерение рН образца воды. Перед началом работы ознакомиться с инструкцией на прибор. Определить рН поверхностной,грунтовой и сточной воды в соответствии с инструкцией по стандартной методике.

7.3. Определение сухого остатка. Сухой остаток – это количество растворенных солей в миллиграммах, содержащееся в 1 л воды.Т.к. масса органических веществ в сухом остатке не превышает 10-15 %, сухой остаток дает представление о степени минерализации воды.Минеральный состав воды на 85% и более обусловлен катионами Са²⁺, Мg²⁺, Na⁺ и анионамиНСO₃^-, С1^-, SO₄^2-. Остальная часть минерального состава представлена макроэлементами Na⁺, К⁺, Р0₄^3- и др. и микроэлементами Fe²⁺, F^-, Сu²⁺, Мо⁴⁺ и др.

Воду с сухим остатком до 1000 мг/л называют пресной, свыше 1000 мг/л – минерализованной. Вода, содержащая избыточное количество минеральных солей, непригодна для питья, т.к. имеет соленый или горько-соленый вкус, а ее употребление (в зависимости от состава солей) приводит к

различным неблагополучным физиологическим отклонениям в организме. С другой стороны, слабоминерализованная вода с сухим остатком ниже 50–100 мг/л неприятна на вкус, длительное её употребление может привести также к некоторым неблагоприятным физиологическим сдвигам в организме (уменьшение содержания хлоридов в тканях и др.). Такая вода, как правило, содержит мало фтора и других микроэлементов.

Метод измерения массовой концентрации сухого остатка заключается в 1) фильтровании проб сточной воды через бумажный или мембранный фильры, 2) выпаривании профильтрованной пробы воды досуха и 3) взвешивании чашек с выпаренной пробой.

7.4. Ход определения:

Пустые пронумерованные фарфоровые чашки высушивают до посто-янной массы при 105°С, для чего их помещают в сушильный шкаф, нагретый до 105°С и выдерживают в течение 5 часов, затем чашки ставят в эксикатор на 40—60 мин для охлаждения до комнатной температуры и взвешивают. Повторяют до получения расхождения между 2 последовательными взвешиваниями не более 0,0002 г.

Сухую мерную колбу 50–100 мл в зависимости от предполагаемого содержания солей заполняют до метки сточной водой, профильтрованной через бумажный или мембранный фильтр. Эту пробу воды по частям помещают в подготовленную фарфоровую чашку и выпаривают на водяной бане досуха. При выпаривании чашку наполняют водой не более чем на 3/4 объема. После выпаривания всей воды помещают чашку с сухим остатком в сушильный шкаф при 105^оС и выдерживают при этой температуре в течение 3 часов, охлаждают в эксикаторе в течение 30– 60 мин. и быстро взвешивают с точностью до 0,0002г. Далее проводят повторное высушивание в течение 30 мин. Если разница в массах составляет не более 0,0002г, высушивание считают закон-ченным.

Содержание сухого остатка в мг/мл находят по формуле:

С=(m₂–m₁)/V

где m₁ –масса пустой чашки, мг;

m₂ –масса чашки с высушенным остатком, мг;

V – объем пробы воды, мл.

Результаты лабораторной работы должны быть обобщены в табл. 5.2.

Таблица 5.2.

Результаты исследования параметров образцов поверхностных природных вод.

№ пробы	Наименование пробы	Определение параметра
рН	Прозрач- ность	осадок	цветность	запах	вкус	привкус	Сухой остаток, мг/л

В выводах по данной лабораторной работе должна быть отражена оценка качества исследованных образцов поверхностных природных вод.

Контрольные вопросы

1.Перечислить основные источники загрязнения поверхностных природ-

ных вод.

2.Особенности анализа поверхностных вод и его отличие от атмосферных

осадков.

3.Охарактеризовать зоны концентрирования загрязняющих веществ в по-

верхностных водах.

4.Порядок и способы отбора представительных проб поверхностных

природных вод.

5.Дать определение и охарактеризовать понятие «органолептические ме-

тоды анализа».

Лабораторная работа №6.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИСТЕМЫ еН – pH КАК ОБОБЩАЮЩЕГО

КРИТЕРИЯ КАЧЕСТВА ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД

Цель работы: освоение методики экспериментального определения системы характеристик еН – рН как обобщающих параметров, характери-зующих потенциальные качества воды в окислительно-восстановительных процессах.

Оборудование и реактивы:

1.Мультиметр «Аква–тест»

2.рН–метр И–130 или ЭВ –74

3.Дистиллированная вода

4.Сульфат железа (II), ч.д.а.

5.Перманганат калия, ч.д.а.

6.Образцы вод из природных источников

Дата добавления: 2014-12-07