Определение окисляемости воды
І. Сущность метода
Окисляемость воды вычисляют по количеству кислорода, расходуемого на окисление органических и легкоокисляющихся продуктах (сульфитов, нитритов, железа (II)) пробы в определенных условиях.
Метод основан на окислительно - восстановительной реакции между перманганатом калия (сильным окислителем) и органическими веществами. Рабочим раствором служит перманганат калия KMnO4 0,01 моль/дм3
1 этап - получение кислорода на окисления органики и окисления её.
2KMnO4 + 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + H2O + 50
2 этап - определение количества перманганата калия, израсходованного на окисление.
2MnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 10CO2 + K2SO4 +8H2O
вода жесткость окисляемость йодометрия
Окисляемость воды выражают числом миллиграммов кислорода, израсходованного на окисление 1 дм3 воды.
Вода считается пригодной для хозяйственно - питьевых нужд, если её окисляемость не превышает 3мг О2/дм3.
II . Средства измерения.
Электроплитка, колбы для титрования, штатив, воронки, пипетки, бюретка, "кипелки" - пористый материал, KMnO4 0,01 моль/дм3 , H2C2O4 0,01 моль/дм3, серная кислота (1:3), соляная кислота концентрированная.
III . Подготовка для выполнения измерения.
Предварительная обработка колб для титрования: налить в колбу до половины объема концентрированного KMnO4 + 1 см3 H2SO4 (1:3), закрыть воронкой, прокипятить 3-5 минут, смесь вылить, осадок на стенках колбы растворить в 5 см3 концентрированной соляной кислоты. Колбу ополоснуть дистиллированной водой.
|
|
|
IV . Выполнения измерения.
В подготовленную по п. 3 колбу для титрования вносят 2,5 см3 H2SO4 (1:3), точно 10 см3 перманганата калия 0,01 моль/дм3 из заранее подготовленной бюретки и 50 см3 пробы воды (мерной колбой). В колбу положить "кипелки", зарыть воронкой и смесь прокипятить в течении 10 минут (с момента закипания). Колбу снимают с электроплитки и сразу вносят в неё 10 см3.
моль/дм3 щавелевой кислоты, перемешивают до обесцвечивания. Горячий обесцвеченный раствор титруют раствором KMnO4 0,01 моль/дм3 до появления слабо розовой окраски, неисчезающей 2-3 минуты.
V . Обработка результатов
Окисляемость воды в мг/дм3 рассчитывают по формуле:
V1- объем KMnO4 введенный в пробу, см3;
V2- объем KMnO4 пошедший на титрование, см3;
V3 - объем раствора щавелевой кислоты, см3;
К1 и К2 - коэффициент поправки и концентрации перманганата калия и щавелевой кислоты соответственно;
,08 - количество грамм кислорода, соответствующее 1 см3
KMnO4 0,01 моль/дм3 ;
- перевод граммов в миллиграммы.
VI . Сходимость результатов .
За результат определения принимают среднее арифметическое двух параллельных определений, расхождение между которыми не превышает 0,30 мг О2/дм3
|
|
|
Определение остаточного хлора в воде
I . Сущность метода.
Обеззараживания воды для хозяйственно - питьевых нужд проводят методом хлорирования. Часть хлора расходуется, а другая часть остается в воде.
Для определения содержания остаточного хлора применяется йодометрический метод анализа.
Рабочим раствором служит тиосульфат натрия вспомогательным раствором - калий йодистый, индикатор - крахмал.
Хлор является сильным окислителем и может вступить в реакцию с тиосульфатом натрия, но мы не можем определить точку эквивалентности в результате отсутствия изменения цвета. В нашем случае применяется заместительное титрование - в пробу вводится вспомогательный раствор калий йод. С1 + 2КI = I2 + 2KC1. В результате получается третье вещество I2 (раствор окрашивается в желтый цвет) который далее взаимодействует с тиосульфатом натрия до обесцвечивания I2 + 2Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O8
II . Средства измерения.
Колбы для титрования, мерная колба на 50 см3 , пипетки, бюретка, стаканчик, воронка, штатив, тиосульфат натрия 0,005 моль/дм3, калий йодистый, 10% аммиачно - буферной раствор, крахмал 0,5%.
III . Подготовка к выполнению измерения
Колбы для титрования вымыть с хромовой смесью, тщательно промыть водой и ополоснуть дистиллированной водой.
|
|
|
IV . Выполнения измерения.
Колбы для титрования, подготовленную по пункту 3 вносят 50 см3 пробы воды (мерной колбы) добавляют 2,5 см3 аммиачно - буферного раствора, затем 2,5 см3 йодистого калия 10%. Колбу закрыть пробкой и поставить в темное место на 10 минут. По истечении времени оттитровать тиосульфатом натрия 0,005 моль/дм3 до соломенно-желтого цвета, добавить 6-7 капель индикатора - крахмала и дотировать до обесцвечивания.
V . Обработка результатов
Содержание остаточного хлора рассчитывают по формуле:
V - объем Na2S2O3 0,005 моль/дм3, пошедший на титрование;
К - коэффициент поправки к концентрации ;
,0001775 - количество грамм хлора, соответствующее 1 см3 тиосульфата натрия 0,005 моль/дм3;
- перевод граммов в миллиграммы;
- перевод см3 в дм3;
Определение рН растворов
I. Сущность метода.
Физико - химический метод анализа основан на измерении различных свойств, соединений или же смесей с использованием соответствующих приборов.
Метод потенциометрии - это электрохимический метод анализа, основан на измерении потенциала электрода погруженного в анализируемый раствор и нахождения зависимости между его величиной и концентрации определяемого компонента в растворе.
|
|
|
рН- это отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода в растворе.
рН = -lg (н+)
рН >7 - кислая
рН =7 - нейтральная
рН < 7 - щелочная
II. Средства измерения
pH - метр S-20-K Mettler toledo
III. Выполнение измерения
1. Налить в химический стакан анализируемой пробы.
2. Погрузить электрод в исследуемый раствор.
3. Нажать на клавишу Peood.
4. Наблюдать показания на дисплее.
5. Записать результат рН раствора.
6. Провести параллельный анализ.
Безвредность питьевой воды по химическому составу определяется ее соответствием следующим нормативам:
| Показатели | Единицы измерения | Нормативы (предельно допустимые концентрации (ПДК), не более |
| Обобщенные показатели | ||
| Водородный показатель | Единицы Рн | В пределах 6-9 |
| Жесткость общая | Мг-экв./л | 7,0 (10)** |
| Окисляемость перманганатная | Мг/л | 5,0 |
Результаты исследования
| Вода из крана | Отстоявшаяся | Кипяченая | "Аквафор" | "Чистая вода" | Колодезная | Церковная |
| Определение рН среды | ||||||
| рН 1=8,4 рН 2=8,38 рНср=8,39 | рН1=7,98 рН2=7,98 рНср=7,98 | рН1=8,47 рН2=8,49 рНср=8,48 | рН 1=6,24 рН 2=6,24 рНср=6,24 | рН1=7 рН2=6,99 рНср= 6,995 | рН 1=7,58 рН 2=7,58 рНср=7,58 | рН 1=7,52 рН 2=7,52 рНср=7,52 |
| Определение карбонатной жесткости | ||||||
| V1=0,75 см3 V2=0,85 см3 Vср=0,8 см3 | V1=0,7 см3 V2=0,7 см3 Vср=0,7 см3 | V1=0,7 см3 V2=0,6 см3 Vср=0,65 см3 | V1=0,6 см3 V2=0,7 см3 Vср=0,65 см3 | V1=0,25 см3 V2=0,25 см3 Vср=0,25 см3 | V1=2,7 см3 V2=2,7 см3 Vср=2,7 см3 | V1=2,1 см3 V2=2,1 см3 Vср=2,1 см3 |
| Х=V * 1000*Н ; мг экв/дм3 Vпробы | ||||||
| 1,6 | 1,4 | 1,3 | 1,3 | 0,5 | 5,4 | 4,2 |
| Общая жесткость | ||||||
| V1= 14,1 см3 V2= 14,1 см3 Vср=14,1 см3 | V1= 13,6 см3 V2= 14 см3 Vср=13,8 см3 | V1= 13,1см3 V2= 13 см3 Vср=13,05 см3 | V1= 5,9 см3 V2= 5,9 см3 Vср=5,9 см3 | V1= 12 см3 V2= 11,9 см3 Vср=11,95 см3 | V1= 32,5 см3 V2= 32,5 см3 Vср=32,5 см3 | V1= 28 см3 V2= 28 см3 Vср=28 см3 |
| Х=V *К*Н*1000 ; мг экв/дм Vпробы | ||||||
| 2,82 | 2,76 | 2,61 | 1,18 | 2,39 | 6,5 | 5,6 |
| Окисляемость | ||||||
| V1= 1,8 см3 V2= 1,9 см3 Vср=1,85 см3 | V1= 1,4 см3 V2= 1,4 см3 Vср=1,4 см3 | V1= 0,6 см3 V2= 0,6 см3 Vср=0,6 см3 | V1= 1,3 см3 V2= 1,2 см3 Vср=1,25 см3 | V1= 0,6 см3 V2= 0,6 см3 Vср=0,6 см3 | V1= 2,0 см3 V2= 1,8 см3 Vср=1,9 см3 | V1= 1,9 см3 V2= 1,9 см3 Vср=1,9 см3 |
| X=( V 1 K 1 + V 2 K 1 - V 3 K 2 )*0,08*1000 ;МГ О2/ДМ3 Vпроб | ||||||
| 2,96 | 2,24 | 0,96 | 2 | 0,96 | 3,04 | 3,04 |
Влияния показателей качества воды на здоровье человека
Кальций
Кальций принимает активное участие в построение костного скелета и в обмене веществ. Ионы кальция участвуют в процессе кроветворения (повышают свертываемость крови)
Главным источником поступления кальция в поверхностные воды являются процессы химического выветривания и растворение минералов. Ионная форма характерна только для маломинерализованных природных вод.
ПДК кальция в поверхностных водах составляет 180 мг/дм3
Магний
Активизирует многие ферменты, проявляет антисептическое действие, понижает давление и содержание холестерина в крови, стимулирует деятельность желудочно-кишечного тракта.
В поверхностные воды магний поступает в основном за счет процессов химического выветривания и растворения минералов.
ПДК ионов магния в поверхностных водах составляет 40 мг/дм3
Гидрокарбонаты
Основным источником гидрокарбонатных ионов в поверхностных водах являются процессы выветривания и растворения карбонатных пород.
Содержание гидрокарбонатных ионов в подземных водах колеблется от 150 до 900 мг/дм3
р H раствор
Высокая кислотность разрушает наиважнейшие системы в организме и он становится беззащитен перед болезнями. Сбалансированная рН-среда обеспечивает нормальное протекание метаболических процессов в организме, помогая ему бороться с заболеваниями. Здоровый организм имеет запас щелочных веществ, которые он использует в случае необходимости.
Дисбаланс рН организма у большинства людей проявляется в виде повышенной кислотности (состояние Ацидоз). В этом состоянии организм плохо усваивает минералы, такие как кальций, натрий, калий и магний, которые, благодаря избыточной кислотности, выводятся из организма. От недостатка минералов страдают жизненно важные органы. Не выявленный вовремя ацидоз может вредить организму незаметно, но постоянно в течение нескольких месяцев и даже лет. Злоупотребление алкоголем часто приводит к ацидозу. Ацидоз может возникать, как осложнение диабета.
Выводы и рекомендации
1. В ходе проведенной работы наша цель определение химического состава воды, подаваемой системами водоснабжения и предназначенной для потребления населением для питьевых и бытовых целях, а также колодезная вода после различной обработки была достигнута.
2. Мы определили рН для питьевой и хозяйственно-бытовой воды. Оптимальным считается уровень рН в диапазоне от 6 до 9. Вся анализируемая вода соответствует данным требованиям. Наиболее лучшие результаты получила чистая вода, она оказалась близкой к дистиллированной воде.
. Следующей задачей было определить карбонатную жесткость воды методом нейтрализации. Большая жесткость ухудшает органолептические качества воды, придает ей горьковатый вкус и оказывает отрицательное действие на органы пищеварения. Хотя очень мягкая вода не менее опасная, чем излишне жесткая. Самая активная - это мягкая вода. Мягкая вода способна вымывать из костей кальций. У человека может развиться рахит, если пить такую воду с детства, у взрослого человека становятся ломкие кости. Есть еще одно отрицательное свойство мягкой воды. Она, проходя через пищеварительный тракт, не только вымывает минеральные вещества, но и полезные органические вещества, в том числе и полезные бактерии.
С этой точки зрения лучшей является вода компании "чистая вода", а также кипяченая и после отчистки фильтром марки "Аквафор". А колодезная и церковная обладает большой карбонатной жесткостью. Уменьшить ее можно путем кипячения или пропускания через фильтр.
. Также мы определили окисляемость воды методом перманганатометрии. Норматив 3 мг О2/л. - это общая концентрация кислорода, соответствующая количеству иона перманганата (МnО4-), потребляемому при обработке данным окислителем пробы воды), который характеризует меру наличия в воде органических (бензин, керосин, фенолы, пестициды, гербициды, ксилолы, бензол, толуол) и окисляемых неорганических веществ. Органические вещества, обусловливающие повышенное значение перманганатной окисляемости, отрицательно влияют на печень, почки, репродуктивную функцию, а также на центральную нервную и иммунную системы человека. По данным исследования вся вода соответствует нормативу.
5. Остаточный хлор в воде отсутствует.
. Наилучшие показатели имеют вода компании "Чистая вода" и вода, прошедшая отчистку фильтром "Аквафор". Выгоднее, на наш взгляд, приобрести фильтр. Так как время его действия около трех месяцев при цене 120 рублей. А 20 литров бутылированной воды компании "Чистая вода" стоит 50 рублей.
. При сравнении проб колодезной и освещенной воды мы столкнулись с интересным фактом. По исследуемым показателям церковная вода имеет меньшие результаты, чем колодезная. С чем это связано мы объяснить не можем.
Список литературы
1. "Курс общей химии" под редакцией Н.В. Коровина,1998 год;
2. "Неорганическая химия" М.А. Тамаров, 1993 год;
. Методика выполнения измерения 2-23-99;
. Методика выполнения измерения 2-24-99;
. Методика выполнения измерения 2-38-2000;
. Методика выполнения измерения 2-48-00;
. Методика выполнения измерения 2-55-01;
. "Большая энциклопедия эрудита" "Махаон" Москва, 2004 год;
. И.В. Сименова "Промышленная экология" Москва, 2009год;
. Л.К. Садовникова, Д.С. Арлов, И.Н. Лозановская "Экология и охрана окружающей среды" Москва, 2008год.
Дата добавления: 2021-04-24; просмотров: 41; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!