Чистота природной воды в районе очистных сооружений

Ученые подсчитали, что 97. 5% всех запасов воды на планете Земля приходится на соленые воды морей и океанов. Иными словами, пресная вода составляет только 2. 5% мировых запасов.

Если учесть, что 75% пресной воды "заморожено" в горных ледниках и полярных шапках, еще 24% находится под землей в виде грунтовых вод, а еще 0. 5% "рассредоточено" в почве в виде влаги, то получается, что на наиболее доступный и дешевый источники воды - реки, озера и прочие наземные водоемы приходится чуть больше 0. 01% мировых запасов воды. Принимая во внимание то значение, которое вода имеет для жизнедеятельности человека и всего живого на Земле, приведенные цифры наглядно подтверждают сакраментальный тезис о том, что вода - одно из самых драгоценных сокровищ нашей планеты.

И это еще не все. Не смотря на свой, казалось бы предельно простой химический состав, вода - одно из самых загадочных и "аномальных" веществ на Земле. Достаточно упомянуть, что это единственное химическое вещество, которое существует в условиях нашей планеты одновременно в трех агрегатных состояниях - газообразном, жидком и твердом. Но именно благодаря всем этим еще до конца не изученным "странностям" воды и возможно существование жизни.

Необходимость воды для обеспечения жизнедеятельности человека обусловлена ролью, которую она играет в круговороте природы, а также в удовлетворении физиологических, гигиенических, рекреационных, эстетических и других потребностей человека. Решение проблемы удовлетворения потребностей человека в воде для различных целей тесно связано с обеспечением ее необходимого качества. Развитие промышленности, транспорта, перенаселение ряда регионов планеты привели к значительному загрязнению гидросферы.

По данным всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), около 80 % всех инфекционных болезней в мире связано с неудовлетворительным качеством питьевой воды и нарушениями санитарно-гигиенических норм водоснабжения. В мире 2 млрд. человек имеют хронические заболевания в связи с использованием загрязненной воды.

По оценке экспертов ООН (организация объеденных наций), до 80 % химических соединений, поступающих во внешнюю среду, рано или поздно попадают в водоисточники. Ежегодно в мире сбрасывается более 420 км3 сточных вод, которые делают непригодными около 7 тыс. км3 воды.

Серьезную опасность для здоровья населения представляет химический состав воды. В природе вода никогда не встречается в виде химически чистого соединения. Обладая свойствами универсального растворителя, она постоянно несет большое количество различных элементов и соединений, соотношение которых определяется условиями формирования воды, составом водоносных пород.

На территории этого района располагается 5 дачных кооперативов. Это довольно большой дачный поселок.

Жители дачных участков в период с мая по октябрь пользуются кристально чистой студеной водой данного родника. Единственный вопрос, который нас интересовал – а пригодна ли вода для питья?

Нашей задачей было исследование пробы воды, взятой 21 августа 2006г. на содержание некоторых катионов и анионов классическими в аналитической химии титриметрическими методами.

Эти методы наиболее старые, но широко распространенные до настоящего времени.

В случае использования титриметрических методов количество соединения определяют по объему (или массе раствора реактива, израсходованного в реакции с нужным нам соединением).

В данной работе с помощью методов титрования мы определили в воде содержание Сl-, SO42-, жесткость воды, прозрачность, вкус.

При определении кислотности и щелочности воды мы определяли соотношение концентрации водородных-ионов и гидроксид-ионов.

В природных водах рН обычно зависит от соотношения концентрации различных форм углекислоты, от присутствия органических кислот и солей.

При определении рН мы использовали колориметрический метод, который основан на изменении окраски индикаторов в зависимости от концентрации ионов водорода.

Гидрохимические исследования были проведены частично в школьной лаборатории, частично в санитарно-гигиенической лаборатории Филиала ФГУЗ (федерального государственного учреждения здравоохранения) и в лаборатории ОАО «Иркутскэнерго» филиала ТЭЦ-6.

Результаты исследований занесены в сводную таблицу.

Теоретическая часть работы.

Общие сведения о воде

4 Круговорот воды

Как мы помним еще из школьных уроков природоведения, вода находится в постоянном движении. Испаряясь с поверхности водоемов, почвы, растений, вода накапливается в атмосфере и, рано или поздно, выпадает в виде осадков, пополняя запасы в океанах, реках, озерах и т. п. Таким образом, количество воды на Земле не изменяется, она только меняет свои формы - это и есть круговорот воды в природе. Из всех выпадающих осадков 80% попадает непосредственно в океан. Для нас же наибольший интерес представляют оставшиеся 20%, выпадающие на суше, так как большинство используемых человеком источников воды пополняется именно за счет этого вида осадков. Упрощенно говоря, у воды, выпавшей на суше есть два пути. Либо она, собираясь в ручейки, речушки и реки, попадает в результате в озера и водохранилища - так называемые открытые (или поверхностные) источники водозабора. Либо вода, просачиваясь через почву и подпочвенные слои, пополняет запасы грунтовых вод. Поверхностные и грунтовые воды и составляют два основных источника водоснабжения. Оба этих водных ресурса взаимосвязаны и имеют как свои преимущества, так и недостатки в качестве источника питьевой воды.

1. 2 Грунтовые воды

Значительная часть выпадающей дождевой воды, а также талая вода, просачивается в почву. Там она растворяет содержащиеся в почвенном слое органические вещества и насыщается кислородом. Глубже находятся песчаные, глинистые, известняковые слои. В них органические вещества по большей части отфильтровываются, но вода начинает насыщаться солями и микроэлементами. В общем случае, на качество грунтовых вод влияют несколько факторов.

1. Качество дождевой воды (кислотность, насыщенность солями и т. д. ).

2. Качество воды в подводном резервуаре. Возраст такой воды может достигать десятков тысяч лет.

3. Характер слоев, через которые проходит вода.

4. Геологическая природа водоносного слоя.

В наиболее значительных количествах в грунтовых водах содержаться, как правило, кальций, магний, натрий, калий, железо и в меньшей степени марганец (катионы). Вместе с распространенными в воде анионами - карбонатами, гидрокарбонатами, сульфатами и хлоридами - они образуют соли. Концентрация солей зависит от глубины. В наиболее "старых" глубоких водах концентрации солей настолько велика, что они обладают явственно солоноватым вкусом. К этому типу относятся большинство известных минеральных вод. Наиболее качественную воду получают из известняковых слоев, но глубина их залегания может быть достаточно большой и пробурить до них - удовольствие не из дешевых. Грунтовые воды характеризуются достаточно высокой минерализацией, жесткостью, низким содержанием органики и практически полным отсутствием микроорганизмов.

1. 3 Факторы, влияющие на формирование химического состава природных вод

Общая минерализация ее составляет 10-20 мг/л. Однако это могут быть растворы сильных кислот. Известно, что кислотные дожди наносят непоправимый вред природе. Образуются они в результате взаимодействия атмосферной влаги и газов - окислов серы и азота, в огромных количествах выделяющихся при сжигании органического топлива - мазута, угля, торфа и т. п. В результате растворения этих газов в атмосферной воде ее водородный показатель достигает значений рН 3-4. Эта атмосферная влага фактически является слабым раствором серной, азотной и некоторых других кислот. В атмосфере могут также находиться вредные примеси, попадающие в нее в результате техногенных катастроф. При растворении в атмосферной влаге они могут переноситься на огромные расстояния и загрязнять природные воды далеко от места аварии. Всем памятны радиоактивные выбросы в Чернобыле, когда огромные европейские пространства оказались, загрязнены радионуклидами. В таком случае атмосферные воды непосредственно влияют на химический состав и качество природных вод, а антропогенные факторы оказывают влияние на атмосферные воды.

1. 4 Химическое загрязнение природных вод.

Всякий водоем или водный источник связан с окружающей его внешней средой. На него оказывают влияние условия формирования поверхностного или подземного водного стока, разнообразные природные явления, индустрия, промышленное и коммунальное строительство, транспорт, хозяйственная и бытовая деятельность человека. Последствием этих влияний является привнесение в водную среду новых, несвойственных ей веществ - загрязнителей, ухудшающих качество воды. Загрязнения, поступающие в водную среду, классифицируют по разному, в зависимости от подходов, критериев и задач. Так, обычно выделяют химическое, физическое и биологические загрязнения. Химическое загрязнение представляет собой изменение естественных химических - свойств вода за счет увеличения содержания в ней вредных примесей как неорганической (минеральные соли, кислоты, щелочи, глинистые частицы), так и органической природы (нефть и нефтепродукты, органические остатки, поверхностно активные вещества пестициды).

1. 5 Неорганическое загрязнение

Основными неорганическими (минеральными) загрязнителями пресных и морских вод являются разнообразные химические соединения, токсичные для обитателей водной среды. Это соединения мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора. Большинство из них попадает в воду в результате человеческой деятельности. Тяжелые металлы поглощаются фитопланктоном, а затем передаются по пищевой цепи более высокоорганизованным организмам.

Кроме перечисленных веществ, к опасным заразителям водной среды можно отнести неорганические кислоты и основания, обуславливающие широкий диапазон рН, промышленных стоков (11,0 - 11,0) и способных изменять рН водной среды до значений 15,0 или выше 18,0, тогда как рыба в пресной и морской воде может существовать только в интервале рН 5,0 - 8,5. Среди основных источников загрязнения гидросферы минеральными веществами и биогенными элементами следует упомянуть предприятия пищевой промышленности и сельское хозяйство. С орошаемых земель ежегодно вымывается около 16 млн. т. солей. К 12000 году возможно увеличение их массы до 112 млн. т. /год. Отходы, содержащие ртуть, свинец, медь локализованы в отдельных районах у берегов, однако некоторая их часть выносится далеко за пределы территориальных вод. Загрязнение ртутью значительно снижает первичную продукцию морских экосистем, подавляя развитие фитопланктона. Отходы, содержащие ртуть, обычно скапливаются в донных отложениях заливов или эстуариях рек. Дальнейшая ее миграция сопровождается накоплением метиловой ртути и ее включением в трофические цепи водных организмов. Так, печальную известность приобрела болезнь Минамата, впервые обнаруженную японскими учеными у людей, употреблявших в пищу рыбу, выловленную в заливе Минамата, в который бесконтрольно сбрасывали промышленные стоки с техногенной ртутью.

1. 6 Органическое загрязнение.

Среди вносимых в океан с суши растворимых веществ, большое значение для обитателей водной среды имеют не только минеральные, биогенные элементы, но и органические остатки. Вынос в океан органического вещества оценивается в 1300 – 1380 млн. т. /год. Сточные воды, содержащие суспензии органического происхождения или растворенное органическое вещество, пагубно влияют на состояние водоемов.

Осаждаясь, суспензии заливают дно и задерживают развитие или полностью прекращают жизнедеятельность данных микроорганизмов, участвующих в процессе самоочищения вод. При гниении данных осадков могут образовываться вредные соединения и отравляющие вещества, такие как сероводород, которые приводят к загрязнению всей воды в реке. Наличие суспензий затрудняют также проникновение света в глубь воды, и замедляет процессы фотосинтеза. Одним из основных санитарных требований, предъявляемых к качеству воды, является содержание в ней необходимого количества кислорода. Вредное действие оказывают все загрязнения, которые, так или иначе, содействуют снижению содержания кислорода в воде. Поверхностно активные вещества - жиры, масла, смазочные материалы образуют на поверхности воды пленку, которая препятствует газообмену между водой и атмосферой, что снижает степень насыщенности воды кислородом. Значительный объем органических веществ, большинство из которых не свойственно природным водам, сбрасывается в реки вместе с промышленными и бытовыми стоками.

Нарастающее загрязнение водоемов наблюдается во всех промышленных странах. Информация о содержании некоторых органических веществ в промышленных сточных водах предоставлена ниже:

ЗАГРЯЗНЯЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА И ИХ КОЛИЧЕСТВО В МИРОВОМ СТОКЕ (МЛН. Т. /ГОД)

Нефтепродукты 26,563

Фенолы 0,460

Отходы производств

Синтетических волокон 5,500

Растительные органические остатки 0,170

Всего 33,273

1. 7 Методы очистки воды в быту

Самый по простоте и доступности очистки воды - метод кипячения. Основное предназначение процесса кипячения – обеззараживание воды. В результате термического воздействия гибнут вирусы и бактерии. Кроме того, в процессе кипячения происходит дегазация воды - удаление всех растворенных в ней газов, в том числе и полезных (кислорода, углекислого газа), Которые улучшают органолептические свойства воды. Поэтому кипяченая вода безвкусна и малополезна для кишечной флоры. Кроме того, при кипячении может уменьшаться растворимость некоторых солей, например сульфата кальция, что также отчасти приводит к смягчению воды.

Гораздо реже для небольших объемов используют метод вымораживания воды, основанный на разности температур замерзания чистой воды и рассолов (раствора с минеральными солями). Сначала замерзает чистая вода, а в оставшемся объеме концентрируются соли. Существует мнение, что талая вода (вода из вымерзшей фракции) обладает целебными свойствами за счет особой структуры водных кластеров – групп взаимно ориентированных молекул воды. Считается, что вода с измельченными кластерами обладает более высокими реактивными и растворительными свойствами, лучше проникает через биологические мембраны, быстрее выводится из организма экскреторными органами.

2. Практическая часть работы.

Исследования качества питьевой воды

2. 1 Органолептические показатели воды

2. 1. 1 Содержание взвешенных частиц

Этот показатель качества воды определяют фильтрованием определенного объема воды через бумажный фильтр и последующим высушиванием осадка на фильтре в сушильном шкафу до постоянной массы.

Для анализа брали 700 мл воды. Фильтр перед работой взвесили. После фильтрования осадка не образовалось.

2. 1. 2 Цвет (окраска)

При загрязнении водоема стоками промышленных предприятий вода может иметь окраску, не свойственную цветности природных вод. Для источников хозяйственно-питьевого водоснабжения окраска не должна обнаруживаться в столбике высотой 20 см, для водоемов культурно-бытового назначения - 10 см.

Диагностика цвета - один из показателей состояния водоема. Для определения цветности воды нужны стеклянный сосуд и лист белой бумаги. В сосуд набирали воду и на белом фоне бумаги определяли цвет воды (голубой, зеленый, серый, желтый, коричневый) - показатель определенного вида загрязнения. Цвета не обнаружилось, вода полностью прозрачна.

2. 1. 3 Прозрачность

Прозрачность воды зависит от нескольких факторов: количества взвешенных частиц ила, глины, песка, микроорганизмов, содержания химических соединений.

Для определения прозрачности воды использовали прозрачный мерный цилиндр с плоским дном, в который наливали воду, подкладывали под цилиндр на расстоянии 4 см от его дна шрифт, высота букв которого 2 мм, а толщина линий букв — 0,5 мм, и сливали воду до тех пор, пока сверху через слой воды не был виден этот шрифт. Измерили высоту столба оставшейся воды линейкой и выразили степень прозрачности в сантиметрах. Степень прозрачности исследуемой воды высокая.

2. 1. 4 Запах

Запах воды обусловлен наличием в ней пахнущих веществ, которые попадают в нее естественным путем и со сточными водами. Запах воды водоемов, обнаруживаемый непосредственно в воде или (водоемов хозяйственно-питьевого назначения) после ее хлорирования, не должен превышать 2 баллов. Определение основано на органолептическом исследовании характера и интенсивности запахов воды при 20 и 60 °С. Характер и интенсивность запаха определяли по предлагаемой таблицам

Запах воды определяли в помещении, в котором воздух не имел постороннего запаха. В результате при температуре 20˚С ощущается слабый запах (2 балла) сырой земли, а при температуре 60˚С – запах интенсивнее.

2. 1. 5 Вкус

Вкус и привкус заметен, если обратить на это внимание

2. 2 Определение качества воды методами химического анализа

2. 2. 1 Водородный показатель (рН)

Водородный показатель среды рН характеризует концентрацию ионов водорода в растворе и выражается через десятичный логарифм этой концентрации, взятой с обратным знаком:

Характер среды раствора определяется величиной рН: если рН = 7, то среда нейтральная; если рН > 7, то среда щелочная; если рН < 7, то среда кислая.

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

• розово-оранжевая — рН около 5;

• светло-желтая — 6;

• зеленовато-голубая — 8.

2. Можно определить рН с помощью универсальной индикаторной бумаги, сравнивая ее окраску со шкалой.

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

В школьной лаборатории мы использовали способ №2, по которому определили, что рН=7.

Водородный показатель среды рН анализируемой воды в лаборатории ТЭЦ-6 определяли на приборах: ионометрах И-130, И-135, И-120,2 и И-160, рН- 637М. Для измерения использовали электронную систему со стеклянным индикатором и хлорсеребряным вспомогательным электродами. Стеклянный электрод представляет собой трубку с напаянным на конус полым шариком из литиевого стекла. При погружении электрода в раствор между поверхностью шарика электрода и раствором происходит обмен ионами, в результате которого ионы лития в поверхностных слоях стекла замещаются ионами водорода. Между поверхностью стекла и контролируемым раствором возникает разность потенциалов, величина которой определяется активностью ионов водорода в растворе и его температурой. Температура анализируемого раствора колебалась в пределах 30°С.

Анализируемая вода - слабо буферный раствор, резко изменяющий рН под влиянием самых незначительных факторов. Пробу для измерения рН отбирали в полиэтиленовый сосуд с крышкой для изолирования ее от окружающего воздуха. Перед началом измерения прибор прогрели 20 минут. Перед каждым погружением электродов в контролируемый раствор их тщательно промыли очищенной водой и удалили с них избыток воды фильтрованной бумагой. Электроды погрузили в раствор, и через 3 минуты сняли показания рН в соответствии с инструкцией к данному прибору.

Проверку и настройку показаний прибора по стандартным буферным растворам производили согласно инструкции к ионометру. Пользуясь таблицами, показания рН, снятые при температуре, отличной от 25°С, пересчитали к значениям рН при 25°С.

2. 2. 2 Метод определения щелочности

Метод распространяется на питательную воду и ее составляющие (конденсаты, обессоленная, натрий-катионированная), котловые воды, исходную, сетевую и охлаждающую воду.

Щелочностью воды называют общее содержание в ней веществ обуславливающих повышенную концентрацию гидроксильных ионов. Щелочность воды обуславливается присутствием в ней ионов в зависимости от того, какой анион присутствует, щелочность бывает гидратная, карбонатная, бикарбонатная и др.

Метод заключается в измерении количества кислоты, затрачиваемой на доведение значение рН пробы до точки перехода окраски применяемого индикатора.

Минимальная щелочность, определяемая со смешанным индикатором

20 мкг-экв/дм3.

Реактивы и растворы:

1. Соляная кислота концентрации С(НСl) = 0. 1 моль/дм3; 0. 01 моль/дм3

(0. 1Н и 0. 01Н)

2. Раствор индикатора фенолфталеина с массовой долей 1% (спирт. )

3. Раствор индикатора метилового оранжевого с массовой долей 0. 1%

4. Смешанный индикатор.

Значение щелочности: Щобщ=4,64 мг-экв/дм3

Щелочность гидратная отсутствует.

2. 2. 3 Жесткость воды

Различают общую, временную и постоянную жесткость воды. Общая жесткость обусловлена главным образом присутствием растворимых соединений кальция и магния в воде. Временная жесткость иначе называется устранимой или карбонатной. Она обусловлена наличием гидрокарбонатов кальция и магния. Постоянная (некарбонатная) жесткость вызвана присутствием других растворимых солей кальция и магния.

Общая жесткость варьирует в широких пределах в зависимости от типа пород и почв, слагающих бассейн водосбора, а также от сезона года. Значение общей жесткости в источниках централизованного водоснабжения допускается до 7 ммоль • экв. /л, в отдельных случаях по согласованию с органами санитарно-эпидемиологической службы - до 10 ммоль • экв. /л. При жесткости до 4 ммоль • экв. /л вода считается мягкой, 4-8 ммоль • экв. /л — средней жесткости, 8-12 ммоль • экв. /л — жесткой, более 12 ммоль • экв. /л — очень жесткой.

Методами химического анализа обычно определяют жесткость общую (Жо) и карбонатную (Жк), а некарбонатную (Жц) рассчитывают как разность Жд – Жк.

Определение карбонатной жесткости воды

Расчет концентраций карбонат- и гидрокарбонат-ионов

В склянку наливали 10 мл анализируемой воды, добавляли 5-6 капель фенолфталеина.

При этом окраска не проявилась, карбонат-ионы в пробе отсутствовали, так как интервал индикатора фенол фтолеина начинается с рН=8,2, а у нас рН=7,9. Следовательно, фенол фтолеин бесцветен в нашей воде.

Затем в той же пробе определяли концентрацию гидрокарбонат-ионов. К пробе добавляли 1-2 капли метилового оранжевого. При этом проба приобрела желтую окраску. Титровали пробу раствором 0,05 н. соляной кислоты до перехода желтой окраски в розовую. Концентрацию гидрокарбонат-ионов рассчитывали по формуле:

где - концентрация гидрокарбонат-иона; V(НС1) — объем соляной кислоты, израсходованной на титрование, мл.

Объемный метод определения жесткости (лаборатория ТЭЦ-6)

Сущность метода состоит в связывании ионов кальция и магния в прочные этилендиаминотетраацетатные комплексы, при этом окраска, образованная свободными нонами кальция и магния с индикатором, претерпевает резкое изменение (от винно-красной к сине-фиолетовой).

Реактивы и растворы:

1. Раствор трилона Б концентрации С( 1/2 Тр. Б) = 0. 1 моль/дм3, (0. 1,0. 01, 0, 05Н)

2. Аммиачная смесь

3. Индикатор хром темно-синий

4. Раствор сульфида натрия с массовой долей 2%

5. Раствор диэтилдитиокарбамата натрия с массовой долей 2%

Проведение анализа

В коническую колбу 300 см3 отбирали цилиндром 100 см3 анализируемой воды, приливали 5 см3 аммиачной смеси и 5 см3 сернистого натрия или диэтилдитиокарбамата натрия.

Затем ввели 5 капель индикатора хром темно-синего и титровали раствором трилона Б концентрации С(1/2Тр. Б) = 0. 01 моль/дм3 (0. 01 Н) до изменения цвета жидкости из винно-красного в сине-фиолетовый. Титрование вели медленно, при перемешивании жидкости. Измеряя объем израсходованного раствора трилона Б, вычисляли значение жесткости анализируемой воды.

Определение жесткости в сетевой воде: в коническую колбу вносили 100 см3 отфильтрованной воды или меньший объем, разбавленный до 100 см3 очищенной водой. Прибавляли 5 см3 буферного раствора, 5-7 капель индикатора и сразу же титровали при сильном взбалтывании 0. 05Н раствором трилона Б до изменения окраски в эквивалентной точке (окраска была синей с зеленоватым оттенком). Для устранения влияния мешающих веществ, к отмеренной для титрования пробе воды прибавляли 1-2 см3 раствора сернистого натрия; после чего проводили испытание как указано выше.

Значение жесткости воды (ж) вычисляли по формуле:

где: а - расход трилона Б, см3

Н - нормальность раствора трилона Б

К - поправочный коэффициент к нормальности

V - объем воды, взятой для анализа, см3

1000 - пересчет к 1 дм3

Значение жесткости: Ж=8,75 мг /дм3

Вода жесткая.

2. 2. 4 Определение аммиака и ионов аммония

Определение аммиака и ионов аммония (качественное с приближенной количественной оценкой). Предельно допустимая концентрация (ПДК) аммиака и ионов аммония в воде водоемов 2 мг/л по азоту или 2,6 мг/л в виде иона аммония.

В пробирку диаметром 13-14 мм наливали 10 мл исследуемой воды, прибавляли 0,2-0,3 мл 30 %-ного раствора сегнетовой соли и 0,2 мл реактива Неслера. Через 10-15 мин проводили приближенное определение аммиака и ионов аммония.

Окрашивание раствора не наблюдалось, значение результата смотрели по табл. 5.

2. 2. 5 Определение нитратов и нитритов

Предельно допустимая концентрация (ПДК) нитритов (N0^ в питьевой воде водоемов составляет 3,3 мг/л, нитратов (N0$) - 45 мг/л.

На часовое или предметное стекло помещали три капли раствора дифениламина, приготовленного на концентрированной серной кислоте, и одну - две капли исследуемой воды. В присутствии нитрат- и нитрит-ионов появляется синее окрашивание, интенсивность которого зависит от их концентрации. Окрашивание слабое, значит очень низкая концентрация нитратов и нитритов.

2. 2. 6 Определение хлоридов

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

В водах рек северной части России хлоридов содержится обычно немного, не более 10 мг/л, в южных районах — до десятков и сотен мг/л. Много хлоридов попадает в водоемы со сбросами хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод. Этот показатель весьма важен при оценке санитарного состояния водоема.

Качественное определение хлоридов с приближенной количественной оценкой проводили следующим образом. В пробирку отобрали 5 мл исследуемой воды и добавили 3 капли 10 %-ного раствора нитрата серебра. Приблизительное содержание хлоридов определяли по осадку. Выпал объемистый осадок , следовательно, высокое содержание хлоридов более 100 мг/л.

2. 2. 7 Определение хлоридов лаборатории ОАО «Иркутскэнерго» филиала ТЭЦ-6

Берем 10 капель готового смешанного индикатора и по капле добавляем 0,2 н НNO3 до появления желтой окраски, рН в этом растворе равна 3,6. Затем добавляем избыток HNO3 (приблизительно 5 капель) и титруем 0,1 н HgNO3 до слабо фиолетовой окраски.

Рассчитываем по формуле содержание Сl-:

V(HgNO3)=22,9 мл;

0,5 – поправка анализа к титрованию;

К=1 поправка к нормальности;

1000 – переход на мг;

100 – V пробы;

Очень высокое содержание хлоридов.

2. 2. 8 Определение сульфатов

Качественное определение сульфатов с приближенной количественной оценкой проводили так. В пробирку вносили 10 мл исследуемой воды, 0,5 мл соляной кислоты (1:5) и 2 мл 5 %-ного раствора хлорида бария, перемешивали. По характеру выпавшего осадка определяли ориентировочное содержание сульфатов: при отсутствии мути концентрация сульфат-ионов менее 5 мг/л; при слабой мути, появляющейся не сразу, а через несколько минут, - 5-10 мг/л; при слабой мути, появляющейся сразу после добавления хлорида бария, - 10-100 мг/л; сильная, быстро оседающая муть свидетельствует о достаточно высоком содержании сульфат-ионов (более 100 мг/л). В результате получили содержание сульфатов приблизительно 25 мг/л.

2. 2. 9 Определение сульфатов в санитарно-гигиенической лаборатории филиала ФГУЗ

Содержание SO-ионов можно определить весовым, иодометрическим и трилонометрическим методами. А мы прибегли к последнему методу.

В пробирку наливали 20 мл исследуемой воды, прибавляли 3 капли HCl, (1:2) и 5-6 капель 8% раствора Ba(NO3)2 перемешивали и через 5-10 минут наблюдали образовавшиеся помутнения. Результаты сравнивали со St-шкалой (пленочной): 2:4;8;12;16;20 мг/л. , по которой получили содержания SO - 20 мг/л.

2. 3 Качественное обнаружение катионов тяжелых металлов

2. 3. 1 Обнаружение свинца

В пробирку с пробой воды вносил по 1 мг 50 %-ного раствора уксусной кислоты и перемешивали. Добавляли по 0,5 мл 10 %-ного раствора дихромата калия. Желтый осадок не наблюдался, следовательно катионы свинца отсутствуют.

2. 3. 2 Обнаружение железа

Предельно допустимая концентрация (ПДК) общего железа в воде водоемов и питьевой воде составляет 0,3 мг/л, лимитирующий показатель вредности органолептический.

В пробирку помещали 10 мл исследуемой воды, прибавляли 1 каплю концентрированной азотной кислоты, несколько капель раствора пероксида водорода и примерно 0,5 мл раствора роданида калия. Раствор приобрел розовый цвет, следовательно, содержание железа 0,1 мг/л.

2. 3. 3 Обнаружение железа (лаборатория ТЭЦ-6)

Сульфосалициловый метод определения железа

Метод применяется для определения железа в исходной воде, питательной воде и составляющих ее конденсатах, в котловых, циркулирующих в системе охлаждения и теплофикационных водах.

Сущность метода состоит во взаимодействии растворенного железа с сульфосалициловой кислотой и измерении оптической плотности образующихся при этом окрашенных растворов. Чувствительность метода - 0. 5 мкг в пробе.

Реактивы и растворы:

1. Раствор сульфосалициловой кислоты с массовой долей 30%;

2. Раствор аммиака с массовой долей 10%;

3. Соляная кислота (конц. ).

Проведение анализа:

Отбирали 100 см3 анализируемой воды в стакан, в котором вели выпаривание, в него вливали 2 см3 концентрированной соляной кислоты и выпаривали пробу, не допуская кипения, до конечного объема 5-7 см3 Остаток пробы покрывал дно стакана. При выпаривании пробы предохраняли от загрязнений. В пробу после выпаривания приливали до 30 см3 очищенной воды, добавляли 0. 5 см3 раствора сульфосалициловой кислоты, перемешивали, доливали 15 см раствора аммиака с массовой долей 10%, доливали очищенную воду до 50 см3 и вновь перемешивали. Оптическую плотность раствора (Ах) измеряли на фотоколориметре КФК-2 со светофильтрами областью светопропускания 440 нм в кюветах 50 мм в сравнении с очищенной водой.

Содержание железа находили по градуировочному графику, по которому определили 43 мкг/дм3.

2. 3. 4 Обнаружение меди

ПДК меди в воде составляет 0,1 мг/л, лимитирующий показатель вредности органолептический.

Качественное обнаружение меди

В фарфоровую чашку помещали 3-5 мл исследуемой воды, осторожно выпаривали досуха и наносили на периферийную часть пятна каплю концентрированного раствора аммиака.

Синей окраски не наблюдалось, следовательно, катионы меди отсутствуют.

Заключение

Сводная таблица результатов исследования воды

Содержание взвешенных частиц не обнаружено

Цвет прозрачный

Прозрачность высокая

Запах сырой земли

Водородный показатель 1) 7

2) 7. 09

Жесткость воды (мг/дм3) 8,75

Концентрация гидрокарбонатов (мг/дм3) 298,9

Аммиак и ионы аммония мг азота/л 0, 4

мг NH4+/л 0,05

Нитраты и нитриты очень низкая концентрация

Хлориды ( мг/л) высокое содержание, более 100

Сульфаты (мг/л) 25

Свинец не обнаружено

Железо 1) 43 мкг/дм3

2) меньше 0,1 мг/л

Медь не обнаружено

В результате проведения данной работы мы сделали вывод, что вода в источнике высоко минерализована (из-за высокого содержания Cl- и SO) и достаточно пригодна для употребления в пищу.

Техника безопасности при работе химической лаборатории

1. Все работающие в лаборатории должны быть инструктированы по вопросам техники безопасности работы с руководителем;

2. При работе с электрическими приборами нужно помнить следующие: а) включать прибор можно только в ту сеть, вольтаж которой соответствует вольтажу прибора; б) не греть приборы без надобности; в) не обливать приборы кислотами или растворами кислотами и щелочей; г) следить за чистотой прибора;

3. При работе с реактивами следует помнить: а) на всех склянках с реактивами должны быть этикетки с названием данного реактива. Запрещается хранить на рабочем месте какие-либо неизвестные вещества; б) все работы с вредными веществами необходимо выполнять в вытяжных шкафах с принудительной вентиляцией; в) при работе с вредными веществами необходимо соблюдать «Инструкцию по охране труда при работе с вредными веществами».

г) запрещается пользоваться стеклянной посудой, имеющей надколы, трещины, острые края;

4. При работе с кислотами и щелочами нужно помнить следующее: а) засасывание концентрированных кислот и щелочей при помощи пипетки непосредственно ртом запрещается. Пипетки должны быть снабжены специальной грушей; б) разбавление концентрированных кислот и щелочей проводится в толстостенной керамической посуде, при этом добавлять кислоту в воду, а не наоборот; в) при ожогах едкими щелочами и кислотами пораженное место обмыть сразу большим количеством воды. После удаления с пораженного места едкой жидкости его необходимо промыть нейтрализующими средствами: при ожогах кислотами: 10%-ным раствором карбоната натрия; при ожогах щелочью: 3-4%-ным раствором уксусной кислоты и 1-2%-ным раствором соляной кислоты.