Опыт 1 Определение рН с помощью универсального индикатора и рН-метра

Опыт 1 Определение рН с помощью универсального индикатора и рН-метра

Приборы и реактивы: штатив с пробирками; универсальная индика­торная бумага; стаканчик вместимостью 100 см³; рН-метр; цилиндр мер­ный вместимостью 10 (25) см³.

Порядок выполнения. Для ориентировочного определения рН мож­но пользоваться универсальными индикаторными бумажками. Для этого. волоску индикаторной бумаги поместите в пробирку, содержащей при­мерно 5 см³ исследуемой воды. Окраску индикаторной бумаги сравните со шкалой рН.

Более точное значение рН определите с помощью рН-метра. Для это­го -50 см³ исследуемой воды поместите в стаканчик, опустите электроды и измерьте значение рН в сооответствии с инструкцией пользования рН-метром.

Опыт 2 Цветность

Цветность природных вод обусловлена присутствием гуминовых ве­ществ и комплексных соединений Fe(III).

Приборы и реактивы: цилиндры или колбы вместимостью 100 см³; раствор № 1 - 0,0875 г K₂Cr₃0₇ и 2,0 г CoSO₄ 7Н₂О растворяют отдельно в дистиллированной воде, затем смешивают, добавляют 1 см³ H₂SO₄ (конц.) и доводят дистиллированной водой до 1 дм³; раствор № 2 - 1 см³ H2SO4 доводят дистиллированной водой до 1 дм³. Шкалу цветности (градус) го­товят, смешивая растворы № 1 и № 2 в соотношениях, указанных в табл. 1.

Таблица 1

 

Шкала цветности, град. Раствор
№1,см^3
№ 2, см^3

Порядок выполнения. Если вода мутная ее фильтруют через фильтр "синяя лента". В цилиндр (колбу) однотипные с теми, в которых приготов­лена шкала цветности, налейте 100 см³ исследуемой воды и, посматривая сверху, на белом фоне при достаточном боковом освещении (дневном, искусственном), подберите раствор шкалы с тождественной окраской.

Опыт 3 Цвет (окраска) и мутность

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

Порядок выполнения. Заполните две пробирки исследуемой водой до высоты 10 - 12 см. Определите цвет и мутность воды, рассматривая пробирку сверху на белом и, соответственно, темном фоне при достаточ­ном боковом освещении (дневном, искусственном). Подчеркните нужное в табл. 2, 3.

 

Опыт 4 Запах

Приборы и реактивы: колбы вместимостью 250 см³; водяная баня.

Запах воды водоемов не должен превышать 2 баллов, обнаруживае­мых непосредственно в воде или после ее хлорирования. Определение ос­новано на органолептическом исследовании характера и интенсивности запаха воды при 20 °С и 60 °С. Запах воды обусловлен наличием в ней ле­тучих пахнущих веществ, которые попадают в нее естественным путем или со сточными водами. По характеру запахи бывают естественного и искусственного происхождения.

Запахи естественного происхождения находят по классификации.

 

Характер запаха	Род запаха
Ароматический	Огуречный, цветочный
Болотный	Илистый, тинистый
Древесный	Мокрой щепы, древесной коры
Землистый	Прелый, глинистый
Плесневый	Затхлый, застойный
Сероводородный	Тухлых яиц
Травянистый	Скошенной травы, сена
Неопределенный	Не подходящий под предыдущие определения

 

Таблица 2

Цвет

Слабо - желтоватая

Светло — желтоватая

Желтая

Интенсивно – желтая

Коричневая

Красно – коричневая

Другая (укажите какая)

 

 

Таблица 3

Мутность

Слабо опалесцирующая

Опалесцирующая____

Слабо мутная_______

Мутная_____________

Очень мутная _____

Запахи искусственного происхождения называют по соответствую­щим веществам: камфорный, хлорфенольный, бензиновый, хлорный и т.п.

Порядок выполнения. Заполните колбу исследуемой водой на 1/3 объема и закройте пробкой. Взболтайте содержимое колбы. Откройте кол­бу и осторожно, неглубоко вдыхая воздух, сразу же определите характер и интенсивность запаха. Если запах сразу не ощущается или запах неотчет­ливый, испытание можно повторить, нагрев воду в колбе до температуры 60 ^OС (подержав колбу в водяной бане с горячей водой).

Интенсивность запаха воды определите по пятибалльной системе со-гласно табл. 4.

Таблица 4

 

Балл	Интенсивность	Характер проявления запаха
	Никакой	Отсутствие ощутимого запаха
	Очень слабая	Запах сразу не ощущается, но ощущается при на­гревании
	Слабая	Запах замечается, если обратить на это внимание
	Заметная	Запах легко замечается и вызывает неодобритель­ный отзыв о воде
	Отчетливая	Запах обращает на себя внимание и заставляет воздержаться от питья
	Очень сильная	Запах настолько сильный, что делает воду непри­годной к употреблению

Обработка результатов опытов и выводы

Занесите полученные результаты в табл. 5. Приведите данные для ка­ждой точки отбора пробы (каждого анализа).

Таблица 5

 

 

№ пробы			Характеристика
рН	цветность, град	цвет	мутность	характер запаха	интенсивность запаха
1,
и т.д.

На основании проведенных исследований сделайте вывод об эколо­гическом состоянии водоема (о качестве воды).

 

Лабораторная работа 2 ЖЕСТКОСТЬ ВОДЫ И СПОСОБЫ ЕЕ УСТРАНЕНИЯ

Цель работы: определение временной и общей жесткости воды. Уст­ранение жесткости воды с помощью катионитов.

Жесткость воды - совокупность свойств, вызванных содержанием в воде ионов Са²⁺и Mg²⁺.

Жесткость, обусловленная содержанием в воде гидрокарбонатов кальция (Са(НСО₃)₂) и магния (Mg(HCO₃)₂), называется временной. Она, может быть устранена кипячением воды, так как при кипячении гидрокар­бонаты разлагаются и переходят в карбонаты

Са(НСО₃)₂ = ↓СаСО₂ + CO₂↑ + Н₂О;

Mg(НСО₃)₂ = ↓MgСО₃ + CO₂↑ + Н₂О;

Карбонат магния гвйдхмшзуется по уравнению

2MgCO₃ + Н₂О = (MgOH) ₂CO₃ + СО₂.

Другие соли кальция и магния не разрушаются при нагревании, они обуславливают постоянную жесткость воды. Общая жесткость вода равна сумме временной и достоянной жесткости.

За единицу жесткости принято число миллиэквивалентов (мэкв) ка­тионов Са²⁺ и Mg²⁺, содержащихся в 1 дм³ воды. Так как массы одного мэкв ионов Са²⁺ и Mg²⁺ соответственно равны 20,04 мг и 12,16 мг, то об­щую жесткость воды (Ж, мэкв/дм³) вычисляют по формуле

Ж = [Ca²⁺]/20,04 + [Mg²⁺]/12,16,

где [Са²⁺] и [Mg²⁺] - концентрации ионов Са²⁺ и Mg²⁺, мг/дм³.

Вода по величине жесткости (Ж) классифицируется следующим обра­зом: мягкая, Ж < 3 мэкв/дм³; средняя Ж < 3 - 6 мэкв/дм³; жесткая Ж < 6 - 10 мэкв/дм³; очень жесткая Ж > 10 мэкв/дм³.

Определение временной (карбонатной) жесткости вода основано на реакции взаимодействия соляной кислоты с растворимыми в воде гидро­карбонатами и карбонатами. Титрование проводят в присутствии метило­ранжа, изменяющего свою окраску в точке эквивалентности.

Метод определения общей жесткости основан на титровании пробы воды раствором трилона Б, представляющего собой двузамещенную на­триевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты

 

 

Трилон Б образует прочные комплексные соединения при рН ~ 9 с ионами Са²⁺ и Mg²⁺. В качестве индикаторов используются оксинитрокра-сители, например, хромоген черный или хром темно-синий, изменяющие свою окраску в точке эквивалентности.

Приборы и реактивы; прибор для удаления общей жесткости воды, фарфоровая ступка, бюретка вместимостью 25 см³, цилиндры мерные вме­стимостью 10, 50, 100 см³: колба коническая вместимостью 300 см³ -3 шт., микрошпатели, спиртовка, штатив с пробирками; мурексид + NaCl(l:5).

Растворы: карбоната натрия, оксалата аммония, хлорида бария, нит­рата серебра - 0,05 н; хлорида кальция - 0,01 н; трилона Б - 0,05 н; кисло­ты соляной - 0,1 н; аммиачной буферной смеси: хромогена черного, мети­лового оранжевого.

Обработка результатов опыта

Опишите состав, структуру, влажность почвы и занесите полученные результаты в табл. 20.

 

 

						Таблица 20
№ пробы	Место от-	Структура	Состав	Влажность почвы
бора пробы	почвы	почвы	т1, г	т2, г	т3, г	W, мг/г

Необходимо указать: в графе «структура почвы» – рассыпчатая, ком­ковая, каменистая и др.; в графе «состав почвы» – наличие и количество инородных включений, преобладающий тип почвы и др.

Опыт 1 Определение рН с помощью универсального индикатора и рН-метра

Приборы и реактивы: штатив с пробирками; универсальная индика­торная бумага; стаканчик вместимостью 100 см³; рН-метр; цилиндр мер­ный вместимостью 10 (25) см³.

Порядок выполнения. Для ориентировочного определения рН мож­но пользоваться универсальными индикаторными бумажками. Для этого. волоску индикаторной бумаги поместите в пробирку, содержащей при­мерно 5 см³ исследуемой воды. Окраску индикаторной бумаги сравните со шкалой рН.

Более точное значение рН определите с помощью рН-метра. Для это­го -50 см³ исследуемой воды поместите в стаканчик, опустите электроды и измерьте значение рН в сооответствии с инструкцией пользования рН-метром.

Опыт 2 Цветность

Цветность природных вод обусловлена присутствием гуминовых ве­ществ и комплексных соединений Fe(III).

Приборы и реактивы: цилиндры или колбы вместимостью 100 см³; раствор № 1 - 0,0875 г K₂Cr₃0₇ и 2,0 г CoSO₄ 7Н₂О растворяют отдельно в дистиллированной воде, затем смешивают, добавляют 1 см³ H₂SO₄ (конц.) и доводят дистиллированной водой до 1 дм³; раствор № 2 - 1 см³ H2SO4 доводят дистиллированной водой до 1 дм³. Шкалу цветности (градус) го­товят, смешивая растворы № 1 и № 2 в соотношениях, указанных в табл. 1.

Таблица 1

 

Шкала цветности, град. Раствор
№1,см^3
№ 2, см^3

Порядок выполнения. Если вода мутная ее фильтруют через фильтр "синяя лента". В цилиндр (колбу) однотипные с теми, в которых приготов­лена шкала цветности, налейте 100 см³ исследуемой воды и, посматривая сверху, на белом фоне при достаточном боковом освещении (дневном, искусственном), подберите раствор шкалы с тождественной окраской.

Опыт 3 Цвет (окраска) и мутность

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

Порядок выполнения. Заполните две пробирки исследуемой водой до высоты 10 - 12 см. Определите цвет и мутность воды, рассматривая пробирку сверху на белом и, соответственно, темном фоне при достаточ­ном боковом освещении (дневном, искусственном). Подчеркните нужное в табл. 2, 3.

 

Опыт 4 Запах

Приборы и реактивы: колбы вместимостью 250 см³; водяная баня.

Запах воды водоемов не должен превышать 2 баллов, обнаруживае­мых непосредственно в воде или после ее хлорирования. Определение ос­новано на органолептическом исследовании характера и интенсивности запаха воды при 20 °С и 60 °С. Запах воды обусловлен наличием в ней ле­тучих пахнущих веществ, которые попадают в нее естественным путем или со сточными водами. По характеру запахи бывают естественного и искусственного происхождения.

Запахи естественного происхождения находят по классификации.

 

Характер запаха	Род запаха
Ароматический	Огуречный, цветочный
Болотный	Илистый, тинистый
Древесный	Мокрой щепы, древесной коры
Землистый	Прелый, глинистый
Плесневый	Затхлый, застойный
Сероводородный	Тухлых яиц
Травянистый	Скошенной травы, сена
Неопределенный	Не подходящий под предыдущие определения

 

Таблица 2

Цвет

Слабо - желтоватая

Светло — желтоватая

Желтая

Интенсивно – желтая

Коричневая

Красно – коричневая

Другая (укажите какая)

 

 

Таблица 3

Мутность

Слабо опалесцирующая

Опалесцирующая____

Слабо мутная_______

Мутная_____________

Очень мутная _____

Запахи искусственного происхождения называют по соответствую­щим веществам: камфорный, хлорфенольный, бензиновый, хлорный и т.п.

Порядок выполнения. Заполните колбу исследуемой водой на 1/3 объема и закройте пробкой. Взболтайте содержимое колбы. Откройте кол­бу и осторожно, неглубоко вдыхая воздух, сразу же определите характер и интенсивность запаха. Если запах сразу не ощущается или запах неотчет­ливый, испытание можно повторить, нагрев воду в колбе до температуры 60 ^OС (подержав колбу в водяной бане с горячей водой).

Интенсивность запаха воды определите по пятибалльной системе со-гласно табл. 4.

Таблица 4

 

Балл	Интенсивность	Характер проявления запаха
	Никакой	Отсутствие ощутимого запаха
	Очень слабая	Запах сразу не ощущается, но ощущается при на­гревании
	Слабая	Запах замечается, если обратить на это внимание
	Заметная	Запах легко замечается и вызывает неодобритель­ный отзыв о воде
	Отчетливая	Запах обращает на себя внимание и заставляет воздержаться от питья
	Очень сильная	Запах настолько сильный, что делает воду непри­годной к употреблению

Обработка результатов опытов и выводы

Занесите полученные результаты в табл. 5. Приведите данные для ка­ждой точки отбора пробы (каждого анализа).

Таблица 5

 

 

№ пробы			Характеристика
рН	цветность, град	цвет	мутность	характер запаха	интенсивность запаха
1,
и т.д.

На основании проведенных исследований сделайте вывод об эколо­гическом состоянии водоема (о качестве воды).

 

Лабораторная работа 2 ЖЕСТКОСТЬ ВОДЫ И СПОСОБЫ ЕЕ УСТРАНЕНИЯ

Цель работы: определение временной и общей жесткости воды. Уст­ранение жесткости воды с помощью катионитов.

Жесткость воды - совокупность свойств, вызванных содержанием в воде ионов Са²⁺и Mg²⁺.

Жесткость, обусловленная содержанием в воде гидрокарбонатов кальция (Са(НСО₃)₂) и магния (Mg(HCO₃)₂), называется временной. Она, может быть устранена кипячением воды, так как при кипячении гидрокар­бонаты разлагаются и переходят в карбонаты

Са(НСО₃)₂ = ↓СаСО₂ + CO₂↑ + Н₂О;

Mg(НСО₃)₂ = ↓MgСО₃ + CO₂↑ + Н₂О;

Карбонат магния гвйдхмшзуется по уравнению

2MgCO₃ + Н₂О = (MgOH) ₂CO₃ + СО₂.

Другие соли кальция и магния не разрушаются при нагревании, они обуславливают постоянную жесткость воды. Общая жесткость вода равна сумме временной и достоянной жесткости.

За единицу жесткости принято число миллиэквивалентов (мэкв) ка­тионов Са²⁺ и Mg²⁺, содержащихся в 1 дм³ воды. Так как массы одного мэкв ионов Са²⁺ и Mg²⁺ соответственно равны 20,04 мг и 12,16 мг, то об­щую жесткость воды (Ж, мэкв/дм³) вычисляют по формуле

Ж = [Ca²⁺]/20,04 + [Mg²⁺]/12,16,

где [Са²⁺] и [Mg²⁺] - концентрации ионов Са²⁺ и Mg²⁺, мг/дм³.

Вода по величине жесткости (Ж) классифицируется следующим обра­зом: мягкая, Ж < 3 мэкв/дм³; средняя Ж < 3 - 6 мэкв/дм³; жесткая Ж < 6 - 10 мэкв/дм³; очень жесткая Ж > 10 мэкв/дм³.

Определение временной (карбонатной) жесткости вода основано на реакции взаимодействия соляной кислоты с растворимыми в воде гидро­карбонатами и карбонатами. Титрование проводят в присутствии метило­ранжа, изменяющего свою окраску в точке эквивалентности.

Метод определения общей жесткости основан на титровании пробы воды раствором трилона Б, представляющего собой двузамещенную на­триевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты

 

 

Трилон Б образует прочные комплексные соединения при рН ~ 9 с ионами Са²⁺ и Mg²⁺. В качестве индикаторов используются оксинитрокра-сители, например, хромоген черный или хром темно-синий, изменяющие свою окраску в точке эквивалентности.

Приборы и реактивы; прибор для удаления общей жесткости воды, фарфоровая ступка, бюретка вместимостью 25 см³, цилиндры мерные вме­стимостью 10, 50, 100 см³: колба коническая вместимостью 300 см³ -3 шт., микрошпатели, спиртовка, штатив с пробирками; мурексид + NaCl(l:5).

Растворы: карбоната натрия, оксалата аммония, хлорида бария, нит­рата серебра - 0,05 н; хлорида кальция - 0,01 н; трилона Б - 0,05 н; кисло­ты соляной - 0,1 н; аммиачной буферной смеси: хромогена черного, мети­лового оранжевого.