Определение качества воды методами химического анализа

Питьевая вода должна иметь нейтральную реакцию среды(рН около 7), мы оценивали значение рН среды двумя способами.

Первый способ: В пробирку наливали 5мл исследуемой воды и опускали в нее универсальный индикатор, окраска индикатора изменялась, сравнивая ее со шкалой мы получили следующие результаты:

            Водородный показатель

Проба1- рН=8,5 (водопроводная)

Проба 2- рН=6,5 (колодезная)

Второй способ: более точный, по шкале Н.И. Алямовского

Прибор Алямовского имеет стандартную цветную шкалу, представленную пробирками с растворами. Техника сравнения растворов со шкалой такова: пробирку с испытуемым раствором мы ставили в левое гнездо компоратора, а в правое гнездо наливали 5мл дистиллированной воды. В пазы компоратора вставляли стандартную цветную шкалу и передвигали ее вверх и вниз, находя ту часть, которая по окраске совпадала с испытуемым раствором.

Вывод: Использование двух способов помогло нам установить более точно водородный показатель водопроводная вода (проба 1) и колодезная (проба 2).

Водородный показатель 6,5(проба 2) и 8,5(проба 1) свидетельствует о том, что наша питьевая вода имеет щелочной (водопроводная) и кислый (колодезная) характер среды.

Оба показателя имеют пограничное значение- это предел, за которым пить воду нельзя!

          Жесткость воды:

Определение карбонатной жесткости воды:

Мы проверяли все пробы воды на общую, временную и постоянную жесткость. Временная жесткость или карбонатная устранима, так как обусловлена наличием гидрокарбонатов магния и кальция и легко устраняется кипячением. Кроме того мы рассчитали концентрации карбонат и гидрокарбонат ионов:

                 C=V(HCl)×0,05×60×1000/10 V(HCl)=300

C= 2мл×0,05×60×1000/10=2×300=600=6ммоль/экв.-мягкая

С= 3мл×300=9ммоль/экв.- жесткая

С= 5мл×300=15ммоль/экв.- очень жесткая     

Определение аммиака и ионов аммония:

Предельно допустимая концентрация (ПДК) аммония определялось нами с помощью реактива Неслера и по таблице  мы нашли ориентировочное содержание миллиграммов азота в 1л воды, оно составляет от 0,4 до 0,5мг.

Определение сульфатов:

В водах Западно-Сибирской низменности содержание сульфатов невелико. Качественное определение сульфатов мы вели так: в пробирку налили 10 мл воды, 0,5мл соляной кислоты и 2мл 5% раствора хлорида бария и перемешали.

Ориентировочное содержание сульфатов мы определяли по выпавшему осадку.

Результаты получились следующие:

1. Водопроводная вода – слабая муть

2. Колодезная вода – сильная, быстрооседающая муть

3. Снеговая вода – муть отсутствует

Следовательно, только снеговая вода не содержит сульфатов.

Водопроводная вода- концентрация сульфат-ионов 5-10мл на литр.

Колодезная вода- концентрация сульфат-ионов             10-100мл на литр.

Качественное обнаружение  катионов тяжелых металлов:

Обнаружение свинца:

В пробирку с пробами воды мы вносили по 1мл 50% раствора уксусной кислоты и перемешивали. Добавляли по 0,5мл 10%раствора дихромата калия K₂Cr₂O_7.

Пробирки встряхивали и через 10мин. Приступали к определению.

Содержимое пробирки просмотрели сверху на черном фоне, верхнюю часть пробирки до уровня жидкости прикрывали со стороны света картоном.

Вывод: Водопроводная и колодезная вода свинца не содержат, а снеговая вода содержит свинец, так как выпал в данной пробирке желтый осадок хромата свинца.

  Обнаружение железа:

Предельно допустимая концентрация железа в питьевой воде составляет 0,3мг на литр. Лимитирующий показатель вредности органолептический.

В три пробирки наливали по 10 мл водопроводной и колодезной и снеговой вод. Сюда же прибавляем сульфат железа (III) Fe₂(SO₄)₃. Приливаем несколько капель раствора желтой кровяной соли K₄[Fe(CN)₆] и наблюдаем изменение окраски и выпадение осадка, который имеет название турнбулева синь, следовательно, только водопроводная вода содержит примеси железа.

Обнаружение меди:

Проба 1. ПДК меди в воде составляет 0,1 мг на литр.

Показатель вредности органолептический.

В фарфоровую чашку мы помещали по три мл исследуемой воды, осторожно выпаривали досуха, далее наносили на периферическую часть пятна каплю концентрированного раствора аммиака. Появление фиолетовой окраски свидетельствует о присутствии  ионов меди Cu²⁺.

Cu + 4NH₄OH = Cu (NH₃)₂ + 4H₂O

Вывод: водопроводная вода содержит ионы меди.

Проба 2. Отмечаем довольно высокое содержание меди в колодезной и снеговой воде.

     Вода - важное условие жизни на нашей планете. Подсчитано, что содержание воды в тканях живых организмов примерно в шесть раз превышает содержание ее во всех реках земного шара. Вода – солнечной энергии на Земле, главнейший творец климата, аккумулятор тепла, гигантский двигатель, но вместе с тем, вода и необходимый компонент всех технологических процессов в промышленном и сельскохозяйственном производстве, надо ли объяснять, почему чистота источников, бережное отношение к воде является постоянной заботой человека.

Отец русской и советской геологии академик А.П. Карпинский говорил, что нет более драгоценного ископаемого, чем вода, без которой жить нельзя. В наш век пресная вода стала одним из дефицитных ископаемых богатств.

Самый крупный потребитель вод наших рек и водохранилищ - ирригация. На втором месте – промышленность и энергетика, на третьем - коммунальное хозяйство городов.

Особое место в использовании водных ресурсов занимает водопотребление для нужд населения, на хозяйственно – питьевые цели в России приходится около 10% общего водопотребления.

        Обнаружение фенолов:

Фенол и его производные имеют в составе молекул – сильные ядра. Механизм отравления таков: блокируются сульфгидрильные группировки жизненно важных ферментов, а в итоге нарушаются окислительно –восстановительные реакции в клетках организма.

Проба 1. В водопроводной воде наличие фенолов незначительно, ощущается слабый аптечный запах, возможно, небольшое количество фенолов обнаружено из-за хлорки. В отличие от колодезной воды водопроводную воду хлорируют, при этом фенолы превращаются в пентахлорфенолы (в 250раз более ядовиты, чем фенолы, а также являются канцерогенами), присутствующий фенол активно поглощает кислород, вода неприятна на вкус и вредна для организма.

 Проба 2. Колодезная вода содержит фенол, ПДК фенолов варьирует от 0,1мг/л до 0,01мг/л. Фенол может образовываться и при гниении древесины.

Колодец старый и был выкопан более 50 лет назад, сруб колодца сделан из древесины, она со временем разложилась, образовался фенол.

Проба 3. Снеговая вода фенола не имеет.