Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Жесткость питьевой артезианской воды после ее умягченияСодержание книги
Поиск на нашем сайте
различными способами
Таблица 1.2. Эффективность умягчения воды на ионитах в зависимости от ее расхода
3. ЗАДАНИЕ
1. Определить жесткость: · питьевой воды сырой; · питьевой воды кипяченой и охлажденной; · питьевой воды сырой, обработанной содой (0,5 г на 20 л) и осветленной (фильтрование через бумажный фильтр); · питьевой воды кипяченой и охлажденной, обработанной содой и осветленной; · дистиллированной воды. Определить жесткость воды в указанных пробах (в трех повторностях). Сделать выводы об эффективности различных методов умягчения и дать оценку жесткости воды по наличию солей постоянной и временной жесткости. 2. Определить эффективность умягчения воды методом ионного обмена. 3. Определить эффективность умягчения (обессоливания) воды при ее различном времени контактирования с ионитами. 4. Построить график зависимости и рассчитать оптимальное время контактирования воды на фильтрующей установке.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Обессоливание и умягчение воды - общее и различие в методах обработки. 2. Требуется ли какая-либо дополнительная обработка воды перед ее катионированием и анионированием? 3. Самые дешевые и самые дорогие методы умягчения воды. Их эффективность. 4. Единицы измерения жесткости воды и их значения. 5. Что такое регенерация ионитов и как она осуществляется?
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
1. Проверить исправность работы титровального прибора (индикатор света, работа перемешивающего устройства и пр.). 2. Проверить целостность стеклянной посуды. 3. Проверить работу водоструйного насоса. 4. Растворы отбирать соответствующей пипеткой. 5. Использовать в работе только чистую посуду.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3 Определение окисляемости природных И сточных вод
Цель работы – дать общую оценку качества воды (степени ее загрязнения) по перманганатной и бихроматной окисляемости.
1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Общую оценку загрязненности воды, как природной, так и сточной, можно достаточно быстро получить по ее окисляемости (ХПК – химическая потребность в кислороде). Под окисляемостью понимают количество кислорода, необходимое для окисления примесей, содержащихся в одном литре (дм3) исследуемой воды (мг О2/л). Окисляемость может быть общей, т.е. показывать количество всех веществ в воде, органических и минеральных, или «окисляемость с поправкой», если определяется содержание только органических веществ. На практике при анализе воды в качестве окислителя используют не кислород, а растворы таких сильных окислителей как перманганат калия () или бихромат калия (). Для удобства использования полученных результатов их пересчитывают и представляют в виде количества кислорода эквивалентного израсходованному окислителю. В зависимости от применяемого окислителя различают окисляемость перманганатную, бихроматную и др. Выбор метода определения зависит от количества загрязнений в воде и от их природы (органические или минеральные). Так для анализа питьевой воды и слабо загрязненных поверхностных вод (окисляемость которых не выше 100 мг О2/л) применяют перманганатный метод. Для определения общей окисляемости сильно загрязненных и сточных вод (окисляемость 100 и более мг О2/л) используют бихроматный метод. Происхождение и содержание органических веществ, находящихся в природных водах, весьма разнообразны. Различны и их химические свойства по отношению к кислороду: одни вещества устойчивы к окислению, другие, наоборот, легко окисляются. Прямое определение органических веществ в природных водах является сложной и трудоемкой задачей. Поэтому пользуются более простыми косвенными методами. Метод перманганатной окисляемости дает представление о содержании в воде легко окисляющихся органических веществ. Метод бихроматной окисляемости соответствует полному окислению органических веществ (легко и трудно окисляющихся), за исключением некоторых белковых соединений. Обычно перманганатная окисляемость составляет 40–50 % от истинной окисляемости органических веществ, то есть полного окисления органического углерода до СО2. Повышенная окисляемость может указывать на загрязнение воды. Наименьшую окисляемость (до 1–2 мг/л О2 ) имеют глубокие подземные воды, относящиеся к 1-му классу. Окисляемость подземных вод, относящихся ко 2-му и 3-му классам, может быть повышена, но не более 5 и 15 мг/л О2соответственно. В грунтовых водах окисляемость обычно выше (до 2–4 мг/л), причем тем больше, чем выше цветность воды. Поэтому высокая окисляемость при небольшой цветности вероятнее указывает на загрязнение воды. В воде открытых водоемов окисляемость повышается до 5–6 мг/л в реках идо 6–8 мг/л в водохранилищах, достигая еще больших величин в водах болотного происхождения. Вода считается пригодной для хозяйственных и питьевых целей, если перманганатная окисляемость ее не превышает 3,0 мг/л О2. Установлено, что с повышением содержания в воде органических веществ увеличивается и ее бактериальное загрязнение. Необходимо помнить, что при определении окисляемости воды, как перманганатной, так и бихроматной, аналитик получает условные сведения о качестве воды, указывающие лишь на химическую природу загрязнителей и их косвенное количество по израсходованному окислителю. Конкретного ответа о качественном составе загрязнителей, присутствующих в воде, окисляемость не дает. В то же время это всегда и необходимо. Так для определения оценки качества воды для различных категорий водопользования окисляемость является важнейшим показателем, т.к. дает возможность очень быстро получить ответ об общем состоянии воды в исследуемом объекте.
1.1. Перманганатная окисляемость (метод Кубеля) Метод основан на окислении органических веществ, присутствующих в воде, 0,01н раствором перманганата калия в сернокислой среде при кипячении. Этим методом можно определить окисляемость в диапазоне от 0 до 100 мг О2/л, без разбавления. Максимальная определяемая окисляемость 10 мг О2/л. Определение перманганатной окисляемости основано на том, что КМnО4в кислой среде являясь сильным окислителем, реагирует с присутствующими в воде восстановителями (органические вещества, соли железа (II), нитраты). Ион МnО- 4 принимает при этом 5 электронов и переходит в двухвалентный катион Мn2+по уравнению: Избыток КМnО 4 реагирует с вводимой в раствор щавелевой кислотой: Не вступившая в реакцию щавелевая кислота оттитровывается КМnО4по приведенному уравнению. Определению мешают неорганические соединения (хлориды, сульфиды, нитриты, железо (II), которые могут окисляться в условиях анализа. Если они присутствуют в анализируемой воде, их кол-во необходимо определить отдельно и вычесть результат, пересчитанный на окисляемость, из окисляемости пробы воды. 1 мг H2SO4 соответствует 0,47 мг О2; 1 мг NO2 – 0,35 мг О2; 1 мг Fe+2 – 0,14 мг O2.
1.2. Бихроматная окисляемость
В сернокислой среде с помощью бихромата калия в присутствии солей серебра (в качестве катализатора) окисляется большинство органических веществ и часть минеральных. Поэтому бихроматную окисляемость называют «общая окисляемость» или «полная окисляемость». Определению мешают хлориды, влияние которых можно исключить добавлением в пробу сульфата ртути (II). Если необходимо определить содержание только органических веществ в пробе, то необходимо с помощью других известных методов определить в ней содержание минеральных веществ, а затем эту величину (ее кислородный эквивалент) вычесть из общей окисляемости.
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 2.1. Определение степени загрязнения воды перманганатным методом Кубеля (питьевая вода)
Анализируемая вода должна отстояться в течение 2 часов для выделения нерастворимых примесей. Затем отбирают 100 мл пробы и помещают в коническую колбу объемом 250 мл. Для создания кислой среды приливают 5 мл разбавленной (1:3) серной кислоты, а в качестве окислителя – 10 мл 0,01 н раствора перманганата калия. В колбу опускают стеклянный шарик, накрывают воронкой и ставят на плитку. Смесь должна закипеть через 5 мин, продолжительность кипения 10 мин. При кипении раствора внимательно следят за его окраской. Если розовое окрашивание перейдет в бурое или раствор обесцветится, это свидетельствует о недостатке окислителя. В таком случае анализ данной пробы прекращается и повторяется сначала, но уже с разбавленной пробой. Если в процессе кипения цвет раствора остается розовым, то по истечении 10 мин колбу снимают с плитки, убирают прикрывающую ее воронку и прибавляют 10 мл 0,01 н раствора щавелевой кислоты. Горячую обесцвеченную смесь титруют 0,01 н раствором перманганата калия до появления слабо розового окрашивания. Следует учитывать, что для получения точных результатов необходимо, чтобы при титровании концентрированных проб расходовалось не более 12 мл 0,01 н раствора , а в случае разбавленных – не менее 4 мл. В противном случае определение рекомендуется повторить, подобрав соответствующие разбавления исследуемой воды. Параллельно проводят холостой опыт со 100 мл дистиллированной воды (разбавляющей), который учитывает поведение окислителя в условиях анализа. При этом расход 0,01 н раствора перманганата калия не должен превышать 0,2 мл. Окисляемость по методу Кубеля вычисляется по формуле: мг О2/л,
где – количество 0,01 н раствора перманганата калия израсходованного на титрование анализируемой пробы, мл; – количество 0,01 н раствора перманганата калия израсходованного на титрование холостой пробы, мл; – поправочный коэффициент для раствора перманганата калия ( =1); 8 – молярная масса эквивалента кислорода, г/моль; – объем пробы, взятой для анализа, мл. Результаты определения округляют с точностью до 0,1 мг при значении окисляемости от 0 до 10 мг в 1 л, а от 10 до 100 мг в 1 л – с точностью до 1 мг.
2.2. Определение степени загрязнения методом бихроматной окисляемости (сточная вода, загрязненная вода природных источников)
Для анализа необходимо отобрать 20 мл пробы, поместить ее в колбу со шлифом для кипячения. В колбу (при необходимости) добавить 0,4 г катализатора, 10 мл 0,25 н раствора бихромата калия. Смесь аккуратно перемешивают и осторожно приливают к ней 30 мл концентрированной серной кислоты. Затем к колбе с пробой присоединяют обратный холодильник и кипятят смесь в течение 2 часов. При этом необходимо следить за цветом кипящего раствора. Если он изменился от золотисто-оранжевого к буро-зеленоватому, то определение необходимо повторить с более разбавленной пробой, т.к. это свидетельствует о недостатке окислителя. Если цвет не изменился, то по истечении указанного времени охлаждают систему, отсоединяют холодильник и приливают в колбу 100 мл дистиллированной воды. Разогревшуюся смесь вновь охлаждают, прибавляют 3-5 капель индикатора и избыток бихромата калия оттитровывают 0,25 н раствором соли Мора до перехода окраски в устойчивый зеленый цвет. Параллельно проводят опыт с 20 мл дистиллированной воды (контроль). поправку титра раствора соли Мора устанавливают по титрованному раствору бихромата калия или перманганата калия (в трех повторностях). В колбу 100 мл вводят пипеткой 10 мл раствора соли Мора, добавляют 1-2 мл концентрированной серной кислоты, 3-4 капли фенилантраниловой кислоты и титруют титрованным раствором перманганата калия (0,1 н) до бледно-розовой окраски.
Бихроматная окисляемость рассчитывается по формуле:
мг О2/л где – объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование холостой пробы, мл; – объем раствора соли Мора для титрования анализируемой пробы, мл; – экспериментально установленный титр раствора соли Мора; – объем пробы воды, взятой для анализа, мл.
Расчет титра соли Мора: ,
где – средний объем титрованного раствора 0,1 н перманганата калия, в 3-х пробах, мл; 0,1 – нормальность раствора ; 10 – объем раствора соли Мора, мл. Округление результатов производят в зависимости от величины бихроматной окисляемости.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что показывает величина значения ХПК (БПК)? 2. Известные методы определения ХПК и их особенности. 3. Факторы, влияющие на значение величины ХПК, и их учет либо устранение. 4. Что является сильным окислителем для загрязнений воды? 5. Погрешность методов определения окисляемости.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
1. Все работы с кислотами и окислителями выполняются под тягой. 2. Перед сжиганием (кипячением) проб воды с окислителями проверяется исправность работы водяных холодильников. 3. Каждый реактив забирается соответствующей пипеткой. 4. Перед смешением воды и кислот необходимо проверить целостность стеклянной посуды (вливать кислоту в воду, а не наоборот).
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-10; просмотров: 287; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.227.52.11 (0.011 с.) |