Определение концентрации кислорода иодометрическим способом

Растворенный в воде кислород оказывает большое влияние на физико-химический режим водоемов, их самоочищение, обуславливает жизнедеятельность водных организмов. Концентрация кислорода в водах колеблется от 0 до 14,7 мг/л в связи с давлением, температурой, содержанием примесей.

У большинства рыб процессы жизнедеятельности протекают нормально при содержании кислорода не ниже 3,0-4,5 мг/л, а лососевых, осетровых, сиговых - не ниже 6,0…7,0 мг/л. По санитарным требованиям во все сезоны содержание кислорода в воде должно быть не менее 4,0 мг/л. Концентрация кислорода в воде - показатель качества воды, индикатор ее загрязнения. Уменьшение показателя свидетельствует о наличии в воде легкоокисляемых органических веществ и других загрязнителей.

 

 

Оборудование: калиброванная емкость 250-300 мл -1 шт; пипетка на 1 мл - 2- шт; пипетка на 5 мл - 1 шт; бюретка ка 15-25 мл - 1 шт; колбы конические плоскодонные на 250 мл - 2 шт; стаканы химические на 150 мл - 2 шт; стакан химический на 50 мл - 1 шт; кювета - 1 шт; резервуар для исследуемой воды -1 шт; термометр -1 шт; резиновая трубка -1 шт.

Реактивы:

1.Щелочной раствор йодистого калия (75г КIрастворяют в 50 мл дистиллированной воды и смешивают с 350г КОН или 250 г NаОН, растворенными в 150-200 мл дистиллированной воды. Общий обьем воды доводят до 500 мл).

2. Раствор хлористого марганца (210 г МnС1₂-4Н₂О растворяют в дистиллированной воде с последующим доведением объема воды до 500 мл. Вместо МnСl₂ можно использовать (240 г МпSО₄- 4Н₂О).

3. 0,02Н раствор тиосульфата (5,0 г Na₂S₂О₃-5Н₂О растворяют в 1 л прокипяченной дистиллированной воды).

4. Раствор (2:1) соляной кислоты (2 объема химически чистой концентрированной НСl (удельный вес 1,19) и 1 объем дистиллированной воды). Вместо раствора НСl (2:1) можно Применять раствор Н₂S0₄(1:4).

5. Раствор крахмала (0,1 г рисового или пшеничного крахмала перемешивают на холоде с 20 мл дистиллированной воды и нагревают в пробирке до кипячения.

Принцип метода.

1. Фиксация кислорода солями марганца в щелочной среде

2Мn" + 40Н¹ 2Мn(ОH)₂

2Мn(ОН)₂ + Н₂О + О 2Мn(ОН)₃

2. Выделение йода в кислой среде:

2Мn(ОН)₃ + 2KI + 6Н¹ 2Мn" + 2К'+ 6Н₂О + I₂ 3.Титрование йода тиосульфатом

I+2SO 2I+SO

1 мл точно 1.0Н раствора тиосульфата соответствуете 8 мг кислорода. Если на титрование израсходовано n мл раствора тиосульфата, то 8n выражает содержание кислорода в данном объеме воды.

Ход определения

1. Наполнить водой колиброванную склянку так, чтобы вода переливалась через край.

2. Ввести в склянку с водой пипеткой 1 мл раствора хлористого марганца.

3. Ввести в склянку с водой с помощью другой пипетки 1 мл раствора Кl + NaОН. При этом в склянке образуется муть.

4. Закрыть склянку притертой пробкой так, чтобы в склянке не оставалось пузырьков воздуха. Содержимое перемешать и оставить на 15…20 мин для осаждения осадка.

5. После образования осадка склянку осторожно открыть и пипеткой на 5 мл внести 5 мл раствора кислоты.

 

6.Склянку вновь закрыть и жидкость перемешать до полного рас­творения осадка. При этом раствор окрасится в желтый цвет.

7. Раствор из склянки количественно перенести в коническую колбу (перелить, ополоснуть склянку 2-3 раза дистиллированной водой, которую также слить в коническую колбу).

8. Для индикации в коническую колбу добавить раствор крахмала (цвет жидкости станет синим).

9. Провести титрование раствора тиосульфата.

10. Рассчитать результаты:

, мг/л

K - содержание растворенного кислорода;

n - количество раствора тиосульфата, израсходованного на титрование, мл;

Н - нормальность раствора тиосульфата; V - объем склянки, в которой фиксировалась проба воды, мл; 2 мл - объем воды, вылившейся при введении 2 мл реактивов.

Содержание кислорода, полученное при анализе, можно сравнить с его нормальной концентрацией при данной температуре и давлении 760 мм.рт.ст. по формуле:

(К-100) / Кп

К - содержание кислорода (мг/л) в пробе воды; Кп - нормальное количество кислорода при данной температуре и давлении 760 мм.рт.ст.

3. Очистка сточных вод производится с целью удаления из них или разрушения, нейтрализации вредных веществ.

С учетом характеристики сточных вод методы очистки можно раз-, делить на три группы: очистка от суспендированных или эмульгированных примесей; очистка от растворенных примесей; устранение или уничтожение.

В общем случае водоочистные сооружения состоят их установок для механической очистки, для химической очистки, для биологической очистки и обеззараживания сточных вод.

Наиболее распространены для механической очистки: решетки, песколовки, отстойники, нефте- и маслоловушки.

Обработка осадков сточных вод в метантенках, на иловых площадках, в двухъярусных отстойниках и др.

Для биологической очистки используют сооружения естественной биологической очистки (поля фильтрации, поля орошения, биологические пруды) и искусственной биоочистки (биофильтры, аэрофильтры, аэротенки).

Обеззараживание сточных вод производится хлорированием, воздействием электротока и др. Для доочистки вод после биологической очистки используют биологические пруды, песчаные фильтры. Перед биологической очисткой воды, содержащие растворенные неорганические примеси, должны пройти хи

 

Таблица 6 Классификация основных методов очистки сточных вод

 

Очистка от суспендированных и эмульгированных примесей	Очистка от растворенных примесей	Уничтожение или устранение
От грубодисперсных	От мелкодисперсных и коллоидных	От минеральных примесей	От органических примесей	Очистка от газов
Отстаивание	Коагуляция	Дистилляция	Регенеративные методы	Деструктивные методы	Отдувка	Устранение
Флотация	Флокуляция	Ионообмен	Экстракция	Биологические	Нагрев	Закачка в скважины
Фильтрование	Электрические методы	Обратный осмос	Ректификация	Жидкофазное окисление	Реагентные методы	Захоронение
Осветление во взвешенном слое осадка	Ультрафильтрация	Адсорбция	Парафазное окисление	Закачка в глубины морей
центрифугирование	Реагентные методы	Ионная флотация	Озонирование	Термическое уничтожение
Электрические методы	хлорирование	Радиационное окисление
замораживание	Электрохимическое окисление

 

 

мическую или физико-химическую очистку. В связи с этим применяются специальные приемы локальной очистки: флотация, коагуляция, адсорбция, электролиз.

Основные методы очистки сточной воды в зависимости от вида загрязнений приведены в табл. 6.

Задание: по наличию в сточных водах загрязняющих веществ различных групп, задаваемых преподавателем, предложить общую схему очистных устройств и методы очистки воды.

Материалы и оборудование: таблицы, схемы, реактивы.

Литература

1. ГОСТ 2874.

2. Карюхина Г.Х., Чурбансва И.Н. Химия воды и микробиология. - М.:
Стройиздат, 1983. - С.75-135.

3. Охрана окружающей среды: Учебн. для технол. спец. вузов. -М.:
Высш. шк, 1991. - С. 157.-185.