- •Е.В. Пименова Химические методы анализа в мониторинге водных объектов
- •Список сокращений
- •Введение
- •Химический состав природных вод
- •1.1. Основные этапы формирования химического состава природных вод
- •1.2. Основные компоненты физико-химического состава природных вод
- •1.3. Классификация природных вод по степени минерализации
- •1.4. Сточные воды
- •1.5. Эвтрофикация водоемов
- •1.6. Самоочищение водоемов
- •1.7. Особенности химического состава воды р. Кама и ее притоков
- •Контрольные вопросы и тестовые задания
- •2. Нормирование качества воды для разных типов водопользования
- •Контрольные вопросы и тестовые задания
- •3. Отбор, консервация, транспортировка и хранение проб
- •Отбор пробводы из различных источников
- •Контрольные вопросы и тестовые задания
- •4. Физические показатели качества воды
- •4.1. Температура воды
- •4.2. Запах и вкус
- •Лабораторная работа №1 Определение запаха и вкуса воды
- •4.3. Цветность воды
- •Лабораторная работа №2 Определение цветности воды
- •Ход определения
- •4.4. Прозрачность и мутность
- •Лабораторная работа №3 Определение мутности воды
- •Ход определения
- •5. Химические показатели качества воды
- •5.1. Минерализация
- •Лабораторная работа №4 Определение минерализации воды по удельной электропроводности
- •5.2. Концентрация ионов водорода и гидроксильных ионов
- •Водородный показатель (рН)
- •Лабораторная работа №5 Колориметрическое определение рН
- •Реактивы и оборудование
- •Лабораторная работа №6. Потенциометрическое определение рН
- •Ход определения
- •5.2.2. Кислотность
- •Лабораторная работа №7 Определение кислотности воды
- •Ход определения
- •5.2.3. Щелочность
- •Лабораторная работа № 8 Определение щелочности
- •Ход определения
- •5.3. Определение растворенного кислорода
- •Лабораторная работа № 9 Определение растворенного кислорода по Винклеру
- •Ход определения
- •5.4. Определение активного хлора
- •Лабораторная работа № 10 Определение активного хлора в питьевой и сточной водах
- •Реактивы и оборудование
- •Ход определения.
- •5.5. Определение железа в поверхностных и подземных водах
- •Лабораторная работа № 11 Фотометрическое определение железа (III) с сульфосалициловой кислотой
- •Vпробы – объем пробы воды , взятой для определения, см3.
- •5.6. Жесткость воды
- •Лабораторная работа № 12 Определение общей жесткости воды
- •Ход определения.
- •Лабораторная работа № 13 Определение содержания кальция и магния в воде
- •Ход определения.
- •5.7. Соединения азота
- •Лабораторная работа № 14 Титриметрический метод определения аммиака
- •Лабораторная работа № 15 Фотометрический фенол - гипохлоритный метод определения аммиака
- •Ход определения.
- •Лабораторная работа № 16 Фотометрический метод определения аммиака с реактивом Несслера
- •Ход определения.
- •Лабораторная работа № 17 Фотометрическое определение нитратов с салицилатом натрия
- •Ход определения.
- •Лабораторная работа № 18 Фотоколориметрическое определение нитритов по Гриссу
- •Ход определения
- •5.8. Фосфаты
- •Лабораторная работа № 19 Фотоколориметрическое определение фосфатов
- •Ход определения.
- •5.9. Хлориды
- •Лабораторная работа № 20 Аргентометрическое определение хлоридов по методу Мора
- •Ход определения
- •Лабораторная работа № 21 Определение хлоридов с помощью ионоселективного электрода
- •Ход определения.
- •5.10. Фториды
- •Лабораторная работа № 22 Определение фторидов с помощью ионоселективного электрода
- •Ход определения.
- •5.11. Сульфаты
- •Лабораторная работа № 23 Турбидиметрическое определение сульфатов
- •Всю посуду перед работой необходимо промыть дистиллированной водой! Ход определения.
- •5.12. Окисляемость
- •Лабораторная работа № 24 Перманганатная окисляемость воды по методу Кубеля
- •Ход определения.
- •Лабораторная работа № 25 Арбитражный метод определения хпк
- •Ход определения.
- •Лабораторная работа № 26 Ускоренный метод определения хпк
- •Ход определения.
- •5.13. Биохимическое потребление кислорода (бпк)
- •Лабораторная работа № 27 Биохимическое потребление кислорода
- •Ход определения
- •Контрольные вопросы и тестовые задания
- •Словарь терминов
- •Библиографический список
- •Приложение 1 Общие требования к составу и свойствам воды водных объектов
- •Предельно допустимые концентрации некоторых вредных веществ в водных объектах рыбохозяйственного назначения, мг/дм3
- •Приложение 3 Гигиенические нормативы содержания вредных веществ в питьевой воде централизованного водоснабжения
- •Приложение 4 пдк вредных химических веществ, поступающих и образующихся в воде в процессе ее обработки в системе водоснабжения
- •Приложение 5 Требования к качественному составу сточных вод, используемых для орошения различных почв
- •Приложение 6 пдк минеральных примесей в воде, предназначенной для поения скота
- •Приложение 7 Свойства воды и некоторые содержащиеся в ней компоненты: сроки их определения и возможность консервации
Ход определения.
Построение градуировочного графика. В мерные колбы на 100 см3 из бюретки наливают 0 (нулевой раствор), 2, 5, 10, 15, 20 см3раствора Б с содержанием фосфат-ионов 1 мкг/см3 . Концентрация фосфат-иона в приготовленных растворах будет 0; 0,04; 0,1; 0,2; 0,3;. 0,4 мг/дм3, соответственно. Добавляют из другой бюретки определенный объем дистиллированной воды, чтобы суммарный объем жидкости составил 50 см3. Прибавляют 5,0 см3смешанного реактива и через 30 секунд – 0,5 см3раствора аскорбиновой кислоты. Смесь перемешивают (до метки дистиллированную воду не добавляют!). Через 15 мин измеряют оптическую плотность полученного раствора по отношению к нулевому раствору при длине волны 690 нм, кювета 5 см.
Строят градуировочный график в координатах оптическая плотность – концентрация фосфат-иона, мг/дм3.
Определение содержания фосфатов в пробе. В мерную колбу на 100 см3 наливают 50 см3пробы, отфильтрованной через плотный бумажный фильтр (синяя лента), прибавляют 5,0 см3смешанного реактива и через 30 секунд – 0,5 см3раствора аскорбиновой кислоты. Смесь перемешивают (до метки дистиллированную водуне добавляют!). Через 15 мин измеряют оптическую плотность полученного раствора по отношению к нулевому раствору при длине волны 690 нм, кювета 5 см.
Если содержание фосфат – ионов велико, то пробу воды уменьшают, добавляют к ней определенный объем дистиллированной воды так, чтобы суммарный объем жидкости составил 50 см3, и далее проводят анализ, как описано выше.
Расчет. Содержание фосфат-ионовХ (мг/дм3) рассчитывают по формуле:
где С – концентрация фосфат-ионов, найденная по графику, мг/дм3;
50 – объем, до которого была разбавлена проба, см3;
Vпробы – объем воды, взятый для анализа, см3.
5.9. Хлориды
Хлориды являются составной частью большинства природных вод. Хлориды – преобладающие анионы в высокоминерализованных водах, большое содержание хлоридов геологического происхождения в поверхностных водах – явление редкое. Первичными источниками хлоридов в воде являются магматические породы, соленосные отложения, в основном галит. Хлориды поступают в воду в результате обмена с океаном через атмосферу, посредством взаимодействия атмосферных осадков с почвами, особенно засоленными, а также при вулканических выбросах. Поэтому обнаружение большого количества хлоридов является показателем загрязнения воды бытовыми и некоторыми промышленными сточными водами.
Повышенное содержание хлоридов ухудшают вкусовые качества воды, делают ее малопригодной для питьевого водоснабжения и ограничивают применение в ряде технических и хозяйственных целей, а также для орошения сельскохозяйственных угодий. Если в питьевой воде есть ионы натрия, то при концентрации хлоридов более 250 мг/дм3у воды появляется соленый вкус. Данные о том, что высокие концентрации хлоридов оказывают вредное воздействие на здоровье человека, отсутствуют.
Анализ хлоридов в питьевых, поверхностных и сточных водах проводится аргентометрическим титрованием по методу Мора или потенциометрическим методом.