4,Цветность, мутность природной воды. Кислотность и щелочность воды. Виды определение.

ЦветностьЧистаявода взятая в малом объеме бесцветна. В толстом слое она голубоватого оттенка. Другие оттенки свидетельствуют о наличии в воде растворенных и взвешенных примесей. Изм цвета воды может быть колойдныесоеденения железа, гуминовые ве-ва, взвешенные вещ-ва, окра шве-ва отходов производства. Цвет природных вод открыт водоемов чаще всего обусловлив наличием гуминовых вещ и фульвокислот, окрашив воду от желтого до бурого цвета. Цветность опред по платиново-кобольтовой шкале или по кобольто-бихроматной шкале. Мутность дают нерастворимые вещ-ва(песок, глина, планктон, колойды

(марганец железо)ГОСТ не выше 2 мг/л опред методом нефилометра, мутномера, по кольцу, по шрифту, по кресту.

Кислотность и щелотность воды. Кислотность–обусловлена содержанием свободной углекислоты, наличие серной кислоты:HCl,HBr, H₂SO₄, HNO₃, HClO₃,HClO₄,HCNS. Кислотность различают (свободную и общую).Общая к-ть обусловлен содерж в воде свободной углекислоты слабых органич к-т и гуминовых кислот. Своб кис-ть – кол во щелочи NaOH, которзатрачив на реакцию только сильными кислотами, при доведении рН с меньше 4,5 до 4,5. Общая к-ть – расход щелочи NaOH на реакцию с сильными и слабыми кислотами, включая СО₂ и доводя рН до 8,3. Щелочность – наличие в воде OH^-, HCO₃^-,HS^-,HSiO₃^-,SO₃^2-).слабые соли+кислотаосн:

Na₂CO_3:K₂SiO₃ + H₂O → KOH^- + K⁺HSiO₃^-

NaHCO₃ SiO₃^2- + H⁺OH^-→OH ^- +HSiO₃^–

рН >7 – щелочная.

Различают щелочность

1 гидрокарбонатов HCO₃

2карбонатная CO₃^2-

3 гидратная OH^-

4 гуматная

Делится на общую щелочность (рН 6,5 – 8,5 присудствует в природно питьевой воде) и кислотную (в сточной воде рН 10,5 – 12)

Определение, виды. Щ свободная опред в сточной воде( воды 100 млм+ф.ф титр HCl,Малин в бесцв,

Щсв = V*N*k*1000/V пробы, мэкв/л) ., а Общая - в питьевой воде.( воды 100 мл + м. оранж, титр HСl желтой в красную)Щ общ = V* N*k*1000/V пробы , мэкв/л . К общ опред питьевой воде ( вода 100 мл +ф.ф титр NaOH,Бесцв в малиново розовую) К общ = V*N*k*1000/V воды, мэкв/л), а К свободная - в сточной воде.( 100 мл воды доб м. оранж и титр HCL из красного в желтый. К св =( V *N*k*1000)/V воды мэкв/л )

5.Формы углек-ты в воде. Углекислотное равновесие воды. Определение карбонатной, гидрокарбонатной углек-ты.

H₂CO₃ – слабая двухосновная кислота, диссоциирует ступенчато и образ-т 2 типа солей: средние (карбонаты), кислые (гидрокарбонаты).

ІH₂CO₃ → Н⁺+ HCO₃^- ,

ІІHCO₃^-→Н⁺+ CO₃^2-

k_дисІ= [Н⁺][Н CO₃^-]/[ H₂ CO₃^-]=4,3*10^-7;

k_дисІІ=[Н⁺][ CO₃^2-]/[ HCO₃^-]=5,2*10^-11.

В поверхностномводоисточнике устанавливается углекислотное равновесие: СО₂+Н₂О→ H₂CO₃→ Н⁺+ HCO₃^-→2Н⁺+ CO₃^2- - это карбонатная буферная система.

В воде сущ-ет 3 формы углекислоты: СО_2, (H₂CO₃) рН=4; HCO₃^- рН=8,5; CO₃^2- рН=10,5. Они зависят от кислотности и щелочности воды. Концентрация форм зависит от температуры, парциального давления, общей минерализации воды.

В речной воде происходит повышение или уменьшение концентрации СО₂ и равновесие нарушается: [СО₂]< →: 2 HCO₃^- → CO₃^2-+ СО₂ +Н₂О.

[СО₂]> ≠: СаСО₃^-+ СО₂ +Н₂О→Са⁺+2 HCO₃^-.

Формы углекислоты: связная (форма, кот входит в состав хим соединений это СаСО₃^2-, карбонаты: мел, мрамор, известняк. В природных водах не значит-е содержание СаСО₃^2- из-за малой растворимости); полусвязная (форма из связной и несвязной, т.к. при кипячении гидрокарбонаты разлагаютя: 2 HCO₃^-→ CO₃^2-+ СО₂ +Н₂О); свободная (свободная углек-та содержащаяся в природных водах и не способна р-рять карбонатные породы); равновесная (СО₂ равновесная – часть свободной углекислоты находящейся в воде в равновесии. Она не вступает в хим реакцию и не вызывает нежелательных рекций); агрессивная(СО₂ агрессивная – свободная углекислота, кот обладает способ-тью растворять карбонатные породы, наз ещё дефецитом насыщения воды, в откр водоемах СО₂агрессивн отсутствует, а в подземных – в значительном кол-ве).

Метод определения СО₂ агрессивной основан на определении общей щелочности воды.

При наличии иона кальция в воде ур-е равновесия имеет вид: СаСО₃+ СО₂ +Н₂О→Са²⁺+2HCO₃^- - углекислотное равновесие карбонатной буферной системы.

Вода характеризуется агрессивностью; стабильностью. Если вода при контакте с метал и бетонными поверх-тями в теч длительного времени не изменяет своего хим состава, то она наз стабильной. Стабильность нарушает кислотность, СО₂, содержание гидрокарбонатов, SO₄^-, Cl^-, сульфаты.

Вода которая не разрушает СаСО₃^- и не выделяет – это стабильная вода. Показатель стабильности: ПС=Щ_общисх/Щ_{общ нас}=рН_исх/рН_нас, если ПС=1 – вода стабильна, <1 – агрессивная, >1 – вода, склонна к отложению СаСО₃, MgСО₃.

Определение в воде форм углекислот:

СО₂ ПВ:

100мл Н₂О+1мл сегметовойсоли+ф.ф→титруемNaОН 0,05Н до т.э. , окраска: бесцветная→бледно-розовая, СО₂+ NаОН→NaНСО₃,

[СО₂]= V_NаОН*N*k*44*1000/V_Н2О, мг/л.

СВ (СО₃^2-, НСО₃^2-):

100мл воды+ф.ф + НСl 0,1 Н→титруем до т.э. НСО₃^-+м.о.+ НСl→титруем до т.э., окраска малиновая →есцветная, желтая→оранжевая,

[СО₃^2-]= 2V_ср*N*k*30*1000/V_Н2О,, мг/л,

СО₃^2-+ НСl→ НСО₃^-+Сl^-

НСО₃^-+ НСl→ Н₂СО₃+Сl^-,

[НСО₃^-]= (V₁-V₂)* N*k*61*1000/V_Н2О, мг/л, если ПВ то V₁=0.