Определение физических показателей воды

   ЛАБОРАТОРНАЯ  РАБОТА 1 

   Определение физических показателей  воды

   1.Определение  запаха

Запах определяется при комнатной температуре  и при нагревании. В данной работе запах сточной воды определялся  при комнатной температуре. Характер запаха определяли описательно: хлорный -  запах свободного хлора, бензинный- запах нефти и нефтепродуктов, хлорфенольный- аптечный, гнилостный и т. д. При определении запаха соблюдали следующие условия: в лаборатории не было ощутимых запахов, руки и одежда не имели запаха, опыт проводился через несколько промежутков времени. 

   .2.Определение  плотности.

Плотность  воды до третьего десятичного знака  определяем при помощи денсиметров (ареометров). Анализируемую воду нагревают или охлаждают доводя до 20 С, погружают денсиметр со шкалой от 1,000 до 1,060. Уровень воды должен оказаться в пределах шкалы ареометра. Показание шкалы ареометра на уровне поверхности воды соответствует ее плотности. 

   3. Определение рН.

Приблизительную концентрацию водородных ионов можно  установить по универсальной индикаторной бумаге. Мы определяем точное значение концентрации водородных ионов потенциометрическим методом, используя иономер. Измерение рН проводят в цепи, состоящей из стеклянного и каломельного электродов. При измерении рН руководствуются инструкцией по эксплуатации прибора.      

   .4. Определение взвешенных  веществ

Определение взвешенных веществ производят весовым  методом. Через подготовленные фильтры фильтруют 100-1000 мл. сточной воды ( в зависимости от содержания в ней грубодисперсных примесей ). Фильтр помещают в бюкс, в котором предварительно взвешивали фильтр до фильтрования и вновь высушивают до постоянной массы.

Содержание  взвешенных веществ вычисляют по формуле: 

,   где  

А - вес  бюкса с фильтром после фильтрования воды,

В - вес бюкса с фильтром до фильтрования воды,

V – объем воды, взятой для анализа, мл;

   5. Определение сухого  остатка

   Сухим остатком называется высушенный при 105⁰ С остаток, получающийся при выпаривании досуха профильтрованной исследуемой воды. Сухой остаток характеризуется содержанием минеральных и частично органических примесей, температура кипения которых не превышает 105 С и которые не разлагаются при указанной температуре.

   В просушенную при температуре ( С) до постоянной массы взвешенную фарфоровую чашечку емкостью 100-250 мл помещают 100-250 мл помещают 50-250 мл предварительно профильтрованной сточной воды. Воду выпаривают досуха, помещают чашку с остатком в сушильный шкаф и высушивают при температуре ( С) до постоянной массы.

   Содержание  сухого остатка вычисляют по формуле:

  ,   где  

А –  масса чашки с сухим остатком, мг.

В –  масса пустой чашки, мг.

V – объем сточной воды, взятой для анализа, мл; 

   ЛАБОРАТОРНАЯ  РАБОТА 2 

   Определение   химических    показателей    воды 1.Определение кислотности

   Кислотностью называют содержание в воде веществ, вступающих в реакцию с сильными щелочами (едким натром, едким кали),  т. е. с гидроксид- ионами.

   Общую кислотность воды определяют путем  титрования пробы воды сильной щелочью в присутствии индикатора, меняющего свою окраску при рН=8-9. В качестве такого индикатора можно использовать фенолфталеин или тимолфталеин.

   В коническую колбу емкостью 250 мл. отбирают пипеткой или мерной  колбой 50 мл. анализируемой воды, добавляют 3-5 капель фенолфталеина и титруют раствором едкого натрия до появления розового окрашивания.

   Общую кислотность рассчитывают по формуле

     , где

   Vi- объем раствора едкого натрия, пошедший на титрование пробы с фенолфталеином, мл.

   N – нормальность титрованного раствора едкого натрия;

   V- объем анализируемой воды, взятой на анализ, мл

   ЛАБОРАТОРНАЯ  РАБОТА 3 

   Определение   химических    показателей    воды

   2. Определение  щелочности

   Щелочностью называют содержание в воде веществ, вступающих в реакцию с сильными кислотами. Выражается щелочность в миллиграмм-эквивалентах на 1 литр воды (мг-эквив/л.). Общую щелочность воды определяют путем титрования пробы соляной кислотой в присутствии индикатора, меняющего свою окраску при рН=3-4. В качестве такого индикатора можно использовать метиловый желтый или метиловый оранжевый.

   В коническую колбу емкостью 250 мл. отбирают пипеткой или мерной  колбой 50 мл. анализируемой воды, добавляют 2-4 капли 0,1% раствора метилоранжа и при постоянном перемешивании титруют 0,1н  раствором соляной кислоты до перехода желтой окраски раствора в слабо-розовую.

   Общую щелочность рассчитывают по формуле

     , где

   Vi- объем раствора соляной кислоты, израсходованной на титрование, мл.

   N – нормальность титрованного раствора соляной кислоты;

   V- объем анализируемой воды, взятой на анализ, мл

   Определение карбонат- и гидрокарбонат-ионов.

   В коническую колбу помещают 50мл исследуемой  воды, прибавляют 5 капель 1% раствора фенолфталеина, осторожно по каплям титруют 0,1н раствором соляной кислоты до обесцвечивания индикатора. Отмечают объем израсходованной кислоты. Далее к тому же раствору прибавляют 3 капли метилового оранжевого и титруют тем же раствором соляной кислоты до перехода желтой окраски жидкости в слабо-розовую.

   Содержание  (Х_I)и (х₂) рассчитывают по формулам:

   Х₁=

   где      Х₂=

   V₁- объём соляной кислоты, израсходованной на титрование воды с фенолфталоином, мл: Х₁ и Х₂ измеряют в мл/л;

   V₂- объём соляной кислоты, израсходованной на титрование воды с метилоранжем, мл:

   V-объём исследуемой воды,мл.

    - нормальность раствора соляной  кислоты;

   30- эквивалента ,г/моль;

   61- масса эквивалента  ,г/моль. 

   ЛАБОРАТОРНАЯ  РАБОТА 3 

   Определение   химических    показателей    воды 

   3. Определение жесткости.

   Жесткость воды зависит от наличия в ней  солей двухвалентных металлов, преимущественно  кальция и магния. Жесткая вода при кипячении образует накипь, вследствие соединения солей кальция , магния, железа (II). Жесткая вода непригодна для питания паровых котлов и применения в химической технологии, а также для других технических целей.

   Жесткость выражают в миллиграмм- эквивалентах Са2+-ионов на 1 литр воды( 1 мг-экв).

   Определение жесткости состоит из двух этапов: определение временной жесткости, определение общей жесткости.

   Определение временной жесткости:

   Пробу воды титруют раствором кислоты, при этом происходит разложение гидрокаробанотов:

   

   В коническую колбу на 250 мл  отбирают  цилиндром 100 мл  испытуемой воды, добавляют 2-3 капли метилоранжа и титруют  при постоянном взбалтывании 0,1 л  раствором соляной кислоты до появления оранжевой окраски. В коническую колбу на 250 мл отмеряют цилиндром 100 мл  анализированной воды, добавляют 5 мл аммиачного буферного раствора , 3-5 капель хромогена чёрного и титруют  стандартным 0,05н раствором трилона Б до изменения красной окраски в синию.   

   Расчет  проводят по формуле:

    , где

    - объем кислоты, израсходованной  на титрование, мл.

    - нормальная концентрация кислоты,

    - объем исследуемой воды, мл.

    -временная жесткость, мг-экв/л.

   Определение общей  жесткости:

   Пробу титруют раствором трилона Б в присутствии индикатора-хромогена черного. Индикатор образует с ионами кальция и магния комплексное соединение красного цвета.

   Пи  титровании раствором трилона Б  в точке эквивалентности красная  окраска преходит в синюю, характерную для индикатора. Титрование проводят при рН=9, для поддержания которой добавляют аммиачную буферную смесь. 

   Общая жесткость воды рассчитывается по формуле:

    , где 

    - общая жесткость воды, мг-экв/л

     -объем израсходованного трилона Б, мл;

    -концентрация трилона Б;

    -поправочный коэффициент 0,05 н. раствора трилона Б;

    -объем воды, взятой для исследования;

   Определив общую и временную жесткость, определяют постоянную жесткость.

   ЛАБОРАТОРНАЯ  РАБОТА 4 

   Определение   химических    показателей    воды 

   4.Определение  окисляемости воды:

   Наличие в воде органических веществ и  легко окисляющихся неорганических соединений характеризует окисляемость воды.

   Окисляемость- один из показателей степени загрязнения  воды органическими примесями.

   Окисляемость  воды выражается числом миллиграммов кислорода О₂ потраченных на окисление органических веществ в 1 л воды  (мл/г).

   Окисляемость  чистых речных вод – обычно 4-8 мл/л.Вода считается пригодной для хозяйственно-питьевых нужд, если окисляемость не превышает 8мг/л.

   Из-за сложности анализа непосредственно  концентрацию органических веществ в воде не определяют. О содержании органических веществ, растворённых в воде, судят по количеству кислорода , расходуемого на их окисление в определённых условиях.

   В качестве органических веществ при  определении окисляемости воды обычно применяются  перманганат калия (перманганатная окисляемость),бихромат калия (бихроматная окисляемость).

   Во  избежание ошибки предварительно в  исследуемой воде  определяют не органические восстановители:   и др.

   В предварительно подготовленную коничекую  колбу вместительностью 250 мл отмеряют  мерной колбой 100 мл исследуемой воды , прибавляют 5 мл серной кислоты (1:3),из бюретки добавляют 10 мл 0,01н  раствора ,помещают для предотвращения бурного вскипания несколько кипятильников и кипятят смесь 10 мин (считая с момента закипания).Затем колбу осторожно(чтобы не обжечься) снимают с плитки к горячему окрашенному раствору приливают 10 мл 0.01н раствором щавельной кислоты и титруют обесцветившийся раствор 0,01н раствором перманганата калия до появления   слаборозовой окраски, не исчезающей  в течение 2-3 мин. Температура смеси при титровании  не должна быть ниже 80 ⁰С.

   Если  по окончании кипячения не сохраняется  окраска, свойственная перманганату калия, то к проблеме снова прибавляют 10 мл 0,01н раствора      и вновь кипятят 10 мл  и так продолжают  до тех пор , пока раствор по окончании кипячения не будет иметь окраску , свойственную ₄ (т.е. малиновую).Если процессе кипячения раствор буреет , это свидетельствует о недостатке Н₂О.