|
|||||||||
|
|||||||||
Мета: Ознайомити студентів з методами визначення хімічних показників води. Матеріали, реактиви та обладнання: пробірки, піпетки на 10 мл, а також на 1, 2, 5 мл., РН-метр або універсальний індикатор, фотоелектроколориметр, фарфорові чашки, водяна баня, електроплитка або газовий пальник, мірні колби на 1 л,. мірні циліндри на 20-100 мл., колби на 200-250 мл, реактив Неслера, 50%-й розчин сегнетової солі (КNaC4H4O6 · Н2О),стандартний розчин хлорного амонію (NH4Cl),. Реактив Гріса, стандартний розчин азотнокислого натрію (NaNО2), бруцин, концентрована сірчана кислота, реактивний папірець для визначення концентрації нітратів, сульфофеноловий реактив, стандартний розчин азотокислого калію (КNO3) 25%-й розчин нашатирного спирту, 10-й розчин азотнокислого срібла (АgNОз), азотна кислота, 5%-й розчин хромату калію (K2CrO4), титрований розчин азотнокислого срібла, титрований розчин хлористого натрію, 10%-й розчин хлористого барію, соляна кислота, 0.05 н. розчин хлористого барію, 0.05 н. розчин трилону Б, аміачний буферний розчин, суха суміш індикатора хромогену чорного, реактив Каро, 10%-й розчин йодистого калію, 0.01 н розчин марганцевого калію, 0.01 н. розчин гіпосульфату натрію, 1%-й розчин крохмалю, санітарний розчин залізо-амонійних галунів, 0 05 н. розчин хлористого магнію, 50 %-й розчин роданистого амонію або роданистого калію, дистильована вода.
Теоретичне обґрунтування для виконання завдання
Хімічні властивості води визначаються головним чином її складом ( http://geolab.com.ua/2010/10/himichnyj-sklad-pidzemnyh-vod/ ).
Природна вода завжди містить різні мінеральні елементи При надходженні у водойми органічні речовини також розкладаються до мінеральних сполук При санітарній оцінці потрібно звертати увагу на наявність таких хімічних речовин, які утворилися в наслідок гниття органічних сполук, пов'язаних із небезпечним забрудненням води різними нечистотами, відходами каналізаційними стоками ( http://www.refine.org.ua/pageid-1158-2.html ).
Визначення активної реакції води (рН) (http://a-water.info/smysl/kislotnost-vody-rn/)
Визначення активної реакції рН у польових умовах досліджувану води (в пробірці ) занурюють смужку папірця, універсального індикатора. Через одну дві хвилини змінений колір індикаторного папірця порівнюють з кольором паперової шкали яка є в наборі. В лабораторних умовах рН води визначають за допомогою рН метра.
Нормативи. рН питної води коливаються в межах від 6,5 до 8,0 вода повинна мати активну реакцію близько до нейтральної.
Визначення амонійного азоту - аміак
Аміак міститься у воді у вигляді амонійних солей. У поверхневих водах амонійний азот утворюється на першій стадії мінералізації азотовмісних амонійних речовин. При перевищенні граничнодопустимого рівня, шкідливо позначається на стані здоров'я тварин.
Хід визначення: У польових умовах в пробірку налити 10 мл досліджуваної води додати п'ять крапель 50% розчину сигнетової солі та 3-4 краплі реактиву Неслера. Суміш вимішати і через 10 хв. після внесення реактивів визначити приблизний вміст аміаку таблиця 4.8. (див. додаток на ст.183). Порівнюють колір вмісту пробірки при розгляді її збоку і з верху через всю товщину стовпа суміші.
У лабораторних умовах концентрацію у воді амонійного азоту визначають на фотоелектроколориметрі, порівнюючи інтенсивність забарвлення досліджуваної проби води з інтенсивністю забарвлення, досліджуваної проби води з інтенсивністю забарвлення стандартного розчину з відомою концентрацією азоту.
Нормативи: У питній воді наявність аміачного азоту альбуміноїдного походження не допускається. Він вказує на забруднення води нечистотами. Аміачний азот сольового походження або з гумінових речовин не має санітарного значення.
Визначення азоту нітритів
Нітрити (солі азотистої кислоти) в невеликій кількості можуть утворюватись у поверхневих водах під дією сонячних ультрафіолетових променів, грозових електророзрядів або відновлюватися з нітратів у підземних водах (http://www.hygiene-science.com/sanitarnye-trebovaniya-k-kachestvu-vody.html).
Досить значна кількість нітритів (до 2мг/л) може міститися у дощових водах при попаданні у поверхневі водойми виникають отруєння нітритами тварин, особливо молодняку.
Нітрити у воді визначають за методом Гріса, який дає змогу становити вміст азоту нітритів з точністю до 0,001 мг/л.
Хід визначення: У польових умовах в пробірку налити 10 мл досліджуваної води і додати 5-6 крапель реактиву Гріса. Суміш вимішати і через 20 хв. порівняти кольори вмісту пробірки при розгляді її збоку і зверху через всю товщину стовпа суміші. Приблизний вміст нітритів у воді визначити за даними таблиці 4,9 шкала вмісту азоту нітритів (див. дод.аток на ст. 184).
У лабораторних умовах вміст у воді азоту нітритів визначають на фотоелектроколориметрі.
Хід визначення: В одну пробірку налити 20 мл профільтрованої досліджуваної води, а в другу 20 мл робочого стандартного розчину, в обидві додати по одному мл реактиву Гріса, вміст перемішати. Пробірки помістити у водяну баню при температурі 50-60ºС на 10 хв. після чого на фотоелектроколориметрі визначити інтенсивність забарвлення в суміші в обох пробірках у кюветі 10 або 15 мм при довжині хвилі 460-520 нм. (зелений світлофільтр).
Нормативи. У питній воді допускається тільки сліди азоту нітритів (0,002 - 0,003 мг/л).
Визначення азоту нітратів
Нітрати у воді зустрічаються досить часто джерелом їх значного надходження у поверхневі водойми можуть стати навколишні грунти на яких нераціонально і в надмірній кількості використовують азотні мінеральні добрива ( http://www.hygiene-science.com/sanitarnye-trebovaniya-k-kachestvu-vody.html ).
Хід визначення: 1 варіант: у фарфорову чашку налити 10 мг досліджуваної води покласти кристалик бруцину і додати 2 мл концентрованої сірчаної кислоти. При наявності у воді азоту нітратів з'являється рожевий колір який переходить у жовтий.
2 варіант: (за методом В. А. Алікаєва): у 10 мл 95º-го спирту з однією краплею гліцерину розчинити 0.1 г бруцину цим розчином змочити фільтрувальний папір, після чого його висушити нарізати на великі квадратики (1,5 х 1,5 см) такий квадратик фільтрувального паперу покласти на дно фарфорової чашки, змочити його 0,5 мл досліджуваної води і додати 1 мл концентрованої сірчаної кислоти. При наявності у воді солей азотної кислоти з'являється рожеве забарвлення, яке переходить в оранжеве, потім лимонне і нарешті зеленувато-жовте.
Проба з сульфофеноловим реактивом. У польових умовах у пробірку налити 1 мл досліджуваної води, додати 1 мл сульфофенолового реактиву так, щоб краплі падали па поверхню, води. Паралельно провести таку саму пробу з дистильованою водою. Суміш у пробірках перемішати, залишити на 20 хв, після чого визначити концентрацію азотунітратів (табл.4.10, ст. 186).
У лабораторних умовах вміст нітратів у воді визначають за допомогою фотоелектрокалориметра.
Нормативи. У питній воді допускається наявність до 10 мг/л азоту нітратів (ГОСТ 2874 — 73).
Визначення хлоридів
У питній воді хлориди зустрічаються головним чином у вигляді хлористого натрію, хлористого кальцію та хлористого магнію. Вони можуть бути як органічного, так і мінерального походження.
Визначення хлоридів грунтується на реакції між хлором хлористих сполук з азотнокислим сріблом. При цьому утворюється хлористе срібло — майже нерозчинна сполука у вигляді білої каламуті або осаду:
Хід визначення. У польових умовах у пробірку налити 10 мл досліджуваної води, додати 2-3 краплі азотної кислоти для підкислення та 3-5 крапель 10 %-го розчину азотнокислого срібла. Вміст пробірки вимішати. Приблизний вміст хлоридів визначити, користуючись даними таблиці 4.11 (ст. 188).
У лабораторних умовах концентрацію хлоридів у воді визначають титрометрично.
Хід визначення. До 100 мл профільтрованої досліджуваної води додати 1 мл 5 %-го розчину хромату калію (K2CrO4) і титрувати титрованим розчином азотнокислого срібла до переходу лимонно-жовтого забарвлення в оранжево-жовте.
Нормативи. Відповідно до ГОСТу 2874 — 73 у питній воді допускається наявність хлоридів органічного походження до 20-30 мг/л; хлоридів мінерального походження — до 350 мг/л.
Визначення сульфатів
Сульфати у воді можуть бути органічного і мінерального походження. Джерелом надходження у воду сульфатів мінерального походження є грунт, до складу якого входять сірчанокислі сполуки натрію, магнію, кальцію тощо, а сульфатів органічного походження — сірковмісні органічні речовини, в тому числі й відходи тваринного походження. Значні коливання вмісту сульфатів у воді дають підстави пропустити забруднення води органічними речовинами.
Визначення сульфатів ґрунтується на реакції між сульфатним іоном сульфатних сполук і хлоридом барію: Nа2S04+ВаСl2 → ВаS04+2NаС1 .
Хід визначення. У польових умовах у пробірку налити 10 мл досліджуваної води (каламутну воду попередньо профільтрувати), додати 2-3 краплі розчину соляної кислоти для підкислення і 4-5 крапель 10 %-го розчину хлористого барію. Вміст пробірки вимішати і через 5хв. визначити приблизний вміст сульфатів (табл. 4.12, ст. 190).
У лабораторних умовах кількість сульфатів у воді визначають комплексонометрично.
Нормативи. Відповідно до ГОСТу 2873 у воді допускається наявність сульфатів органічного походження ―до 80 мг/л; мінерального — до 500 мг/л.
Визначення сірководню
У процесі розкладу органічних сірковмісних сполук особливо при значному забрудненні води, утворюється сірководень.
Хід визначення: У польових умовах в одну пробірку налити 10 мл досліджуваної води, а в другу — 10 мл. Суміш вимішати і порівняти інтенсивність забарвлення рідини у пробірці при розгляді її збоку і через всю товщину стовпа (зверху). Кількість сірководню у воді визначити за даними таблиці 4.13 (ст. 191). Пробірка, в яку внесли дистильовану воду, є контролем.
У лабораторних умовах концентрацію сірководню у воді визначають йодометрично.
Нормативи. У питній воді допускаються лише сліди сірководню (менше 0,03 мг/л).
Визначення заліза
У воді відкритих водойм залізо може міститися у різних, формах: у розчиненому вигляді (бікарбонат закису — Fe(НСО3)2 , у вигляді колоїдальної суспензії (комплексні залізоорганічні сполуки) та у формі суспензії або осаду (гідрат окису — Fе(ОН)3. У підземних водах залізо майже завжди перебуває у формі бікарбонату закису Fе(НСОз)2.
Природні води дуже часто містять залізо, причому вміст його коливається у широких межах: від слідів до кількох міліграмів і більше на 1 л води. Навіть значні кількості розчиненого у воді заліза не впливають шкідливо на здоров'я людей і тварин, але така вода не придатна для господарсько-побутових потреб (водопроводи, системи водяного опалення тощо).
Якщо карбонату заліза міститься понад 0,2 мг/л води, він швидко окислюється киснем повітря і випадає в осаді Fе(ОН)з, спричинюючи забарвлення і каламуть води. Підвищений вміст заліза надає воді неприємного чорнильного присмаку, а в сполуці з гуміновими речовинами — болотного.
Визначення заліза грунтується на здатності роданистого калію (КСNS) або роданистого амонію (NН4CNS) утворювати з тривалентним залізом інтенсивно забарвлену сполуку.
Хід визначення. У польових умовах у пробірку налити 10 мл досліджуваної води, прилити 2 краплі концентрованої соляної кислоти, 4-5 крапель перекису водню (або кілька кристаликів персульфату амонію) для окислення двовалентного заліза у тривалентне і 4-5 крапель 50 %-го розчину роданистого калію або амонію. Суміш вимішати.
Приблизний вміст заліза у воді визначити за таблицею 4.14 (ст. 193), розглядаючи вміст пробірки збоку і через всю товщину стовпа рідини, тобто зверху.
У лабораторних умовах, концентрацію заліза уводі визначають за допомогою фотоелектроколориметра.
Оптичну щільність визначити на фотоелектроколориметрі в кюветах 10-50 мм при довжині хвилі 430-460 нм (синій світлофільтр).
Якщо у досліджуваній воді міститься значна кількість заліза, воду попередньо розвести дистильованою водою.
Нормативи. Незначний вміст заліза у воді не є санітарним показником. Збільшені концентрації заліза надають їй каламутності та знижують смакові якості. У воді рибних ставів допускається вміст до 1-2 мг/л заліза.
Завдання для самостійного практичного виконання:
1. Засвоїти методики визначення хімічних показників води.
Контрольні питання
1.Визначення рН у воді
2.Визначення амонійного азоту
3.Метод визначення нітритів
4.Метод визначення нітратів
5.Санітарно-гігієнічне значення процесу самочищєння води
6.Джерела забруднення води хімічними показниками
7.Нормативи питної води згідно хімічних показників
Література:
1.Гігієна тварин. Практикум В.В. Демчук, та ш К.: Вид-во. "Сільгоспосвіта", 1994. - С. 179-194
2.Гігієна тварин. М.В. Демчук, та ш. - К.: Урожай, 1996.- С. 68-71
3.Довідник з гігієни. М.С.Борщ та ін. К : Урожай. 1991 - С. 45-50.
|
|||||||||
|
|||||||||
| Copyright © 2011, математика Є.А.Паламарчук, дизайн Р.О.Яцковська |