Визначення гідрохімічних характеристик природних вод

В залежності від використовуваного окислювача розрізняють окислення перманганатне і біхроматне і інше. У розрахунках отриману кількість кисню, що пішов у складі окислювача на окислення органічної речовини, називається окисленням (окислюваність).

Біхроматне окислення. Найбільш повне окислення досягається з допомогою біхромату і називається хімічне поглинання кисню (ХПК). Цим методом окислюються більшість органічних речовин, зокрема і нерозчинних, а також деякі неорганічні сполуки. Для більш повного окислення органічної речовини у воді в якості каталізатора використовують сульфат срібла. Після окислення надлишок біхромату відтитровують розчином солі Мора.

Для аналізу відбирають 20 мл води в круглодонну колбу для кип'ятіння. В пробу додають 10 мл 0,25 норм розчину біхромату калію, 0,4 г сульфату срібла, скляні кульки, або кусочок заліза. Суміш перемішують і обережно доливаяють 30 мл концентрованої сірчаної кислоти. Колбу закривають зворотним холодильником, або маленькою вороночкою і кип'ятять протягом 2 годин. Після чого пробу охолоджують і додають 100 мл дистильованої води. Суміш знову охолоджують, додають 2-3 каплі розчину фенолу, або 5 капель розчину N-фенолфталеїнової кислоти і відтитровують залишок біхромату калію сіллю Мора до зміни кольору. Паралельно проводять холостий дослід з 20 мл. дистильованої води. Розрахунок біхроматного окислення виконують за формулою:

= ((а- в)К * 0,25 * 8 * 1000) / V = (2000 (а- в) К) / V,

де а - об'єм розчину солі Мора, який витрачений на титрування холостої проби в мл.

в - об'єм розчину солі Мора, який витрачено на титрування проби води, мл.

К - коефіцієнт для приведення концентрації розчину солі Мора до 0,25 н.- об'єм проби взятої для аналізу мл.

- еквівалент кисню.

Більш доступним методом визначення біхроматної окислюваності є спрощений метод її визначення. Головна його особливість - використання підвищення температури внаслідок екзотермічної реакції води з концентрованою сірчаною кислотою. До 20 мл проби долити 2,5 мл, 0,25 норм розчину біхромату калію та 0,22 г сульфату ртуті і при перемішуванні долити концентровану сірчану кислоту (7,5 мл на 1 мл проби, 15 мл на 5 мл проби). При цьому температура піднімається вище 100°С Через 2 хв розчин охолоджують до кімнатної температури. Добавляють 100 мл дистильованої води і відтитровують надлишок біхромату калію як описано вище. Розрахунок проводять за формулою приведеною раніше.

Перманганатне окислення ґрунтується на використанні перманганату калію у сірчанокислому середовищі. Цим методом визначаються переважно розчинні легко окислювані органічні речовини. Для аналізу у конічну колбу відбирають 100 мл води (після 2-х годинного відстоювання). В колбу поміщають кілька скляних кульок, додають 5 мл сірчаної кислоти (розведення 1:3) і 20 мл 0,01н розчину перманганату калію. Суміш нагрівають і кип'ятять 10 хв. На слабкому вогні. До гарячої суміші додають 20 мл 0,01н розчину щавелевої кислоти. Безколірний гарячий розчин титрують 0.01н розчином перманганату калію до слаборожевого кольору.

Одночасно проводять холостий дослід в такій же послідовності. Розрахунок окислюваності в мг/л О2 виконують за формулою:

= [(а-в)* к * 0,01 * 8 * 1000] V = [(а- в) * К * 80] / V

де а - об'єм 0,01н розчину перманганату калію витраченого на титрування в мл;

в - об'єм 0,01 н розчину перманганату калію витраченого на титрування холостої проби в мл;

К - поправочний коефіцієнт до нормальності розчину перманганату калію;- об'єм проби, взятої для аналізу;

- еквівалент кисню.

Описані методи визначення окислюваності води пов'язані із застосуванням стаціонарного лабораторного обладнання і в польових умовах не завжди придатні для застосування.

Азот органічної речовини Для характеристики органічної речовини також можна використати інші методи. В основі одного з них лежить визначення азоту органічної речовини. У поверхневих водах органічно зв'язаний азот з'являється як продукт біологічних процесів, або надходить до них разом зі стічними водами комунальних сільськогосподарських та промислових підприємств. Кількісний вміст азоту в таких стоках свідчить про ступінь забруднення води в річці. З іншого боку вміст азоту органічної речовини може характеризувати процеси самоочищення, що йдуть у річці.

Органічний азот у поверхневих стокових водах визначають шляхом реєстрації аміаку після розпаду органічної речовини проби шляхом її нагрівання з сірчаною кислотою в присутності каталізатора (ртутної солі) цей метод дістав назву - метод Кьельдаля. Далі відганяють аміак при рН 7,4. Кубовий залишок нагрівають разом з сумішшю сірчаної кислоти і сульфату калію при 345-370°С. Зв'язаний азот переходить при каталітичній дії сульфату ртуті в гідросульфат амонію. Далі аміак шляхом відгонки переміщають в колбу з кислотою та визначають шляхом титрування або колориметрично. Якщо органічний азот не визначають під час відбору проби, то її консервують сірчаною кислотою, або 2-4 мл хлороформу на 1л проби. Результати виражають в міліграмах азоту в 1л проби. Вміст органічного азоту визначають за формулою:

Цікаві статті з розділу

Вплив комунального господарства на довкілля на прикладі міста Чернігів
Важлива роль серед галузей невиробничої сфери належить житлово-комунальному господарству України, яке являє собою багатогалузеву технічно забезпечену галузь, що має розгалужену структуру, і ...

Агроекологічний моніторинг грунтів
Актуальність теми: Багато пізніше, вже в XX столітті, в науці виник термін моніторинг для визначення системи цілеспрямованих повторних спостережень за одним або більше елементами навколишнього природ ...

Екологія регіону
Екологія людини є міждисциплінарною наукою, яка вивчає закономірності взаємодії людей із навколишнім середовищем, і є спільним науковим підрозділом географії, соціоекології та медицини, що в ...