- •36.01.04. «Оборудование и технология высокоэффективных процессов обработки материалов» машиностроительного факультета.
- •Лабораторная работа №1 реагентные способы разделения сож
- •Лабораторная работа №2 влияние структурной неоднородности на кинетику электрохимической коррозии металлов
- •Лабораторная работа №3 оксидирование стали
- •3. Обработка опытных данных
- •4. Выводы
- •1. Теоретическая часть
- •1.1. Физико-химические свойства воды. Понятие – жесткость воды
- •1.2. Умягчение и обессоливание воды
- •2. Экспериментальная часть
- •2.1. Описание лабораторной установки
- •2.2. Методика проведения работы
- •2.2.1. Определение жесткости воды
- •2.2.2. Определение эффективности умягчения воды
- •2.3. Обработка результатов эксперимента
- •Жесткость питьевой артезианской воды после ее умягчения
- •Эффективность умягчения воды на ионитах в зависимости от ее расхода
- •3. Задание
- •Определение окисляемости природных и сточных вод
- •1. Теоретическая часть
- •1.1. Перманганатная окисляемость (метод Кубеля)
- •1.2. Бихроматная окисляемость
- •2. Экспериментальная часть
- •2.1. Определение степени загрязнения воды
- •2.2. Определение степени загрязнения методом бихроматной окисляемости
- •Лабораторная работа №6 определение общего содержания примесей в питьевой и сточной воде
- •1. Теоретическая часть
- •2. Экспериментальная часть
- •2.1. Определение общего содержания примесей, остатка при прокаливании и потерь при прокаливании
- •2.2. Определение растворённых веществ.
- •2.3. Определение взвешенных веществ.
- •2.4. Обработка результатов эксперимента
- •Во всех определениях необходимо округлять результаты до целых мг., а значение, превышающие 1000мг. – до 10 мг.
- •Определение нитратов в природных и сточных водах
- •1. Теоретические основы
- •1.1. Общие сведения и характеристика метода определения нитратов
- •1.2. Фотометрический метод анализа
- •2. Экспериментальная часть
- •2.1. Устройство и принцип работы фотоэлектроколориметра (кфк-2)
- •2.2. Методика проведения работы
- •2.2.1. Построение калибровочного графика.
- •2.2.2. Определение нитратов в пробах воды
- •2.3. Обработка результатов эксперимента
- •3. Задание
- •Определение фосфатов в природной и сточной воде
- •1. Теоретическая часть
- •2. Экспериментальная часть
- •3. Задание
- •Приложение
Определение нитратов в природных и сточных водах
Цель работы: ознакомление с фотометрическим методом определения нитратов в питьевой, сточной и других видах вод.
1. Теоретические основы
1.1. Общие сведения и характеристика метода определения нитратов
в водных растворах
Нитраты – соли азотной кислоты, например NaNO3,KNO3, NH4NO3, Mg(NO3)2. Они являются нормальными продуктами обмена азотистых веществ любого живого организма – растительного и животного, поэтому «безнитратных» продуктов в природе не бывает.
Нитраты встречаются почти во всех видах вод. Большое количество нитратов в поверхностных и подземных водах указывает иногда на загрязнение в прошлом фекальными водами. Значительные количества нитратов содержат некоторые промышленные сточные воды. При современной технологии внесения удобрений в почву растения усваивают только 50 % их, остальные уходят со стоком. Азот поступает в почву в нескольких формах. Нитратная форма вследствие подвижности легко вымывается из почвы. Вода с повышенным содержанием нитратов - потенциальная опасность для здоровья животных и человека. Для воды питьевой (ГОСТ 2874-82) содержание нитратов (NO3) должно составлять не более 45 мг/л. Предельно допустимая концентрация (ПДК) нитратов (по азоту) в воде водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования составляет (по ЛПВ) ~ 10мг/л.
В производственных сточных водах, а также сельскохозяйственных водах (стоки от животноводческих ферм) содержание нитратов может достигать до 1000 мг/л. Такая сточная вода должна подвергаться очистке на сооружениях перед ее сбросом в поверхностный водоем или повторном использовании в производстве. Внесение больших доз нитратов при несбалансированности по фосфору, калию, молибдену и др. приводит к накоплению нитратов в растениях.
Определение нитратов в грунтовых водах может служить оценкой характера процессов минерализации при фильтровании воды через почвенные соли. При исследовании поверхностных вод по содержанию нитратов можно судить о протекающих процессах самоочищения, а при биологической очистке сточных вод – о процессе нитрификации.
Содержание нитратов в растениях выше 0,5 % представляет потенциальную опасность отравления животных. В кишечнике нитраты способны под действием бактерий переходить в нитриты, которые характеризуются значительной токсичностью. Они способны соединяться с гемоглобином крови вместо кислорода, переводя его в метгемоглобин, препятствующего переносу кислорода кровеносной системой. Это заболевание называется метгемоглобинемией. Поэтому для профилактики загрязнения окружающей среды, особенно в районах высоких норм применения азотных удобрений, необходимо наблюдение за составом грунтовых и поверхностных вод и содержанием в них нитратов.
Вода, забираемая в водопроводную сеть в качестве питьевой, а также для нужд производства, контролируется на содержание нитратов.
В производстве вода, используемая в водооборотных системах, также должна контролироваться на содержание нитратов. Их высокая концентрация может спровоцировать рост водорослей и микроорганизмов в трубопроводах (застойные зоны) и вторичное загрязнение циркулируемой воды в системе продуктами их жизнедеятельности и, соответственно, инициировать процессы биохимической коррозии. Кроме того, биообрастание внутри систем теплообмена снижает теплопередачу и эффективность их работы.
Разработано и применяется несколько способов определения нитратов в воде. Выбор метода зависит от концентрации нитратов и цели исследования.
Хорошие результаты даёт фотометрический метод с применением химического реагента - салицилата натрия. Интервал определяемых концентраций нитратов - 0,1-20 мг/л. Это определение основано на реакции взаимодействия нитратов с салицилатом натрия в среде концентрированной серной кислоты. При этом образуется смесь 3-нитросалициловой и 5-нитросалициловой кислот, соли которых в щелочной среде имеют жёлтую окраску. Фотометрирование желтоокрашенных растворов проводят при длине волны = 410 нм. При необходимости мешающее влияние окрашенных органических веществ устраняют предварительной обработкой пробы суспензией гидроксида алюминия и ее последующего осветления (фильтрования).