Качественное определение некоторых катионов и анионов

(NH₄⁺, NO₂^-, NO₃^-, Fe³⁺, Pb²⁺, S^2-, SO₄^2-, Cl^-)

Цель работы: определить наличие ионов аммония, железа, свинца, нитритов, нитратов, сульфидов, сульфатов и хлоридов в исследуемой воде.

Основные понятия

Ионы аммония и аммиак появляются в грунтовых водах в результате жизнедеятельности микроорганизмов. Также объяснятся его присутствие и в питьевых водах, если его не прибавляли непосредственно в смеси с хлором при водоподготовке. Повышенное содержание аммиака в поверхностных водах объясняется спуском в них бытовых сточных вод и некоторых промышленных сточных вод, содержащих значительные количества аммиака или солей аммония, являющихся отходами производства.

Нитриты являются промежуточным продуктом микробиального окисления аммиака или восстановления нитратов. Их присутствие свидетельствует о фекальном загрязнении питьевых вод. В поверхностных водах нитриты быстро переходят в нитраты. При исследовании поверхностных вод по нитратам можно судить о протекающих процессах самоочищения, а при биологической очистке сточных вод – о процессах нитрификации. Значительные количества нитратов содержат некоторые промышленные сточные воды.

Концентрация железа в поверхностных и подземных водах зависит от геологического строения и гидрологических условий бассейна. Наличие высокого содержания железа в поверхностных водах указывает на загрязнение их шахтными водами от металлообрабатывающих производств, травильных цехов и др. При водоснабжении для питьевых и хозяйственных нужд высокое содержание железа в воде вызывает технические затруднения.

Свинец содержится в сточных водах гальванических производств. В почвы и поверхностные водоемы свинец может попадать со смывами с автомобильных дорог, а также в результате выбросов тетраэтилсвинца при неполном сгорании топлива автомобилей с карбюраторными двигателями.

Сероводород в подземных водах является продуктом восстановительных процессов, происходящих в водных слоях. Сероводород также встречается в некоторых минеральных водах, в водах из глубоких скважин и т.п. Если сероводород обнаружен в неглубоко лежащих грунтовых водах, это указывает на загрязнение их сточными водами. Сульфиды и сероводород обычно присутствуют в гниющих сточных водах с органическими загрязнениями (хозяйственные сточные воды, сточные воды пищевой промышленности), в фенольных сточных водах, в сточных водах металлургической и химической промышленности, в водах от производства сульфатной целлюлозы, в водах от крашения сернистыми красителями и др.

Естественное содержание сульфатов в поверхностных и грунтовых водах обусловлено выветриванием пород и биологическим действием в водоносных слоях. Содержание сульфатов повышается в водоемах вследствие сброса в них сточных вод с неорганическими и органическими соединениями серы.

Составной частью большинства естественных вод являются хлориды. Присутствие большого содержания хлоридов геологического происхождения в поверхностных водах – явление редкое. По этой причине обнаружение большого количества хлоридов служит показателем загрязнения воды бытовыми сточными водами и некоторыми промышленными водами.

Смывы с автомобильных дорог характеризуются высоким содержанием органических и неорганических углерод-, азот- и серосодержащих соединений, входящих в состав отработавших газов ДВС, а также загрязнениями, обусловленными потерями веществ при автотранспортировке.