
- •Вводные положения.
- •Тема 2.
- •Ход выполнения лабораторной работы:
- •Подготовить таблицу по приведенному ниже образцу:
- •Этапы обработки результатов анализа:
- •Классификация по общей минерализации.
- •Контроль правильности лабораторных измерений и вычислений.
- •Оценка уровня жесткости воды.
- •Классификация в.А. Сулина.
- •Фрагмент фильтрационного потока (расчетный блок)
Этапы обработки результатов анализа:
Классификация по общей минерализации.
Общей минерализацией называется суммарная концентрация всех растворенных в воде компонентов. Выражается минерализация в г/л.
По В.С. Самариной, подземные воды по степени минерализации подразделяются на группы и подгруппы.
Табл.2 Подразделение природных вод по степени минерализации (г/л).
Группа |
Подгруппа |
Степень минерализации |
Очень пресные (ультрапресные) |
|
< 0.1 |
Пресные |
Мягкие |
0.1-0.5 |
Жесткие |
0.5-1 |
|
Соляные |
Солоноватые |
1-3 |
Сильносолоноватые |
3-5 |
|
Слабосоляные |
5-10 |
|
Соляные |
10-35 |
|
Рассолы |
Очень слабые |
35-70 |
Слабые |
70-140 |
|
Крепкие |
140-270 |
|
Весьма крепкие |
270-360 |
|
Сверхкрепкие |
> 360 |
2. Переход к эквивалентным концентрациям. Растворенные в воде ионы вступают в реакции между собой, с молекулами воды и вновь поступающими веществами не всей массой, а строго определенными порциями (молями). Количество порций того или иного вещества в данном растворе можно получить, разделив массу этого вещества (в мг/л) на относительную массу одной порции. Относительная масса одной порции, или моля вещества определяется с помощью таблицы Менделеева (рис.7). Для сложного вещества масса моля (m) рассчитывается как сумма атомных масс входящих элементов.
Например, m (SO4)= 32,07+16,00 4
При расчете массы моля необходимо учитывать ДВА знака после запятой.
На один моль иона-участника реакции часто затрачивается не один, а два или три моля другого. Например, при испарении воды, содержащей в своем составе ионы магния Mg2+ и кислотного остатка угольной кислоты HCO31-, в осадок выпадет соль - гидрокарбонат магния. В каждой молекуле получившейся соли на один моль двухвалентного магния будет приходиться два моля одновалентного иона HCO31-. Соответственно, эквивалентная концентрация магния будет в два раза меньше, чем его молярная концентрация.
Для расчета миллиграмм-экивалентной концентрации каждого из растворенных ионов применяется следующая формула:
Сэкв = Свес / Мэкв, где
Сэкв - эквивалентная концентрация (мг-экв / л)
Свес - весовая концентрация (мг/л)
Мэкв - эквивалентная масса (мг)
Мэкв = m / z, где
m - относительная массса моля (мг)
z - заряд иона (валентность)
Контроль правильности лабораторных измерений и вычислений.
В состоянии равновесия суммарный заряд ионов в растворе равен нулю. Иными словами, сумма эквивалентных концентраций катионов равна сумме эквивалентных концентраций анионов. Различие между этими величинами объясняется либо погрешностью измерений, что заранее исключено в учебной задаче, либо неточностью вычислений. Допустима ошибка в расчетах, не превышающая 3 %.
Ошибку рассчитывают по следующей формуле:
где
х - погрешность, выраженная в процентах,
an - сумма концентраций анионов, выраженных в мг-экв/л,
kat - сумма концентраций катионов, выраженных в мг-экв/л.