Лабораторна робота 22

Тема: Визначення кислотності опадів

Мета лабораторної роботи: Навчитися визначати кислотність опадів за допомогою лакмусового папірця.

Теоретичне підґрунтя:

Терміни і визначення

Кислотний дощ - усі види метеорологічних опадів: дощ, сніг, град, туман, дощ зі снігом, кислотність яких (рН або водневий показник )менше ніж 5,6. Значення рН у чистих дощах становить 5,6 .

Опади можуть бути кислими і лужними - в зоні впливу підприємств, що виділяють у атмосферу луги, а також на великих територіях із засоленими лужними ґрунтами. У зоні впливу металургійних заводів вони кислотні. Джерела кислото-створюючих викидів: теплові електростанції, автотранспорт, металургійні і хімічні підприємства, авіація.

Для визначення показника кислотності використовують різні рН-метри, зокрема дорогі електронні прилади. Простим способом визначення характеру середовища є застосування індикаторів - хімічних речовин, забарвлення яких змінюється в залежності від рН середовища. Найбільш розповсюджені індикатори - фенолфталеїн, метил-оранж, лакмус, а також природні барвники з червоної капусти і чорної смородини.

Об'єкти впливу: люди, тваринний і рослинний світ, водоймища, грунт, будівлі, пам'ятники культури, вироби з металу.

Матеріали й обладнання: посудини для збирання опадів, упарювальні чашки, водяні бані, скляні палички, пробірки, дистильована вода, лакмусовий папірець.

Хід роботи

Опади зберіть під час дощу або снігопаду в різних місцях однієї місцевості в широкі посудини. 600 мл опадів (суміш мінімум із 3-х точок) треба упарити в упарювальних чашках на водяній бані, постійно підливаючи нові порції рідини. Після упарювання в чашку додайте по краплині дистильовану воду і добре розітріть осад скляною паличкою, зливаючи все в пробірку. Три рази змийте чашку дистильованою водою. Об'єм рідини в пробірці повинен складати 6 мл (концентрація збільшується в 100 разів).

Для визначення рН опадів використайте 1 мл рідини з пробірки. рН визначте за допомогою лакмусового папірця. Застосовується така градація опадів: рН = 3 - 3,9 - сильно кислі; рН = 4 - 4,9 - кислі; рН = 5 - 5,9 - слабкокислі; рН = 6 - 6,9 - нейтральні; рН = 7 - 7,9 - слабко лужні; рН = 8 - 8,9 - лужні; рН = 9 - 10 - сильно лужні.

Контрольні питання до лабораторної роботи 22:

1. Які опади називаються кислотними?

2. Які опади називаються лужними?

3. Необхідні матеріали й обладнання для визначення рН опадів.

4. Яким чином проводиться визначення рН опадів?

Лабораторна робота 23

Тема : Визначення вмісту сірководню у грунті , забрудненому нафтопродуктами .

Мета : Навчитися визначати вміст сірководню у грунті , забрудненому нафтопродуктами .

Теоретичне підґрунтя:

З участю анаеробних мікроорганізмів у ґрунті відбуваються різні процеси руйнування органічних речовин. Деякі бактерії використовують для окислення органіки кисень сульфатів, при цьому виділяється сірководень. Такі процеси спостерігаються на болотах, в зоні приливу і відливу морів, у гирлі річок , в деякому ґрунті, де міститься велика кількість органічних речовин.

Сірководень H₂S - безкольоровий гас, що розчинюється у воді і органічних розчинниках, являється сильним відновлювачем. Водневий розчин H₂S має кислу реакцію і є слабкою кислотою. ГДК сірководню становить 0,4 мг / кг грунту.

Методика призначена для визначення у грунті H₂S у місцях, де постійно є забруднення нафтопродуктами , особливо в прибережному грунті річок та інших водоймах, куди скидаються стокові води, що забруднені нафтопродуктами.

Визначення H₂S засновано на окисленні сірководня йодом, що виділяється при взаємодії йодиду калію з KMnO₄ у кислому середовищі. Нижня межа виявлення - 0,32 мг/кг грунту, точність вимірювання 25 %, вимірювальні концентрації - 0,32 - 2300 мг /кг грунту.

Обладнання, реактиви , матеріали.

1. апарат для збовтування ; 2) папір для фільтрування; 3) конічна колба на 200 мл з пробкою; 4) піпетка на 1 мл; 5) бюретки для тітрування ; 6) воронка ; 7) бюкс; 8) сушильна шафа; 9) ексикатор з висушувачем( концентрована Н₂SO₄ або безводний CaCl₂); 10) калій пергаманганат KMnO₄, х. ч. , 0,01% М розчин ; 11) натрій тіосульфат Na₂S₂O₃ 0, 005 М розчин розчиняють 0,79 г у колбі змістом 1 л. бідистильованої воді ; 12) сірчана кислота H₂SO₄ , плотністю 1,84 г/см , розбавлена 1:3; 13) калій йодит KІ, х. ч. , 10% -й розчин; 14) крохмаль розчинний , 1% -й

розчин .

Розчини виготовляють на бідистильованій воді.

Матеріал : грунт , забруднений нафтопродуктами .

Хід роботи

Розміщають сто грамів грунту в конічну колбу, додають 200 мл. бідистильованої води, колбу зачиняють пробкою і збовтують 3 хв. Потім розчин фільтрують через складчастий фільтр. Вносять у конічну колбу 100 мл фільтрату , додають декілька краплин Н₂SO₄ та 1 мл 10% -вого розчину Kl. Суміш збовтують та додають із бюретки 0,01 М розчин KMnO₄ до появи жовтого кольору. Надлишок йоду оттитровують розчином Na₂S₂O₃, добавляючи на кінець титрування декілька краплин 1-% вого розчину крохмалю. Різниця між об’ємами прилитого 0,01 М розчину KMnO₄ і розчину Na₂S₂O₃, витраченого на тітрування , відповідає кількості 0,01 М розчину йоду , витраченого на окислення Н₂S в 100 мл фільтрату. 1мл 0,01 розчину йоду відповідає 0.17 мг Н₂S .

Приклад розрахунку :

Різниця між об’ємами 0,01 М розчину KMnO₄ і розчину Na₂S₂O₃, витраченого на титрування , дорівнює 3 мл . Отже , вміст Н₂S в 100 мл фільтрату містить 0,17 × 3 = 0,51 мл. В 200 мг фільтрату або в 100 г ґрунту міститься 1,02 мг Н₂S. Звідси концентрація (C) у грунті Н₂S складає ( мг/кг).

Одночасно з аналізом зразка ґрунту визначають вологість для перерахунку результатів на абсолютно сухий грунт.

Визначення вологості ґрунту : беруть чисто вимитий тонкий скляний стакан з пришліфованою скляною кришкою ( бюкс), доведений в сушильній шафі при температурі 100-105 градусів С^о до постійної маси. Масу бюкса встановлюють зважуванням на аналітичних вагах з точністю до 0, 0001 г. Наважку ґрунту розміщають в бюкс. Для багато гумусних глиняних ґрунтів з високою вологістю достатньо 15-20 г, наважка для більш бідних та сухих ґрунтів повинна бути 15-50 г. Приблизну масу наважки можна визначити швидко на технічних вагах, точна вага визначається на аналітичних вагах. Потім бюкс відкривають , кришку установлюють у вертикальному положенні , та розміщують у сушильну шафу. Температура нагріву 105- градусів С^о впродовж 8 годин. Піщані грунти нагрівають 3 години при цій же температурі, загіпсовані грунти нагрівають у продовж 8–и годин при температурі . Висушені наважки переносять в ексикатор, повітря у порожнині якого попередньо висушується у продовж 20 – 30 хвилин концентрованою Н₂SO₄ або безводним CaCl₂.

Після охолоджування наважки її зважують на аналітичних вагах та знову розміщують у сушильну шафу на 1 годину для піщаних ґрунтів та на дві години для інших ґрунтів при ввідповідній температурі попереднього висушування. Сушити та важити потрібно до тих пір, доки різниця між останнім зважуванням не буде менше ніж 0, 0003 г.

Вологість грунту (W у % )обчислюється за формулою :

де : m₁ – маса вологого ґрунту зі стаканчиком, г ;

m₀ - маса висушеного ґрунту зі стаканчиком, г;

m – маса стаканчика.

Обчислення проводять з точністю до 0.1 % .Концентрація досліджуваної речовини у ґрунті (С, мг/ кг) обчислюється за формулою :

де : А- кількість досліджуваної речовини, що найдена у пробі, мкг;

В – маса досліджуваного грунту, г;

К – коефіцієнт перерахунку на абсолютно сухий грунт.