
- •Содержание
- •Токсичность 185
- •Химия гидросферы 193
- •Химия литосферы 210
- •Часть I. Основные вопросы химии окружающей среды
- •Глава 1. Введение
- •1.1. Что такое химия окружающей среды?
- •1.2. Возникновение химических элементов1
- •1.2.1. Возникновение Вселенной
- •1.2.2. Образование звезд
- •1.2.3. Возникновение Солнечной системы
- •Контрольные вопросы
- •Глава 2. История области действия химии окружающей среды
- •2.1. Возникновение и история Земли
- •2.1.1. Образование Земли
- •2.1.2. Дифференциация мантии и образование геосфер
- •2.1.3. Эволюция атмосферы
- •2.1.4. Возникновение жизни и проблема хиральности
- •2.1.5. Критические уровни содержания кислорода в атмосфере
- •2.1.6. Этапы эволюции биосферы
- •Контрольные вопросы
- •Глава 3. Область действия химии окружающей среды
- •3.1. Земля
- •10 Самых распространенных химических элементов (% по массе)
- •3.2. Ядро и мантия
- •3.3. Земная кора
- •3.4. Гидросфера
- •3.5. Атмосфера
- •3.6. Биосфера
- •Контрольные вопросы
- •Глава 4. Природные циклы
- •4.1. Эндогенный и экзогенный циклы
- •Гидрологический цикл
- •4.3.Циклы биогенных элементов
- •Контрольные вопросы
- •Глава 5. Миграция веществ
- •5.1. Механическая
- •5.2. Физико-химическая
- •5.3. Биогенная
- •Контрольные вопросы
- •Глава 6. Загрязнение окружающей среды
- •6.1. Понятие о загрязнении
- •6.2. Виды загрязняющих веществ
- •6.3. Токсикология
- •6.4. Токсичность
- •6.5. Типы токсического воздействия загрязняющих веществ
- •2.6. Определение пдк
- •Контрольные вопросы
- •Глава 7. Химия атмосферы
- •7.1. Состав и строение атмосферы
- •7.2. Примеси тропосферы
- •7.3. Городской смог
- •7.4. Стратосферный озон
- •7.5. «Парниковый эффект»
- •7.6. Радиоактивное загрязнение атмосферы
- •7.6.1. Радон
- •7.6.2. Изотопы в окружающей среде
- •7.6.3. «Искусственная» радиоактивность
- •Контрольные вопросы
- •Глава 8. Химия гидросферы
- •8.1. Составляющие гидросферы
- •Мировые запасы воды (Крупнова, 2005)
- •8.2. Аномальные свойства воды и состав природных вод
- •8.3. Водопроводная вода
- •8.4. Химическое загрязнение гидросферы
- •8.4.1. Очистка сточных вод
- •8. Сооружения по обработке осадков сточных вод24
- •О рганические
- •Осадок сточных вод
- •8.4.2. Последствия загрязнения бытовыми сточными водами. Эвтрофикация.
- •8.4.3 Загрязнение углеводородами
- •8.4.4. Загрязнение вод металлами
- •8.4.5. Загрязнение вод синтетическими органическими веществами
- •8.4.6. Пестициды
- •8.4.8. Cинтетические поверхностно-активные вещества
- •Контрольные вопросы
- •Глава 9. Химия литосферы
- •9.1. Состав и строение литосферы
- •9.2. Процессы выветривания
- •9.3. Добыча, переработка и использование природных ресурсов (минеральных)
- •9.4. Почвы. Химический состав, свойства, загрязнение
- •9.4.1. Общие для большинства почв реакции
- •9.4.2. Химическое загрязнение почв
- •Контрольные вопросы
- •Глава 10. Экологический мониторинг
- •Контрольные вопросы
- •Часть II. Практикум по химии окружающей среды
- •I. Техника безопасности и правила поведения в лаборатории
- •1. Общие правила работы в лаборатории
- •2. Техника безопасности и меры предосторожности
- •II. Токсичность Лабораторная работа №1 Воздействие табачного дыма на организм человека
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная часть
- •Задание
- •Лабораторная работа №2 Определение влияния ионов металлов на активность каталазы
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная часть
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная часть
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №2 Определение растворенного в воде кислорода
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная часть
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №3
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная часть
- •2.1. Определение содержания свободной углекислоты
- •2.2. Определение содержания карбонат-ионов.
- •2.3. Определение содержания гидрокарбонат-ионов.
- •Контрольные вопросы
- •IV. Химия гидросферы Лабораторная работа №1 Определение остаточного хлора
- •Теоретическая часть.
- •Экспериментальная часть
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №2 Определение железа
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная часть
- •2.1. Качественное определение с приближенной количественной оценкой.
- •2.2 Количественное определение общего содержания железа.
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №3 Определение окисляемости природных и сточных вод
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная часть
- •2.1. Определение перманганатной окисляемости
- •Определение бихроматной окисляемости
- •Контрольные вопросы
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная часть
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №2 Адсорбция меди в почве
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная часть
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №3 Определение содержания фосфатов в почве
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная часть
- •Ход работы: Построение градуировочного графика
- •Последовательность выполнения измерений на фотоколориметре
- •Определение содержания фосфатов в почве
- •Контрольные вопросы
- •Б иблиографический список
Экспериментальная часть
2.1. Определение перманганатной окисляемости
Оборудование и реактивы:
1. Перманганат калия KMnO4, 0,01моль-экв/л (0,01н) раствор. Навеску KMnO4 0,33–0,35г переносят в мерную колбу на 1л, растворяют в воде и доводят объем раствора до метки. Раствор выдерживают 7–10 дней в темном месте в плотно закрытой склянке. Образовавшийся осадок отфильтровывают через стеклянный фильтр. Раствор хранят в темной бутыли.
2. Щавелевая кислота Н2С2О4, 0,01моль-экв/л (0,01н) раствор. Готовят из фиксанала или по навеске Н2С2О42Н2О, х.ч. Щавелевая кислота в растворе постепенно разлагается и долго храниться не может. Для получения более устойчивого раствора рекомендуется использовать в качестве растворителя разбавленную 1:15 серную кислоту.
3. Серная кислота Н2SO4, 4 моль-экв/л (4н) раствор.
Ход работы:
1. Устанавливают нормальность раствора перманганата.
В коническую колбу помещают 20 мл 0,01н раствора щавелевой кислоты, приливают 5мл 4н раствора Н2SO4 и нагревают до 80-90С (не кипятить). Затем медленно титруют раствором перманганата калия, подложив под колбу лист белой бумаги для лучшего наблюдения изменения окраски.
Отсчеты в бюретке
с раствором перманганата производят
по верхнему краю мениска (то же самое
при установлении нуля).
Титрование проводят при интенсивном
перемешивании. К концу титрования колбу
при необходимости подогревают и
продолжают титрование до появления
устойчивого (в течении не менее 30сек.)
бледно-розового окрашивания. Определение
повторяют 2-3 раза и рассчитывают
нормальность раствора перманганата:
;
моль-экв/л.
где V(Н2С2О4) – объем раствора щавелевой кислоты, мл.
Cн(Н2С2О4) KMnO4– нормальность раствора щавелевой кислоты, моль-экв/л.
V(KMnO4) – объем раствора перманганата калия, пошедший на титрование, мл.
2. Окисление пробы воды.
В коническую колбу на 250мл помещают несколько стеклянных шариков или капилляров для равномерного кипения и вносят пипеткой 20-25мл анализируемой воды, приливают 10мл 4н серной кислоты и 20мл раствора перманганата калия. Колбу закрывают воронкой, нагревают до кипения и кипятят 10мин. К горячему раствору прибавляют 20мл 0,01н раствора щавелевой кислоты. Обесцвеченную смесь титруют при 80-90С 0,01н раствором перманганата калия до появления устойчивого светло-розового окрашивания. Если раствор при кипячении обесцветится или побуреет, определение повторяют, предварительно разбавив пробу или используя больший объём раствора KMnO4 для окисления. Определение повторяют и тогда, когда перманганата расходуется более 60% добавленного количества, т.е. расход на титрование превышает 12мл. При титровании разбавленных проб не должно быть израсходовано меньше 20% добавленного количества перманганата калия, т.е. меньше 4мл.
Окисляемость в мг О2/л вычисляют по формуле:
,
где V1 – объем раствора KMnO4, прибавленный до кипячения, мл;
V2 – объем раствора KMnO4, израсходованный на титрование, мл;
V3 – объем добавленного раствора Н2С2О4, мл;
V4 – объем пробы воды, взятый на анализ, мл;
Сн(KMnO4) – нормальность раствора перманганата калия, моль-экв/л;
Cн(Н2С2О4) – нормальность раствора щавелевой кислоты, моль-экв/л;
8 – эквивалент кислорода, г.
Для определения окисляемости используют водопроводную воду (после двухчасового отстаивания), речную и талую воду из снега с различной степенью загрязнения. При анализе водопроводной воды объём пробы увеличивают до 50 мл.