1. Определение степени токсичности воды по качественным реакциям на ионы металлов Посуда и реактивы

Реактивы	Посуда
-Модельные растворы ионов металлов (Св-в = 0,1 моль/л): FeCl3, CaCl2, CuCl2, Pb(NO3)2; -реактивы –индикаторы (Св-в = 0,5 моль/л): (NH4)2C2O4, HCl, K4[Fe(CN)6], KJ, NH4OH(конц); - образцы поверхностных вод: 1, 2, 3… - гидроксид натрия (0,1 н р-р); - фенолфталеин (0,1% р-р).	- пипетки 1, 2 мл; - пробирки; - колбы конические 50, 250 мл; - бюретки для титрования 25 мл.

Порядок определения

провести качественные реакции на ионы Fe²⁺, Ca²⁺, Cu²⁺, Pb²⁺, используя модельные растворы. Для проведения опытов воспользоваться данными следующими данными:

Т а б л и ц а 3

Качественные реакции на ионы некоторых металлов

Определяемый ион Ме2+	Модельный раствор (формула)	Количество капель	Реактив-индикатор
			Формула (название)	Количество капель	Наблюдения
Ca2+	CaCl2	5	(NH4)2C2O4 (оксалат аммония), HCl (добавить к осадку)	2-4 5-6
Fe2+	FeCl3	5	K4[Fe(CN)6] (гексацианоферрат калия)	2
Cu2+	CuCl2	5	K4[Fe(CN)6] (гексацианоферрат калия NH4OH(конц) (гидроксид аммония);	2-3 3-4
Pb2+	Pb(NO3)2	5	KJ (йодид калия),	2-3

^{* табл. 3 переносится в лабораторный журнал (тетрадь)}

В отдельную пробирку поместить 5 капель раствора соли конкретного металла, подобрав модельный раствор по табл. 3. Определить реактив-индикатор и поместить в пробирку с модельным раствором указанное количество капель. Записать наблюдения: появление осадка, его цвет, растворение осадка при дальнейшей обработке или изменение его цвета.

Провести качественные реакции с каждым из образцов поверхностных вод. Опыты выполнять в отдельных пробирках, помещая в них по 1-3 мл пробы воды, количество капель реактива-индикатора взять из табл. 3. полученные результаты занести в табл. 4.

Т а б л и ц а 4

Результаты наблюдений

Определяемые ионы металлов в воде	Образец поверхностных вод
	№1	№2	№3	№4
Ca2+ Fe2+ Cu2+ Pb2+
Заключение по качеству поверхностных вод

^{* табл.4 переносится в лабораторный журнал (тетрадь)}

Определение свободной углекислоты

Свободную углекислоту СО₂ в воде определяют титрованием 0,1 н раствора гидроксида натрия в присутствии фенолфталеина до получения розовой окраски раствора, соответствующей окраске стандартного раствора, рН которого по фенолфталеину равно 8,4:

NaOH + CO₂ = NaHCO₃

Приготовление растворов

Стандартный раствор: в коническую коблу на 250 мл наливают 200 мл дистиллированной воды, прибавляют 0,5 мл 0,1н раствора щелочи, взбалтывают, прибавляют 0,2 мл 0,1% раствора фенолфталеина. Окраска такого раствора соответствует рН = 8,4.

Порядок определения

К 100 мл исследуемой воды прибавляют 0,2 мл раствора индикатора и титруют раствором щелочи до получения розовой окраски, равной по интенсивности окраске стандартного раствора. По мере титрования СО₂ воздуха растворяется в титруемом растворе, поэтому результаты первого титрования завышены. Второе титрование проводят быстрее.

Обработка результатов

Количество растворенного СО₂ (Х) рассчитывают по формуле:

X = (V₁*N*Э*1000) / V₂, где

V₁- объем раствора NaOH, пошедший на титрование, мл;

V₂ – объем исследуемого раствора, взятый для титрования, мл;

N – нормальность раствора NaOH, моль/л;

Э – мг-экв СО₂ (22 мг);

1000 - коэффициент пересчета на литр;

2. спектрофотометрическое Определение ионов железа (III) с сульфосалициловой кислотой

Железо может встречаться в природных водах в следующих видах: Истинно растворённом виде (двухвалентное железо, прозрачная бесцветная вода) Нерастворённом виде (трёхвалентное железо, прозрачная вода с коричневато-бурым осадком или ярко выраженными хлопьями) Коллоидном состоянии или тонкодисперсной взвеси (окрашенная желтовато-коричневая опалесцирующая вода, осадок не выпадает даже при длительном отстаивании). Железоорганика - соли железа и гуминовых и фульвокислот (прозрачная желтовато-коричневая вода).

Железобактерии (коричневая слизь на водопроводных трубах) В поверхностных водах средней полосы России содержится от 0,1 до 1 мг/дм3 железа, в подземных водах содержание железа часто превышает 15-20 мг/дм3. Значительные количества железа поступают в водоемы со сточными водами предприятий металлургической, металлообрабатывающей, текстильной, лакокрасочной промышленности и с сельскохозяйственными стоками. Очень важен анализ на содержание железа для сточных вод. Концентрация железа в воде зависит от рН и содержания кислорода в воде. Железо в воде колодцев и скважин может находится как в окисленной, так и в востановленной форме, но при отстаивании воды всегда окисляется и может выпадать в осадок. Много железа растворено в кислых бескислородных подземных водах.

По нормам СанПиН 2.1.4.559-96 содержание железа общего допускается не более 0,05 мг/л.

Длительное употребление человеком воды с повышенным содержанием железа может привести к заболеванию печени (гемосидерит), увеличивает риск инфарктов, негативно влияет на репродуктивную функцию организма. Такая вода неприятна на вкус, причиняет неудобства в быту. На многих промышленных предприятиях, где вода употребляется для промывки продукта в процессе его изготовления, в частности в текстильной промышленности, даже невысокое содержание железа в воде приводит к браку продукции.

Концентрацию ионов железа можно определить при помощи спектрофотометра СФ-2000. Измерение холостой пробы и нескольких (до 9) образцов производится автоматически по одной команде. Поддерживается измерение нескольких образцов относительно двух и более эталонов в одном сеансе измерения. Работать на СФ-200 можно в трех измерительных режимах с разным уровнем автоматизации:

• определение оптических плотностей, измерение спектров,

• расчет концентрации по запрограммированному методу (градуировочный график),

• определение скорости реакций (в том числе кинетика нескольких образцов одновременно и многоволновая кинетика).