Анализ воды

Рациональное использование водных ресурсов в народном хозяйстве является актуальной и важной государственной проблемой. Несмотря на общую неисчерпаемость запасов природных вод, отдельные районы нашей страны испытывают недостаток пресной воды.

По объему водопотребления отрасли промышленности делятся на водоемкие и неводоемкие. При этом надо различать удельную водоемкость производства и общую водоемкость предприятия или отрасли. Так, в ряде производств при сравнительно небольшом удельном водопотреблении общий объем водопотребления предприятия в силу его мощности может быть очень большим.

• ходе производственного процесса формы использования воды отличаются разнообразием, что в конечном итоге оказывает влияние на характер загрязнения воды.

Вода может использоваться как теплоноситель, растворитель, поглотитель, средство для транспортировки и т.д.

Так, вода-теплоноситель в процессе производства не находится в контакте с сырьем и продуктами, а только нагревается. Для повторного ее использования требуется охлаждение. Вода-растворитель входит в состав продукции или образует специфические стоки, очистка которых не всегда возможна. Вода как среда поглотитель и средство для транспортировки загрязняется механически и растворимыми примесями. Таким образом, повторное ее использование требует применения дорогостоящих методов очистки.

• составе промышленных водопотребителей на долю химической промышленности приходится 15-18% общего промышленного потребления. Отрасли химической промышленности предъявляют очень высокие требования к качеству воды, нередко даже более высокие, чем пищевая промышленность или коммунальное хозяйство. В то же время химическая промышленность принадлежит к числу потребителей, особенно сильно влияющих на качественное состояние водных ресурсов. Химические производства отличаются большими объемами трудноочищаемых промышленных стоков. Поэтому стоимость очистки стоков химических предприятий высока и достигает 20 % и более стоимости всего химического предприятия.

Определение общей жесткости комплексонометрическим методом

Реактивы:

Трилон Б 0,1 н раствор Аммиачный буферный раствор Индикатор – эриохром черный Т

5

Выполнение анализа:

В коническую колбу емкостью 250-300 мл отбирают пипеткой 100 мл анализируемой воды. Затем прибавляют 5 мл аммиачного буферного раствора, несколько кристалликов индикатора, перемешивают до полного растворения индикатора. Далее при перемешивании медленно титруют раствором титруют трилона Б.до изменения окраски с винно-красной до голубовато-зеленой.

Расчет:

Жесткость воды рассчитывают по формуле:

х = а∗К∗1000/(10∗100) = а ∗ К, мг-экв/л

1. а – объем 0,1 н раствора трилона Б, пошедшего на титрование, мл;

2. К – поправочный коэффициент для приведения концентрации раствора трилона Б точно к 0,1 н;

1. 10 – коэффициент для пересчета числа мл раствора трилона Б в мг-экв;

Умягчение воды

Реактивы:

Трилон Б 0,1 н раствор

Аммиачный буферный раствор

Индикатор – эриохром черный Т

0,1 н раствор Na₂CO₃

Катионит КУ-2-8

Ход работы:

На основе полученных результатов анализа на общую жесткость воды, рассчитывают количество 0,1 н раствора Na₂CO₃, необходимое для умягчения 100 мл воды.

В коническую колбу на 250 мл отбирают 100 мл анализируемой воды и добавляют раствор карбоната натрия с небольшим избытком. Определение общей жесткости проводят повторно для оценки остаточной жесткости.

Ионитную колонку промывают 150 мл анализируемой воды. Воду добавляют маленькими порциями так, чтобы скорость вытекания воды из колонки была не более 1-2 капли в секунду. Первые 20 мл умягченной воды выливают в слив, а остальную воду собирают в стакан. По окончании умягчения, из стакана отбирают 100 мл воды в коническую колбу емкостью 250 мл и проводят оценку остаточной жесткости.

После определения остаточной жесткости ионитную колонку промывают 15 мл 0,5 н раствора NaCl, а после этого 15 мл дистиллированной воды.

Делают вывод о степени умягчения разными способами.

6

Определение хлоридов в воде

Сущность метода основана на взаимодействии хлоридов с нитратом ртути с образованием практически недиссоциирующего хлорида ртути.

Hg(NO₃)₂ + 2Cl^- = 2 NO₃^- + HgCl₂

Конец реакции определяют по появлению фиолетово-синего окрашивания в момент добавления избытка раствора нитрата ртути к исследуемому раствору, содержащему индикатор дифенилкарбазид.

Реактивы:

Нитрат ртути 0,1 н раствор

Азотная кислота 0,1 н раствор Дифенилкарбазид (спиртовой раствор)

Выполнение анализа:

В конической колбу емкостью 250-300 мл отбирают пипеткой 100 мл исследуемой воды, добавляют 10 капель раствора индикатора и 10 мл 0,1 н раствора азотной кислоты. Титруют 0,1 н раствором нитрата ртути до появления фиолетово-синего окрашивания.

Расчет:

x = a_*K_*3,54_*1000/100 мг/л

1. х – содержание хлоридов в воде в пересчете на Cl^-, мг/л

2. а – объем 0,1 н раствора нитрата ртути, пошедшего на титрование, мл;

3. К – поправочный коэффициент для приведения концентрации раствора нитрата ртути точно к 0,1 н;

1. 3,54 – количество Cl^- , соответствующее 1 мл 0,1 н раствора нитрата ртути

Определение общей щелочности воды

Реактивы:

Соляная кислота 0,1 н

Индикатор метиловый оранжевый

Выполнение анализа

В конической колбу емкостью 250 мл отбирают пипеткой 100 мл исследуемой воды, добавляют 5 капель раствора индикатора и титруют 0,1 н раствором соляной кислоты до перехода окраски из желтой в розовую.

Расчет:

x = a_*K_*1000/(10_*100) мг-экв/л

1. а – объем 0,1 н раствора соляной кислоты, пошедшего на титрование, мл;

2. К – поправочный коэффициент для приведения концентрации раствора HCl точно к 0,1 н;

1. 10 – коэффициент для пересчета числа мл HCl в мг-экв

7

Определение окисляемости воды

Определение основано на окислении перманганатом калия в кислой среде органических веществ, содержащихся в воде

Реактивы:

0,01 н раствор перманганата калия

0,01 н раствор щавелевой кислоты Раствор серной кислоты (1:3)

Выполнение анализа:

• коническую колбу берут 100 мл исследуемой воды, прибавляют 5 мл раствора серной кислоты, 2-3 кипятильных камешка или капилляра и нагревают до начала кипения.

К горячей жидкости прибавляют из бюретки 10 мл раствора перманганата калия, накрывают колбу воронкой и кипятят 10 мин с момента закипания.

• случае, если жидкость во время кипения обесцветится, что может случится при значительном содержании органических веществ в воде, то определение повторяют, разбавляя исследуемую воду дистиллированной водой, подбирая разбавление таким образом, чтобы при 10-ти минутном кипячении с перманганатом калия обесцвечивание не происходило. После кипячения колбу снимают и приливают из бюретки 10 мл 0,01 н щавелевой кислоты, которая реагирует с избытком перманганата и жидкость обесцвечивается. Обесцвеченную жидкость дотитровывают на белом фоне раствором перманганата калия до бледно-розового оттенка. В этой же воде, не успевшей остыть ниже 70°С, производят установку титра раствора перманганата калия. Для этого снова приливают 10 мл 0,01 н раствора щавелевой кислоты и титруют 0,01 н раствором перманганата до бледно-розового оттенка.