цветность

цветность.

Цвет воды - оптическое свойство изменения спектрального состава видимого проходящего света.

Различают кажущийся цвет воды - цвет, обусловленный растворенными веществами и нерастворенными взвешенными веществами, присутствующими в воде коллоидными и взвешенными частицами, фито- и зоопланктоном. Его определяют в первоначальной пробе воды без фильтрования или центрифугирования.

Истинный цвет вод - цвет, обусловленный только растворенными веществами. Его определяют после фильтрования пробы воды через мембранный фильтр.

Чистая вода бесцветна.

Лишь только в толстом слое отчетливо проявляется голубовато-синее окрашивание бесцветных вод, что объясняется поглощением водой длинноволновой части видимого спектра и рассеиванием лучей коротковолновой его части. С увеличением количества взвесей и размеров частиц вода зеленеет и приобретает желтоватый оттенок.

В воды рек и озер, расположенных среди болот, поступает большое количество гумусовых веществ и трехвалентного железа и вода приобретает желто-коричневый цвет.

В период массового развития фитопланктона водоисточники могут приобретать различную окраску. При цветении сине-зеленых и зеленых водорослей вода может становиться зеленовато-голубой, диатомовые придают воде желтоватый оттенок, а некоторые бактерии окрашивают воду в красный и малиновый цвета.

Цветность воды - показатель качества воды, характеризующий интенсивность окраски воды и обусловленный содержанием окрашенных органических соединений.

Олиготрофные и мезотрофные озера Беларуси характеризуются низкими показателями цветности (5-30⁰ Cr-Co шкалы), цветность эвтрофных озер может колебаться от 30 до 150^0, эвтрофно-дистрофные озера отличаются наиболее высокой цветностью (более 150 - 300⁰).

Цель наблюдения цветности. Высокая цветность воды ухудшает ее органолептические свойства и оказывает отрицательное влияние на развитие водных растительных и животных организмов в результате резкого снижения концентрации растворенного кислорода в воде, идущего на окисление соединений железа и гумусовых веществ.

Предельно допустимая величина цветности в водах, используемых для питьевых нужд, составляет 20-30⁰.

Международный стандарт устанавливает 3 метода определения цвета:

- определение цвета пробы путем изучения пробы воды в бутылке. Данный метод дает лишь предварительную информацию. Этим методом можно определить только (кажущийся цвет);

- определение цвета пробы воды визуальным методом. Он может быть использован для природной и питьевой воды, а также для промышленных вод с незначительной окраской. Метод является субъективным, поскольку зависит от оператора;

- определение цвета воды с помощью оптических приборов.

В последнее время используются спектрофотометрические методы, основанные на измерении оптической плотности окрашенных проб воды при двух длинах волн (400, 440 нм) и последующем расчете их цветности. Этот метод наиболее быстр и точен, особенно при анализе сильноокрашенных вод, и исключает субъективность оценки цветности. Эти методы можно применять отдельно или в сочетании.

Определение цветности визуальным методом

( метод сравнения с искусственными стандартами)

Сущность метода заключается в визуальном определении цвета воды и сравнении его со шкалой эталонов. Метод применяют для определения цвета природной и питьевой воды, а также для промышленных вод с незначительной окраской.

Отбор проб, их хранение. Посуда, в которую отбирается проба, должна быть чисто вымытой. Проба воды для определения цветности должна быть проанализирована желательно в день отбора пробы (4-6 часов), поскольку при длительном хранении окраска воды изменяется в результате протекающих биохимических процессов. Можно сразу же после отбора пробы внести по 2 мл СНСl₃ на 1 л пробы (фиксация).

Стандартная единица цвета - мг/дм³. Это цвет, образуемый раствором, содержащим 1 мг платины в 1 дм³ в форме гексохлорплатината водорода в присутствии 2 мг гексогидрата хлорида кобальта в 1 дм³ (иногда эту шкалу называют шкалой «Ханзена» или Pt / Co шкалой).

При отсутствии платины в качестве стандартного раствора можно пользоваться раствором двухромовокислого калия и сернокислого кобальта (имитационная шкала).

Приготовление имитационной Cr -Сo шкалы цветности

В пронумерованные колбочки (1-19) приливают при помощи пипеток или цилиндра растворы № 1 и №2, согласно таблицы.

№ про-бирки	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
Раствор-№1	0	1	2	3	4	5	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28	30
Раствор- №2	100	99	98	97	96	95	94	92	90	88	86	84	82	80	78	76	74	72	70
Градус цветности	0	5	10	15	20	25	30	40	50	60	70	80	90	100	110	120	130	140	150

Полученные в результате смешивания растворы разливают в пробирки с соответствующим номером до метки, обозначенной на пробирке, и закрывают пробкой, чтобы не было испарения раствора. Пробирки (шкала цветности) хранятся в прохладном месте.

Определение величины цветности

исследуемой воды.

В чистую пробирку до метки наливают исследуемую воду. Помещают пробирку над белой поверхностью (лист бумаги) и смотрят вертикально вниз через столбик жидкости. Методом сравнения подбирают пробирку из набора шкалы цвет раствора в которой соответствует цвету исследуемой воды. Записывают номер пробирки, а затем по таблице определяют соответствующий ему градус цветности.

Пример: методом сравнения определено, что цветность исследуемой воды соответствует цветности раствора в пробирке № 5, следовательно абсолютная величина цветности составляет 25^о Cr -Сo шкалы

В случае разбавления пробы цветность (А₀) определяют по формуле:

А₀ = ( V₁ / V₀ )* А₁ , где

А₁ - вычисленное значение цвета разбавленной пробы;

V₁ - объем пробы после разбавления, см³;

V₀ - объем пробы перед разбавлением, см³.

Если цвет пробы не соответствует цвету стандартов, то необходимо записать предварительное значение с соответствующим комментарием.

Примечание: Мутная вода перед определением цветности должна быть отцентрифугирована.

Реактивы:

Раствор 1.

Взвешивают отдельно 0,0875 г K₂Cr₂O₇ и 2,00 г СоSО₄х 7Н₂О, растворяют их в отдельных стаканчиках в небольшом количестве дистиллированной воды (50-70 мл). Затем смешивают оба раствора в колбе, добавляют 1 мл серной кислоты (плотность 1,84) и доводят содержимое колбы дистиллированной водой до 1 л (1 дм³).

Полученный раствор является основным и соответствует цветности 500 градусов Cr -Сo шкалы. Раствор хранят в темном прохладном месте в течение 1-3 месяцев

Раствор2.

1 мл концентрированной серной кислоты (Н₂SО₄) разбавляют дистиллированной водой и доводят объем в мерной колбе 1 л до метки.

Смешивая растворы 1 и 2 в указанных отношениях (табл.) получают имитационную (по отношению к платиново-кобальтовой) шкалу цветности.

Л и т е р а т у р а :

1. А.Д.Семенов. Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши. Л-д, Гидрометеоиздат, 1977.

2. Булатов А.П., Макаренко П.П., Шеметов В.Ю. Справочник инженера - эколога нефтегазодобывающей промышленности по методам анализа загрязнителей окружающей среды. Ч.1, М., «Недра», 1999.

3. Хатчинсон Д. Лимнология, М., 1969.

4. Алекин О.А., Семенов А.Д., Скопинцев Б.А. Руководство по химическому анализу вод суши. Л-д, 1973.