Лабораторна робота №1 визначення основних фізичних і хімічних властивостей підземних вод Мета і завдання роботи

Метою даної роботи є набуття студентами практичних навиків з визначення хімічних і фізичних властивостей підземних вод.

При виконанні роботи перед студентами ставиться завдання – оволодіти сучасними методами вивчення хімічних і фізичних властивостей підземних вод.

Головні фізичні і хімічні властивості природних підземних вод: густина, реакція середовища, окислювально-відновний потенціал визначаються відповідно на приладах – ареометрі і іономірі. Мінералізація води, як величина сухого залишку, визначається аналітичним шляхом.

Основні теоретичні положення густина

З фізичних властивостей підземних вод основними є густина, температура, в’язкість і ін. Густина є найбільш важливою характеристикою природних вод, використовується при інтерпретації їх хімічного складу. Густина – це відношення маси води до її об’єму і вимірюється в кг/м³.

За одиницю густини приймають густину дистильованої води при температурі +4С. Густина води залежить від температури, мінералізації, кількості мулу, тиску, кількості розчинених газів. Температура дуже впливає на густину, тому біля індексу густини вказують температуру, при якій проводиться замір. Густина води переважно вимірюється при температурі +20С (при стандартних умовах), тоді біля індексу температура не ставиться. Густина підземних природних вод зростає із збільшенням ступеня їх мінералізації.

Відносна густина води – це відношення густини води при 20С до густини дистильованої води при температурі +4С – одержуємо безрозмірну величину .

На нафтових промислах густину води ще визначають в градусах соленості Боме, якщо вода з розсолом і головна розчинена сіль – NaCl. 1Боме – це густина води, в 1 літрі, якої розчинено 10 г NaCl.

Мінералізація

Сумарний склад розчинених у воді іонів солей і колоїдів характеризує ступінь мінералізації води. Вона переважно виражається у грамах на 1 л розчину.

Реакція середовища

Реакція середовища, тобто лужно-кислотні властивості води визначаються концентрацією водневих іонів. Води в невеликій степені дисоціюють на кисневі і гідроксильні іони. При кімнатній температурі цей добуток дорівнює 10-14. У нейтральних розчинах концентрації водневих і гідроксильних іонів рівні між собою, у кислих – концентрація кисневих іонів більша ніж концентрація гідроксильних, у лужних – навпаки.

Концентрація водневих іонів виражається через показник ступеня величини цієї концентрації взятий з оберненим знаком, і визначається через рН. При рН = 7 реакція середовища нейтральна. В кислому середовищі рН менше 7, у лужному – більше 7. Переважно природні води мають рН від 6 до 8.

Окислювально-відновний потенціал – Еh – є мірою окисно-відновної властивості системи. Величина Еh може бути більшою або меншою від потенціалу нормального кисневого електроду, прийнятого рівним “0” і відповідно може приймати додатні і від’ємні значення. Для процесу відновлення Еh від’ємне, для процесу окислення Еh – додатне.