9.5. Контроль щелочности воды

Щелочность природных вод характеризует в основном наличие в них бикарбонатных ионов. Она является одним из важнейших техноло­гических показателей, по которому выбираются дозы целого ряда реа­гентов, используемых для обработки воды. В лабораторных условиях щелочность определяется титрованием 0,1н кислотой в присутствии индикаторов, изменяющихся окраску в области pH=4. Киевским институтом коллоидной химии разработано устройство для непрерывного автоматического измерения щелочности воды (рис. 27.)

Рис.27 . Схема прибора для непрерывного автоматического изме­рения щелочности воды

Это устройство работает следующим образом. Из емкости 1 типа сосуда Мариотта через термостатированный капилляр 2 поступает в смесительную камеру 3 постоянное количество раствора кислоты. Туда же через регулирующий вентиль 7 и ротаметр 8 непрерывно поступает переменное количество исследуемой воды, при титровании с помощью электродной ячейки поддерживается значение рН смеси кислота-вода, соответствующее эквивалентной точке. При этом с помощью рН-метра 5 с опущенными в камеру электродами 4 измеряется величина ЭДС, пос­тупающая на вход потенциометра 6. Если величина рН отклоняется от заданного значения, то изменяется количество воды, поступающей в камеру 3. Шкала ротаметра 5 градуируется по величине щелочности в мг-экв/л. Записывающее устройство 9 через вторичный прибор 8 осу­ществляет постоянную запись величин щелочности воды.

10. Анализ твердой фазы в воде

10.1. Традиционные методы контроля мутности воды

Основными параметрами, характеризующими содержание твердой фазы в воде являются мутность, цветность и гранулометрический сос­тав взвеси.

Под мутностью воды понимают содержание в ней механических примесей, находящихся во взвешенном состоянии. Мутность в поверх­ностных водных источниках может меняться в значительных пределах: от 2-5 мг/л в северных реках до 10000 мг/л в реках, протекающих по южным степным районам.

Существуют различные методы определения мутности воды. Прос­тейшим из них является метод определения прозрачности по кресту или по шрифту. Однако, между содержанием взвешенных веществ в воде и прозрачностью однозначной связи нет, так как на прозрачность влияют и коллоидные загрязнения. Следовательно, метод определения прозрачности уже по своей физической сущности не может быть точ­ным. Часто применяют весовой метод, заключающийся в фильтровании исследуемой воды через предварительно высушенный плотный фильтр, высушивании этого фильтра с осадком и повторном взвешивании.

Су­ществуют также визуальные методы определения мутности, заключающиеся в сравнении исследуемой воды с эталонными суспензиями.

Широкое распространение в последнее время получили инструмен­тальные методы измерения мутности на фотоэлектрических калориметрах.

Для сопоставления применяемых в настоящее время методов изме­рения мутности были выполнены сравнительные исследования наиболее распространенных из них [35].

Исследования заключались в следующем: были приготовлены ис­кусственные пробы воды с мутностью 0,5; 2.0; 10.0; 50.0 мг/л. В качестве замутнителя применялась коалиновая глина. Дисперсионной средой была дистиллированная вода. Величины мутности приготовлен­ных проб были измерены способами определения прозрачности по крес­ту, весовым способом и на фотозлектрокалориметре. В процессе изме­рений производился хронометраж всех операций процессов измерения и определялась относительная погрешность получаемых результатов. Ре­зультаты выполненных исследований приведены в таблице 3.

Таблица 3

Сопоставление различных способов измерения мутности воды

Способ измерения мутности	Действитель-ная мутность мг/л	Измеренная мутность мг/г	Относитель-ная погрешность измерения %	Среднее время, затраченное на 1 измерение, мин.
Определение прозрачности	0,5 2,0 10,0 50,0	2,5 3,0 12,0 45,0	400 50 20 10	15
Весовой способ	0,5 2,0 10,0 50,0	2,2 3,0 9,0 48,2	340 50 10 3,5	800
Фотоэлектро-калориметр ФЭК-М	0,5 2,0 10,0 50,0	4,5 6,5 9,5 48,6	800 225 5 2,8	20

Анализ полученных результатов показал, что ни один из исполь­зованных способов не позволяет быстро и с достаточной степенью точности производить измерения мутности. Следовательно, исследованные методы не дают возможности полу­чать достоверные результаты.