img-216171322

Для графического изображения анализа с учетом раздельного содержания Са" от Mg" и S0 4 " от СГ пользуются треугольниками Фере, изображенными на рис. 18. Один из тре-

40 зо го

Рис. 17. График-квадрат Н. И. Толстихина с данными состава кавказских минеральных вод.

Рис. 18. Треугольная форма диаграмм (анионы и катионы) для обработки результатов большого числа анализов воды.

угольников служит для изображения анионов, другой —для катионов. В каждом треугольнике на основании величин °/0 экв

наносится точка, характеризующая положение данного состава

. 1 1 2

воды на графике. При этом достаточно знать величину °/0 экв

(по отсчету % экв) стороны прямую линию, параллельную третьей стороне. Тоже самое проделывают и на следующей стороне. Пересечение двух проведенных линий дает положение точки. К. В. Филатов предлагает соединить оба треугольника и пользоваться полученным ромбом.

Н. И. Толстихиным предложен и другой график для нумерации природных вод, построение которого ясно из рис. 19.

Из многочисленных графических способов, предложенных для изображения химического состава природной воды, очень широкое распространение получил способ Роджерса в видоизменении П. А. Кашинского. По Роджерсу анализ воды изображается в виде двух вертикальных или горизонтальных

построенных молекул солей. Поэтому этот способ не передает состояния, реально существующего в растворе.

Кроме того, что особенно важно, неточен он и как генетический прием для выяснения происхождения воды, в качестве

Рис. 20. График-треугольник с нанесенными данными о газовом составе кавказских минеральных вод.

которого^он часто применяется. Естественно, что состав солей, полученный комбинированием ионов в порядке „реакционной" способности или растворимости получающихся солей, не имеет

Рис. 21. а) Графическое изображение анализа воды по Роджерсу в видоизменении П. А. Кашинского; б) Видоизмененный график.

никакого отношения к составу солей, являющихся в природг ных условиях источниками появления этих ионов в воде.

Вообще разрешение вопроса о происхождении воды только на основе имеющихся данных о составе воды, не зная конкрет-

. 1 14

Качественный анализ мало применим для природных вод, так как качественный состав воды обычно бывает заранее известен. Основная задача заключается в количественном определении химического состава растворенных в природных водах веществ.

Количественный анализ является большим разделом анали-

в свою очередь, подразделяются на методы: колориметрический,,

.нефелоскопический, спектроскопический, электрометрический, кондуктометрический, полярографический и многие другие.

Для количественного определения химического состава воды применяют главным образом методы объемного и весового анализа, а также некоторые физико-химические методы. Подробным, изучением методов количественного анализа и приемов аналитической работы занимаются специалисты-аналитики. Здесь жебудут рассмотрены только основные приемы объемного анализа и колориметрического метода, с которыми часто приходится встречаться в практической работе при изучении природных вод.

Понятие об объемном анализе. Методы объемного анализа

несложны, не требуют дорогостоящего оборудования и довольно легко выполнимы, при предварительной подготовке в лаборатории точных навесок, даже в полевой обстановке, занимая, при этом сравнительно мало времени. Вместе с тем резульг

jsgs^ /количественного анализа.

Объемный количественный анализ основан на измерений количества вступивших между собой в реакцию веществ в тот момент, когда они добавлены друг к другу в эквивалентных количествах. Измерив объемы растворов и зная концентрацию» "одного вещества, можно рассчитать концентрацию, а следова-

NaOH - f НС1 = NaCI - f Ht O.

.116

Момент, в который количество эквивалентов вещества в титруемом растворе будет равно количеству эквивалентов прилитого титрующего раствора, называется наступлением эквивалентной точки титрования. Как видно, основная задача при титровании в объемном анализе заключается в том, чтобы точноустановить момент наступления эквивалентной точки титрования.

Для установления эквивалентной точки титрования в объемном анализе используются различные способы. Наиболее распространенным является добавление к титруемому раствору такого вещества, которое изменением своего внешнего вида

изменении рН раствора. Например, широко применяются при титровании следующие индикаторы: метиловый красный, метиловый оранжевый, фенолфталеин и др. Первые два красителя имеют в кислой среде красный цвет. Каждый из индикаторов меняет окраску только в определенном интервале рН: метило-

ходимо строго придерживаться индикатора, указанного для того» или иного определения.

Для других методов объемного анализа служат иные индикаторы (крахмал, К3Сг04 и др.). В некоторых случаях наступление эквивалентной точки определяется по изменению цвета одного из реагирующих растворов, который таким образом является одновременно и индикатором (например, раствор K M n o j .

Понятие о колориметрическом методе анализа. Колориметрический метод анализа основан на определении количества вещества, содержащегося в растворе, по интенсивности окраски продуктов химических реакций, образуемых данным веществом при добавлении специфического реактива, способного вызвать, эту окраску. Например, известно, что при добавлении к раствору железа (Fe"') роданистого калия (KCNS) появляется интенсивное • красное окрашивание вследствие образования роданистого железа

Fe'" 3CNS' = Fe(CNS)3.

Очевидно, если взять в один сосуд определенный объем искусственно приготовленного раствора с известным содержа-

.118

Колориметрические методы позволяют определить содержание очень малых количеств растворенного вещества (до сотых

методы применяются при анализе химического состава, воды только в отношении ионов, содержащихся в очень малых количествах (биогенные вещества, микроэлементы), так как при этом большая точность не имеет столь существенного значения.

Положительной стороной колориметрических методов является быстрота определения и несложность приемов, однако этими методами может быть определено содержание только тех ионов, которые дают окрашенные продукты реакций.

Г Л А В А VI

1ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ АТМОСФЕРНЫХ ОСАДКОВ

Помимо паров, в атмосфере при определенных условиях присутствует находящаяся в высокодисперсном состоянии ка- пельно-жидкая вода, образующаяся преимущественно при конденсации паров. Несмотря, казалось бы, на полцую изолированность атмосферной воды от земли, эта вода имеет свой химический состав, часто довольно разнообразный в качественном и количественном отношениях.

К наиболее постоянным компонентам химического состава атмосферной воды относятся газы (02 , C02 , N2, благородные газы), источником появления которых является атмосфера. Содержание газов в воде благодаря хорошей аэрации близко к насыщению при данных физических условиях (t° и Р).

частицы воды благодаря конвекционным токам могут подниматься на значительную высоту и затем быть перенесенными воздушными течениями на большие расстояния в глубь материка. Вероятно, что при этом вода частично испаряется и в воздухе остаются мельчайшие взвеси концентрированных растворов или даже сухих солей.

2. Эоловый принос сухих, легко растворимых солей. Известно, что эоловая эрозия является одним из существенных факторов изменения земной поверхности, и в атмосфере всегда находится в значительном количестве минеральная пыль, поднимаемая ветром с поверхности земли и переносимая часто на значительные расстояния. В состав этой высокодисперсной взвеси входят и легко растворимые соли, образующиеся на поверхности коры выветривания, особенно на солончаковых

.120