3. Определение плотности воды

Плотность чистой воды зависит от температуры. При 15°С она равна 0,99913 г/см³, при 20°С - 0,95823 г/см³. Плотность природных и сточных вод зависит также и от растворенных в них соединениях. Обычно плотность воды близка, к единице.

Практическая часть

Плотность Воды с точностью до третьего десятичного знака определяют ареометром. Исследуемую воду наливают в цилиндр емкостью 100 мл. Осторожно опускают в него ареометр. Уровень воды должен оказаться в пределах шкалы ареометра. Если шкала ареометра будет выше или ниже уровня воды, то следует заменить ареометр на другой из

набора . Показание шкалы ареометра на уровне поверхности воды соответствует её плотности при данной температуре. Результаты опыта записывают в Табл 4.

4. Определение цветности воды

Чистая вода в небольших слоях бесцветна. В толстом слое она. имеет голубоватый оттенок. Иные оттенки свидетельствуют о наличии в воде различных растворенных и взвешенных примесей.

Цвет природных вод открытых водоемов чаше всего обусловлен наличием гуминовых веществ, окрашивающих воду в различные оттенки желтого и бурого цветов. при Цветении водоемов, в зависимости от вида водорослей, вода приобретает окраску от желтой до тёмно-зелёной.

Коллоидные железистые соединения придают воде оттенки от желтоватых до зеленых. При попадании в воду отходов различных производных цвет ее может изменяться в зависимости от цвета загрязняющих

Цветность определяют колориметрическим сравнением цвета исследуемой воды с эталонной шкалой платиново-кобальтовой или бихромат- кобальтовой. Оценивают цветность в градусах цветности применяемой шкалы,

Платиново-кобальтовую шкалу готовят из хлор платината калия К2(PtCl6) а хлорида кобальта CоСl2 • 6Н2О . Бихромат-кобальтовую ~ из бихромата калия К2Cr2O7 и сульфата кобальта CoSO4 • 7H2O. Цветность воды, имеющей большую концентрацию взвеси, определяют после предварительного отстаивания пробы или в фильтрате.

Практическая часть

Приготовление шкалы цветности

В данной работе используют эталонную бихромат-кобальтовую шкалу. Бихромат-кобальтовая шкала состоит из двух растворов, условно обозначенных: раствор № I и раствор № 2.

Для приготовления раствора № 1 взвешивают 0,0675 г К2Cr2O7 и 2,0 г СоSО4 • 7HO

Обе навески растворяют в небольшом объеме дистиллированной воды в отдельной сосуде. Растворы солей смешивают и прибавляют (мерной пипеткой) 1 мл концентрированной серной кислоты ( 1,84г/см)³. Полученный раствор переносят в мерую колбу емкостью I л в доводят объем дистиллированной водой до I л. I мл раствора I X соответствует 5 градусам цветности.

Для приготовления раствора № 2 I мл концентрированной серной кислоты вводят (мерной пипеткой) в небольшой объем дистиллированной воды, переносят раствор в мерную колбу емкостью I л и доводят объем дистиллированной водой до 1 л.

Шкалу цветности готовят, смешивая растворы № I и № 2 в определённых состояниях. Например, для приготовления раствора, имевшего цветность 20°, следует смешать 4 мл раствора № 1 с 96 ил раствора № 2.

Таблица 3

Шкала цветности

№ Количество(мл) Цветность(град)

Раствор 1 Раствор 2

1 0 100 0

2 1 99 5

3 2 98 10

4 3 97 15

5 4 96 20

6 5 95 25

7 6 94 30

8 8 92 40

9 10 90 50

10 12 88 60

11 14 86 70

12 16 84 80

Определение цветности исследуемой воды

В колориметрические пробирки из бесцветного стекла (диаметром 30мм и высотой 350мм) наливают 100мл исследуемой воды( предварительно отфильтрованной) и по 100мл растворов шкалы, полученных смешиванием растворов №2 и №1. Сравнивают окраску исследуемой воды с окраской растворов шкалы. Результат записывают в Табл 4

Табл 4.

Физические показатели качества исследуемой воды

Температура воды, ̊С	Запах воды		Цветность градус цветности	Плотность, г/
	характер	балл

Вопросы

1. Какие физические показатели определяют качество воды?

2. От чего зависят запах и вкус воды? Как классифицируются запахи? Как установить характер запаха и его интенсивность?

3. Чем обусловлена цветность воды? Как определить цветность воды?

Работа 2. Определение рН воды

Водородный показатель рН является одним из химических показателей качества воды. Активная реакция воды, т.е. степень её кислотности или щелочности характеризуется концентрацией водородных ионов.

Чистая вода - очень слабый электролит ( удельная электропроводимость при +25 ̊С

6,2 ), диссоциирующий на катион водорода и анион гидроксила по уравнению,

Н2О↔ +

По закону действия масс диссоциация воды, как процесс обратимый характеризуется константой диссоциации К

=

Эта константа диссоциации воды определена опытным путём и при температуре 25 ̊С равна 1.85.

Концентрацию недиссоциированных молекул воды можно принять за постоянную величину, т.к. при температуре 22 ̊С в I л из 55.56 молей воды диссоциирует только 1• моля, т.е. чрезвычайно мало.

K•[H2O]=[ ]•[ ]

Подставив численные значения К и Н2О получим:

K•[H2O]=

= [ ]•[ ]=1• г-ион/л

Ионное произведение воды представляет собой весьма важную величину. Она остаёться постоянной для любых концентраций водородных и гидроксильных ионов в растворе и изменяется только о изменением температуры.

При равенстве концентраций ионов и реакция среды нейтральная. При больше -реакция среды кислая, при меньше среда щелочная.

Между концентрациями и ионов существует обратная зависимость – любое повышение концентрации ионов водорода вызывает соответствующее уменьшение концентрации гидроксильных ионов.

Однозначность связи между концентрациями ионов водорода ж гидроксила в растворе позволяет для характеристик щелочности или кислотности раствора пользоваться одной из этих величин. Принято пользоваться величиной концентрации водородных ионов, Чтобы не оперировать с дробными числами, вместо концентрации Н+ ионов, пользуются ее отрицательным логарифмом - водородным показателем рН.

рН= -lg[]

Если реакций среды нейтральная, то рН = 7, в щелочной среде рН больше , в кислой -рН меньше 7.

Активная реакция большинства природных вод близка к нейтральной (6,8-7,3).

Постоянство рН воды имеет больше значение для нормального протекания в ней различных биологических и физико-химических процессов. Сохранение рН воды близким к нейтральному, необходимо для нормального протекания некоторых процессов ее очистки и да непользования ее в быту и промышленности.

Питьевая вода должна иметь рН= 6,5-9,6. Изменение рН воды свидетельствует о загрязнении ее продуктами распада' органических веществ, промышленными стоками.

Активную концентрацию ионов водорода определяет колориметрическим методом или потенциометрическим. Колориметрический метод основан на изменении окраски индикатора в растворе в зависимости от концентрации ионов водорода. Для приближенного определения значения рН область перехода одного индикатора слишком узла, поэтому применяют смесь индикаторов с зонами перехода, последовательно отватывающими широкую область рН от сильнокислых до сильнощелочных сред. При его помощи определяют,к какому интервалу значений рН относится рН данного раствора. -

Наиболее точно. активную концентрацию ионов водорода определяют патенциометрическим методом.

Общие указания

1. Питание прибора осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 В.

2. Время установлена показаний не должна превышать 3 минуты При измерении рН сильнокислых в сильнощелочных растворов при температурах, близких к нулю, время установления показаний может возрасти

до 10 минут.

3. настройку прибора производят по стандартным буферным растворам с известными значениями рН.

Буферные раствора приготоавливают из реактивов квалификации "для рН-метрии". Они выпускаются в виде стандарт-титров, рассчитанных на 1000 мл. буферного раствора. Для приготовления буферных растворов применяют дистилированную воду, предварительно прокипячённую в

течете 30-40 минут для удаления растворённой углекислоты.

Практическая часть

Подготовка прибора к работе

1. Прибор включают в сеть 220В, при этом должен засветиться глазок индикации включения.

2. Проверяет механический нуль показывающего прибора. При необходимости корректором нудя с помощью отвертки устанавливают стрелку прибора на начальную отметку.

3. Нажимают кнопку " 0,t" (кнопка "НИ" должка быть отжата).

4. Ручкой "Температура раствора" стрелку показывающего прибора устанавливают против отметки, соответствующей температуре, при которой производят измерения.

9. Прогревают прибор в течение не менее 25 минут.