Вопросы и задачи

1. Какие соединения углекислоты присутствуют в природных водах? Написать углекислотное равновесие и объяснить его динамический характер.

2. Как зависит содержание различных форм углекислоты в воде от величины рН?

3. Каким методом определяют содержание ионов в природной воде при совместном присутствии?

4. Как рассчитать содержание ионов в природной воде при совместном присутствии?

5. Как рассчитать содержание ионов при отсутствии карбонат-ионов?

6. При определении содержания гидрокарбонатов в природной воде на титрование 100мл исследуемой воды пошло 4.5 мл 0.01 N соляной кислоты. Вычислить концентрацию гидрокарбонатов (ионов ) в эквивалентной и весовой формах.

7. При определении концентрации ионов в воде на титрование 100мл воды пошло 1.5 мл 0.1 N раствора соляной кислоты. Вычислить концентрацию ионов в эквивалентной и весовой формах.

РАБОТА 10. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЕ НИТРИТОВ В ВОДЕ

Азотсодержащие вещества/аммиак, азотистая и азотная кислоты/ образуются в воде, главным образом, в результате разложения белковых соединений, попавших в неё со сточными водами. Белковые вещества под действием микроорганизмов подвергаются распаду, конечным продуктом которого является аммиак. Растворены в воде аммиак при окислении кислородом под действием бактерий постоянно превращается в азотистую, а затем в азотную кислоты:

+ = +

+ = (процесс нитрации)

По азотсодержащим веществам можно судить о времени загрязнения воды. Наличие аммиака в воде, отсутствие нитритов указывает на свежее загрязнение воды. Совместное присутствие их свидетельствует о том, что с момента загрязнения прошел некоторый промежуток времени. Отсутствие аммиака при наличии нитритов и нитратов указывает на то, что загрязнение воды произошло давно и за это время вода самоочистилась.

Определяют содержание ионов колориметрическим методом, который основан на способности нитритов с реактивом Грисса / сульфаниловая кислота и а-нафтиламин / азосоединения. Сульфаниловая кислота и а-нафтиламин между собой без нитрита не реагируют, а в присутствии нитрата ионов образуют краситель красного цвета. Количество образовавшегося красителя определяется содержанием нитрита в воде.

Реакция протекает в две стадии. Вначале нитриты взаимодействуют с сульфаниловой кислотой с образованием диазосоединения. Реакция протекает в кислой среде, создаваемой уксусной кислотой/ нитрит в уксус-кислоте переходит в азотистую кислоту/.

Затем это диазосоединение вступает в реакцию с а-нафтиламином, образуя азосоединение/ краситель/ красного цвета.

Эта реакция очень чувствительна. Она позволяет определять тысячные доли миллиграмма нитритов в литре воды. При содержании в исследуемой воде нитритов более 0.3 мг/л её разбавляют.

Содержание ионов определяют визуально, пользуясь стандартной колориметрической шкалой фотоколориметрированием. Применяют также и ускоренный метод, в котором содержание ионов находят по таблице в зависимости от интенсивности окраски исследуемого раствора.

Практическая часть

Реактивы

1. /исходный стандартный раствор/*

2. 

3. /12% раствор/

Ход определения

Ускоренный метод

Наливают в пробирку 10 мл отфильтрованной исследуемой воды, прибавляют 0.5 мл реактива Грисса и нагревают пробирку на водяной бане при 40̊ С в течении 5 минут. Содержание ионов находят по табл. В зависимости от интенсивности окраски исследуемого раствора.

Таблица 1

Окраска раствора при рассмотрении сбоку	Окраска раствора при рассмотрении сверху	Содержание ионов мг/л
нет	нет	0.001
едва заметная розовая	заметная розовая	0.002
очень светло розовая	светло-розовая	0.004
бледно-розовая	светло-розовая	0,02
светло-розовая	розовая	0,04
розовая	ярко-розовая	0,07
ярко-розовая	красная	0,2
красная	ярко-красная	0,4

*0.0985 г химически чистого высушенного при 100̊ С нитрата натрия растворяют в дистиллированной воде и доводят объём до 1л. В 1мл такого раствора содержится 0.02 мг ионов . Раствор хранят в склянке из тёмного стекла. Для консервации прибавляют 1 мл хлороформа или толуола.

**Реактив Грисса представляет собой смесь растворов сульфаниловой кислоты (30.5 г растворяют при нагревании 150мл 12% раствора уксусной кислоты), и а-нафтиламина (0.2-0.25 г растворяют при нагревании в 150мл 12% раствора уксусной кислоты). Оба раствора хранят отдельно в тёмных склянках с притёртыми пробками. Смешивают растворы в соотношении 1:1 непосредственно перед определением.