- •Для студентов 2-го курса строительного факультета, обучающихся по направлению подготовки дипломированных специалистов
- •270205 - «Автомобильные дороги и аэродромы»
- •Введение
- •Лабораторное занятие №1. Снег - индикатор чистоты воздуха
- •Лабораторное занятие № 2 Отбор проб воды. Определение органолептических показателей воды
- •1 Отбор проб воды
- •2 Определение органолептических показателей воды
- •2.1 Определение цветности воды
- •2.2 Определение запаха
- •2.3 Определение вкуса и привкуса
- •2.4 Определение мутности и прозрачности
- •2.5 Определение пенистости
- •Лабораторное занятие № 3.
- •1 Определение температуры
- •2 Определение водородного показателя (рН)
- •3 Определение щелочности и кислотности
- •4 Определение растворенного кислорода
- •5 Определение биохимического потребления кислорода (бпк)
- •6 Определение окисляемости, или химического потребления кислорода (хпк)
- •Лабораторное занятие № 4. Определение минерального состава воды
- •1 Общие положения
- •2 Методические рекомендации по выполнению лабораторной работы
- •2.1 Определение карбонатов, гидрокарбонатов, карбонатной жесткости и щелочности
- •2.2 Определение сульфатов
- •Соблюдайте осторожность: нитрат бария токсичен!
- •2.3 Определение хлоридов
- •2.4 Определение сухого остатка
- •2.5 Определение общей жесткости, кальция и магния
- •2.6 Определение натрия и калия
- •2.7 Определение общего солесодержания
- •Лабораторное занятие № 5. Оценка экологического состояния почвы
- •1 Задачи и содержание оценки экологического состояния почвы
- •2 Загрязнение почв
- •3 Отбор образцов при изучении почвенных разрезов и подготовка их к анализу
- •4 Оценка экологического состояния почв
- •4.1 Определение рН почвенной вытяжки и оценка кислотности почвы
- •4.2 Определение засоленности почвы по солевому составу
- •О чем свидетельствует наличие солевого остатка на стекле?
- •4.3 Оценка экологического состояния почвы по солевому составу водной вытяжки
- •Лабораторное занятие № 6. Определение нитратов в различных овощах
- •1 Общие положения
- •Содержание
- •270205 - «Автомобильные дороги и аэродромы»
Лабораторное занятие № 4. Определение минерального состава воды
Цель занятия: изучение минерального состава воды и методов его определения.
1 Общие положения
Минеральный состав воды отражает результат взаимодействия воды как физической фазы и среды жизни с другими фазами (средами): твердой, т.е. береговыми и подстилающими, а также почвообразующими минералами и породами; газообразной (с воздушной средой) и содержащейся в ней влагой и минеральными компонентами. Кроме того, минеральный состав воды обусловлен целым рядом протекающих в разных средах физико-химических и физических процессов - растворения и кристаллизации, пептизации и коагуляции, седиментации, испарения и конденсации и др. Большое влияние на минеральный состав воды поверхностных водоемов оказывают протекающие в атмосфере и в других средах химические реакции с участием соединений азота, углерода, кислорода, серы и др.
Ряд показателей качества воды так или иначе связан с определением концентрации растворенных в воде различных минеральных веществ. Содержащиеся в воде минеральные соли вносят разный вклад в общее солесодержание, которое может быть рассчитано суммированием концентраций каждой из солей. Пресной считается вода, имеющая общее солесодержание, или минерализацию, не более 1 г/л. Среди пресных вод, в зависимости от величины солесодержания (в мг/л), выделяют воды ультрапресные (менее 100), маломинерализованные (100-200), средне-минерализованные (200-500) и повышенной минерализации (500-1000). При величине солесодержания от 1 до 25 г/л воду считают солоноватой. Можно выделить две группы минеральных солей, обычно встречающихся в природных водах (таблица 8).
Таблица 8 - Основные компоненты минерального состава воды
Компонент минерального состава воды |
Предельно – допустимая концентрация (ПДК) |
ГРУППА 1 |
|
1. Катионы: Кальций (Сa2+) Натрий (Na+) Магний (Mg2+) 2. Анионы: Гидрокарбонат (НСО3-) Сульфат (SO42-) Хлорид (Сl-) Карбонат (СО32-) |
200 мг/л 200 мг/л 100 мг/л
1000 мг/л 500 мг/л 350 мг/л 100 мг/л |
ГРУППА 2 |
|
1. Катионы Аммоний (NH4+) Тяжелые металлы (сумма) Железо общее (сумма Fe2+ и Fe3+) 2. Анионы Нитрат (NO3-) Ортофосфат (РО43-) Нитрит (NO2-) |
2,5 мг/л 0,001 мг/л 0,3 мг/л
45 мг/л 3,5 мг/л 0,1 мг/л |
Как видно из таблицы 8, основной вклад в минеральный состав вносят соли 1-й группы (они образуют так называемые «главные ионы»), которые определяют в первую очередь. К ним относятся хлориды, карбонаты, гидрокарбонаты, сульфаты. Соответствующими катионами для названных анионов являются калий, натрий, кальций, магний. Соли 2-й группы также необходимо учитывать при оценке качества воды, т.к. на каждую из них установлено значение ПДК, хотя они вносят незначительный вклад в солесодержание природных вод.
Соотношение концентрации в воде главных ионов (в ммоль/л) определяет типы химического состава воды. В зависимости от преобладающего вида анионов ( 25% эквивалента при условии, что суммы ммоль анионов и катионов принимаются равными 50% соответственно каждая) различают воды гидрокарбонатного класса (концентрация НСО3- 25% экв. анионов), сульфатного (SО42- 25% экв.), хлоридного (Сl 25% экв.). Иногда выделяют также воды смешанных, или промежуточных, типов. Соответственно, среди катионов выделяются группы кальциевых, магниевых, натриевых или калиевых вод.
Минерализация воды имеет важнейшее значение при характеристике химического состава вод. Анализы воды на содержание минеральных компонентов проводят в различные периоды: для поверхностных вод - в зимнюю межень, весеннее половодье (пик), летне-осеннюю межень, летне-осенний паводок; для вод заболоченных участков - в зимнюю межень и весеннее половодье, для почвенных вод - в зимнюю межень, весеннее половодье и летне-осеннюю межень.
Концентрации растворенных в воде минеральных солей определяют, как правило, химическими методами - титриметрическим, колориметрическим. Концентрации некоторых компонентов (например, катионов натрия, калия) в воде можно оценить расчетными методами, имея данные о значениях концентраций других катионов и анионов.