Лабораторна робота №3

Тема "Визначення окислюваності води"

Мета роботи. Набути навики визначення окислюваності води, визначити причини виникнення , види та межі зміни.

Необхідні прилади: скляні капіляри, конічна колба на 250 мл, циліндр

h = 100 мл, бюретка, азбестоцементна сітка, годинникове скло, спиртівка.

Необхідні знання. Визначення окислюваності, методи практичного визначення, правила титрування розчинів, кольори індикаторів розчинів марганцевокислого калію.

Основні положення до лабораторної роботи

Під окислюваністю води розуміють здатність речовин, які містяться у воді, реагувати з окислювачами. До таких речовин належать органічні речовини: забарвлені гумусові речовини, найдрібніші організми, органічні зваги, продукти розпаду органічних речовин.

Окислюваність характеризує ступінь забрудненості води органічними речовинами, відіграє роль при санітарній та технічній оцінці води. Величину окислюваності води виражають кількістю міліграмів кисню, яка необхідна для окислення речовин, що містяться у 1 л досліджуваної води.

Методи визначення окислюваності води дають змогу лише побічно встановити кількісний вміст органічних речовин; пряме їх визначення пов'язане з певними труднощами. Крім того, разом з органічними речовинами у воді окислюються деякі мінеральні сполуки, наприклад, сірководень солі закисного заліза та ін.

Принцип визначення основано на застосуванні як окислювача перманганату калію. Нижче описано метод визначення окислюваності води перманганатом калію у кислому середовищі (метод Кубеля). В особливих випадках, коли вміст хлор-іону перевищує 500 мг/ л, окислення проводять іншим методом, діючи на воду марганцевокислим калієм у лужному середовищі (метод Шульца).

Розрізняють загальну та часткову окислюваність води. Загальну окислюваність часто називають хімічним споживанням кисню (ХСК). Загальну окислюваність визначають за кількістю витраченого на окислення йоднуватокислого калію.

При частковій окислюваності, яка визначається перманганатним методом, деякі стійкі органічні сполуки залишаються неокисленими (наприклад, багато вуглеводних сполук).

У практиці часто знаходять часткову окислюваність. При аналізі промислових стічних вод визначають ХСК.

За методом Кубеля відновлення перманганату калію проходить за схемою

.

В іонній формі реакція може бути виражена рівнянням

.

Залишок унесеного перманганату калію титрують розчином щавлевої кислоти:

або в іонній формі:

.

Розчини марганцевокислого калію мають темно-малиновий, а при великих концентраціях – фіолетовий колір. Вимірювання об'єму в бюретці береться для темнозабарвлених розчинів по верхньому краю меніска.

При визначенні окислюваності води індикатором кінця реакції є сам забарвлений розчин марганцевокислого калію.

Перебіг реакції пов'язаний із зникненням яскраво забарвлених у малиново-фіолетовий колір іонів (іон - безбарвний) і супроводжується знебарвленням кожної доданої краплі його розчину. Як тільки всі речовини у воді, що здатні окислюватися, будуть окислені, лише одна крапля марганцевокислого калію забарвить весь розчин у блідо-рожевий колір.

Часто застосовують наступний спосіб. Для забезпечення повноти окислення додають до води великий надмір титрованого розчину марганцевокислого калію та кип'ятять довгий час. Після цього приливають надлишок титрованого розчину щавлевої кислоти, причому рідина знебарвлюється. Далі проводять титрування гарячої рідини марганцевокислим калієм до появи стійкого блідо-рожевого забарвлення.

Окислюваність води може змінюватись у різних межах: для глибоких підземних артезіанських вод окислюваність не більше ніж 0,2-0,6 мг О/ л, для рік та озер відповідно 5-12 мг О/ л.

Вода придатна для господарсько-побутових цілей, якщо окислюваність її не перевищує 3,0 мг О/ л, а для живлення парових котлів – 5,1 мг О/ л.