2.3. Визначення вмісту розчинених речовин (сухого залишку)

Концентрацію розчинених у воді речовин найзручніше визначати за допомогою приладу, який випускають зарубіжні фірми під назвою кондуктівіті-тестер, тобто дослівно «прилад для вимірювання провідності». Принцип його дії ґрунтується на залежності електропровідності води від вмісту в ній розчинених речовин-електролітів. Сучасний прилад важить близько 0,5 кг.

Під час визначення розчинених речовин датчик приладу занурюють у воду і на екрані дисплея з'являються значення концентрації речовин у міліграмах на літр.

Кондуктометричним визначенням розчинених солей користу­ються на станціях водопідготовки та бойлерних. Будують графічну залежність електропровідності від вмісту розчинених електролітів (оскільки склад води приблизно однаковий) і, користуючись градую-вальною кривою за виміряною електропровідністю, визначають вміст розчинених речовин.

У лабораторіях частіше застосовують гравіметричний метод.

Сухий залишок характеризує вміст мінеральних і частково органічних домішок (температура кипіння яких помітно вища за 105°С і вони нелеткі з водяною парою й не руйнуються при 105°С).

Обладнання, матеріали, реактиви: піпетка на 100 мл, фарфорові чашки, беззольний фільтр «синя стрічка», піпетки Мора, хімічні стакани або конічні колби для збирання профільтрованої води (фільтрату), сушильна шафа, ексикатор, муфельна піч, аналітичні терези, мірна колба на 1 л, водяна баня, карбонат натрію Na₂CO₃ безводний (10 г Na₂СО₃ хімічно чистого, висушеного при 200°С упродовж трьох годин і зваженого на аналітичних терезах, розчиняють у дистильованій воді й доводять об'єм до 1 л; 1 мл розчину містить 10 мг Nа₂СО₃).

Хід роботи

У прожарену, охолоджену й зважену фарфорову чашку додають 50…250 мл аналізованої профільтрованої природної або стічної води. Воду випарюють на водяній бані з дистильованою водою досуха.

Чашку із залишком переносять у сушильну шафу й висушують при температурі 105°С до стабільної маси.

Вміст сухого залишку X, мг/л, розраховують за формулою

,

де а і b — відповідно маса фарфорової чашки із залишком і маса пустої чашки, г; V — об'єм проби води, л.

Описаний вище метод дає трохи завищені результати внаслідок гідролізу та гігроскопічності хлоридів кальцію і магнію, а також важкого відщеплення води сульфатами цих катіонів.

Ці недоліки усуваються додаванням карбонату натрію Nа₂СО₃. При цьому хлориди та сульфати кальцію і магнію переходять у без­водні карбонати.

Розчин Na₂СO₃ вносять піпеткою після доливання у фарфорову чашку останньої порції води з таким розрахунком, щоб маса доданого карбонату натрію приблизно вдвічі перевищувала масу очікуваного сухого залишку (для прісних вод об'єм розчину становить 25 мл), розчин переміщують скляною паличкою, споліскують її над чашкою дистильованою водою.

Далі все роблять, як описано вище.

Масову концентрацію сухого залишку X, мг/л, розраховують за формулою

,

де М₁ і М₂ — відповідно маса чашки з сухим залишком і маса порожньої чашки, мг; М₃ — маса доданого Na₂СО₃ (25 мл 1%-го розчину містить 250 мг Nа₂СО₃), мг; V — об'єм води, взятої для аналізу, л.

Визначення залишку після прожарювання. Доведені до стабільної маси при 100°С фарфорові чашки після висушування переносять у муфельну піч і прожарюють до сталої маси при 600°С.

Обчислюють масову концентрацію сухого залишку, мг/л, після прожарювання, який практично дорівнює вмісту неорганічних речовин:

,

де а і b — відповідно маса чашки до і після прожарювання, г; К — об'єм проби води, л.

Різниця значень масової концентрації залишку до і після прожарювання характеризує вміст летких речовин (переважно органічних).

Контрольні запитання і завдання

1. Від яких чинників залежить каламутність води?

2. Яким чином тварини-фільтратори змінюють каламутність вод?

3. Чи впливає прозорість води на процеси фотосинтезу у водяних рослин і як саме?