- •Технологія водопідготовки лабораторний практикум
- •«Хімічна технологія»
- •Передмова
- •Назва лабораторних робіт, їх зміст, об'єм і модулі, до яких вони належать та назви модулів
- •Система критеріїв оцінювання знань з лабораторних робіт
- •Модуль № 1
- •Модуль № 2
- •Яка призначається для питних і виробничих потреб»
- •Модуль № 3
- •Принцип компановки технологічних схем»
- •Модуль № 4
- •Модуль № 5
- •Модуль № 6
- •Модуль № 7
- •Правила оформлення лабораторних робіт
- •Техніка безпеки в хімічній лабораторії
- •Визначення фізичних показників якості води поверхневого джерела
- •1 Фізико-хімічні основи процесу
- •2 Порядок виконання роботи
- •Для отримання шкали кольоровості
- •Очікуваного вмісту зависі
- •3 Вимоги до звіту
- •4 Контрольні запитання
- •5 Література
- •Визначення ступеня мінералізації дніпрової води
- •1 Фізико-хімічні основи процесу
- •2 Порядок виконання роботи
- •Прожареного залишку
- •3 Вимоги до звіту
- •4 Контрольні запитання
- •5 Література
- •Пом’якшення і допом’якшення природної води реагентними методами
- •1 Фізико-хімічні основи процесу
- •2 Порядок виконання роботи
- •3 Методи контролю
- •4 Вимоги до звіту
- •І допом’якшення води фосфатним методом
- •5 Контрольні запитання
- •6 Література
- •Визначення хлорпоглинаємості і показника, який відображає як хлорується вода
- •1 Фізико-хімічні основи процесу
- •2 Порядок виконання роботи
- •3 Методи контролю
- •4 Вимоги до звіту
- •Як хлорується вода
- •5 Контрольні запитання
- •6 Література
- •Побудова градуювального графіка
- •1 Метод вимірювання
- •2 Порядок виконання роботи
- •3 Вимоги до звіту
- •4 Контрольні запитання
- •5 Література
- •Визначення оптимальної дози коагулянту
- •1 Фізико – хімічні основи процесу
- •2 Порядок виконання роботи
- •3 Методи контролю
- •4 Вимоги до звіту
- •5 Контрольні запитання
- •6 Література
- •Вивчення впливу вапнування на процес коагуляційної очистки води
- •1 Фізико-хімічні основи процесу
- •2 Порядок виконання роботи
- •3 Методи контролю
- •4 Вимоги до звіту
- •5 Контрольні запитання
- •6 Література
- •Визначення динамічної обмінної ємності
- •1 Фізико-хімічні основи процесу
- •3 Приготування розчинів
- •4 Порядок виконання роботи
- •До проскакування у фільтрат іонів кальцію
- •5 Методи контролю
- •6 Вимоги до звіту
- •7 Контрольні запитання
- •8 Література
- •Вивчення процесів опріснення і знесолення води
- •1 Фізико-хімічні основи процесу
- •3 Приготування розчинів
- •4 Опис лабораторної установки
- •5 Порядок виконання роботи
- •6 Методи контролю
- •7 Вимоги до звіту
- •Шляхом перегонки
- •8 Контрольні запитання
- •9 Література
- •Список рекомендованої літератури
- •Додаток а Приклад оформлення титульного аркушу лабораторної роботи
- •Додаток б Приклад оформлення титульного аркушу звіту з лабораторних робіт
Для отримання шкали кольоровості
Розчин І, см3 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
Розчин ІІ, см3 |
100 |
99 |
98 |
97 |
96 |
95 |
94 |
92 |
90 |
88 |
86 |
84 |
Градуси кольоровості |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
Для визначення кольоровості наливають 100 см3 води, що досліджується, у пробірку, однотипну з тими, в яких знаходиться шкала кольоровості. Потім порівнюють колір води із зразками, які становлять шкалу кольоровості на білому фоні, дивлячись на пробірки зверху і відшукують ту пробірку зі шкали кольоровості, з якою забарвлення води є тотожним.
Каламутна вода, прозорість якої менша ніж 20 см за методом Снеллана, перед визначенням фільтрується.
Одиниці виміру кольоровості – градуси. Якщо вода має кольоровість вищу за 80 градусів, то визначення проводиться після розбавлення її водою, і величина кольоровості виходить множенням результату визначення на кратність розбавлення.
2.4 Визначення завислих речовин
Завислі речовини у природних водах визначаються гравіметричним методом, сутність якого полягає у вимірі маси завислих речовин. Зважування є початковою і кінцевою стадією аналізу.
обладнання
Лійки лабораторні скляні
Ексикатор
Колби конічні ємкістю 250 см3
Стаканчики для зважування (бюкси) СВ
Фільтри паперові щільні «синя стрічка»
Циліндр мірний ємкістю 100 см3
Терези аналітичні типу ВЛР-200
Шафа сушильна
Перед виконанням аналізу необхідно довести до постійної маси фільтри і бюкси. Це робиться таким чином. Паперові фільтри «синя стрічка» і бюкси висушують протягом 1 години при температурі 105oС в шафі сушильній. Потім їх охолоджують в ексикаторі протягом 20-40 хвилин (до кімнатної температури), зважують на аналітичних терезах з точністю не менше ніж до четвертого знаку після коми, знову ставлять в сушильну шафу на 1 годину при 105o С, охолоджують і зважують.
Якщо результати зважування співпадають або різниця між ними не перевищує 0,0002 г, можна вважати, що постійність маси досягнуто. Якщо ж різниця між результатами зважування більша ніж 0,0002 г, то бюкси або фільтри необхідно ще раз висушити, охолодити і зважити, і так до досягнення постійної маси.
Невеликі предмети, наприклад, паперові фільтри, набувають постійної маси вже після першого висушування, але для підтвердження даних їх необхідно ще раз висушити і зважити.
Об’єм води, необхідний для визначення, залежить від очікуваного вмісту зависі (див. табл. 3).
Таблиця 3 – Залежність об’єму води для визначення завислих речовин від
Очікуваного вмісту зависі
Очікуваний вміст зависі, мг/дм3 |
менше ніж 10 |
10 – 50 |
50 – 100 |
100 – 500 |
понад 500 |
Об’єм води, дм3 |
1,5 – 2,0 |
1,0 |
0,5 |
0,25 |
0,1 |
Воду для аналізу ретельно збовтують і швидко, щоб не встигли осісти зависі, відбирають циліндром необхідний об’єм води і фільтрують через, попередньо доведений до постійної маси, паперовий фільтр «синя стрічка», розташований на лійці, яка знаходиться в конічній колбі ємкістю 250 см3. Якщо фільтрат каламутний, його необхідно знову профільтрувати через той самий фільтр. Завислі речовини на фільтрі промивають кілька разів невеликою кількістю дистильованої води. Потім фільтр переносять у, доведений до постійної маси , бюкс і висушують при температурі 105oС до постійної маси.
Вміст завислих речовин визначають за формулою:
,
мг/дм3, (1)
де m2 – маса бюкса з фільтром і завислими речовинами, г;
m1 – маси води з фільтром без завислих речовин, г;
V – об’єм води, взятої для аналізу, см3;
1000 – коефіцієнт перерахунку г в мг.
2.5 Визначення каламутності
Каламутність води зумовлена наявністю в ній дрібнодисперсних та колоїдних речовин неорганічного і органічного походження. Причиною каламутності поверхневих вод є, насамперед, луги, силіцієва кислота, гідроксиди заліза і алюмінію, органічні колоїдні речовини і різноманітні мікроорганізми та планктон.
Каламутність води визначається фотометричним методом. Сутність методу полягає у вимірюванні оптичної густини води у світлі, що проходить, із зеленим світлофільтром на фотоколориметрі. Каламутність води визначається у мг/дм3 за градуювальним графіком, який побудовано із стандартної суспензії каоліну.
обладнання
Бетелі ємкістю 5 дм3
Колби мірні ємкістю 100, 1000 см3
Піпетки Мора ємкістю 25, 100 см3
Піпетки мірні ємкістю 1,2,5,10 см3
Фарфорові тиглі або чашки
Циліндри мірні ємкістю 100, 1000 см3
Колориметр фотоелектричний концентраційний типу КФК-2
Прибор для фільтрування через мембранні фільтри
із водоструминним насосом
Терези аналітичні типу ВЛР – 200
Фільтри мембранні із діаметром пор 0,5 – 0,8 мкм, підготовлені до аналізу у відповідності до вказівок виробника
Центрифуга
Шафа сушильна
Реактиви
Вода дистильована і бідистильована
Тетракалій дифосфат(V) – вода(1/3) (К4Р2О7* 3Н2О) або тетранатрій дифосфат(V) – вода(1/3) (Na4Р2О7* 3Н2О)
Каолін збагачений для парфумерної промисловості або кабельної промисловості
Формалін
Хлороформ
Приготування основної стандартної суспензії із коаліну
Вона готується таким чином: 25 – 30 г каоліну добре збовтують із 3 – 4 дм3 дистильованої води у бетелі ємкістю 5 дм3 і залишають стояти 24 години. Через 24 години сифоном відбирають частину рідини, що не освітлилася у бутель ємкістю 5 дм3. До частини рідини, що залишилися, знову приливають воду, дуже збовтують, знову залишають у спокої 24 години і знову відбирають середню частину, що не освітлилася. Цю операцію повторюють тричі, кожний раз приєднуючи суспензію, що не освітлилася протягом доби, до раніше зібраної. Накопичену суспензію добре збовтують і через три доби зливають рідину над осадом, як таку, що містить надто мілкі частки.
До осаду, що одержали, додають 100 см3 дистильованої води, збовтують і отримають основну стандартну суспензію. Концентрацію основної стандартної суспензії визначають ваговим методом (не менше ніж із двох паралельних проб). Для цього 5 см3 суспензії розміщують у тигель (або чашку), який доведено до постійної маси, висушують у сушильній шафі при температурі 105oС і зважують. Таким чином тигель (або чашку) із суспензією доводять до постійної маси, після чого розраховують вміст каоліну в 1 дм3 суспензії.
Потім основну стандартну суспензію стабілізують тетракалій дифосфатом(V) або тетранатрій дифосфатом(V) (200 мг на 1 дм3) і консервують формаліном (10 см3 на 1 дм3) або хлороформом (1 см3 на 1 дм3).
Основна стандартна суспензія зберігається протягом 6 місяців і повинна містити близько 4 г/дм3 каоліну.
Приготування робочих стандартних суспензій каламутності із каоліну
Робочі стандартні суспензії каламутності із каоліну готують із проміжної стандартної суспензії, яка містить 100 мг/дм3 каоліну. Проміжну стандартну суспензію готують із основної стандартної суспензії із каоліну таким чином: основну стандартну суспензію із каоліну збовтують, беруть піпеткою Мора і поміщають у мірну колбу ємкістю 1000 см3 або у мірну колбу ємкістю 100 см3 таку її кількість , щоб концентрація каоліну у воді становила 100 мг/дм3. Доводять дистильованою водою до мітки і перемішують.
Робочі стандартні суспензії каламутності із коліну готують на бідистильованій воді таким чином: у сім мірних колб ємкістю 100 см3 наливають піпеткою таку кількість проміжної стандартної суспензії із концентрацією 100 мг/дм3 каоліну, щоб концентрація робочих суспензій у колбах становить 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 мг/дм3 і доводять бідистильованою водою до мітки. Розчини перемішують. Проміжна стандартна суспензія і всі робочі стандартні суспензії зберігаються не більше доби.
Побудова градуювального графіка
Виміряють оптичну густину робочих суспензій на КФК-2 у зеленій частині спектру (λ = 530 нм) по відношенню до контрольної рідини.
Якщо кольоровість води, що вимірюється, нижче 10o за хром – кобальтовою (Cr-Со) шкалою, то контрольною рідиною є двічі дистильована вода. Якщо кольоровість проби, що вимірюється , вище 10o за цією ж шкалою, то контрольною рідиною є дослідна вода, з якої видалені завислі речовини центрифугуванням (центрифугують 5 хвилин при 3000 обертів за хвилину) або фільтруванням через мембранний фільтр з діаметром пор 0,5 – 0,8 мкм.
За отриманими значеннями оптичних густин і відповідних їм концентрацій робочих стандартних суспензій (мг/дм3) будують градуювальний графік для визначення каламутності води.
Проведення дослідження
В кювету з довжиною l (товщиною шару, що поглинає світло) 50 мм або 100 мм вносять добре збовтану пробу води і виміряють її оптичну густину в зеленій частині спектру (λ= 530 нм) по відношенню до контрольної рідини при чутливості 2. Вміст каламутності у мг/дм3 визначають за градуювальним графіком.
