ПО ХИМИИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Московская сельскохозяйственная академия имени К. А. Тимирязева

Факультет почвоведения, агрохимии и экологии

Кафедра неорганической и аналитической химии

 

Г.Д.Клинский, Д.А.Князев, С.Н.Смарыгин,

А.В.Бочкарев, И.В.Дайдакова

 

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

ПО ХИМИИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Часть 1

Химия воды

 

МОСКВА ИЗДАТЕЛЬСТВО МСХА 2000

 

ВВЕДЕНИЕ.

Данное учебное пособие является первой частью лабораторного практикума по химии окружающей среды. В нем описаны лабораторные работы по анализу природных или сточных вод с применением химических и физико-химических методов, используемых в настоящее время в соответствии с государственными стандартами. Химический состав объектов окружающей среды определяется не только естественными, но и антропогенными факторами, прежде всего химическим загрязнением. Одной из важных особенностей анализа объектов окружающей среды является многокомпонентность проб. Поэтому часто актуален анализ проб на содержание не только основных компонентов, микрокомпонентов, но и на степень загрязнения токсичными веществами. При проведении лабораторных работ большое внимание отводится таким этапам анализа как отбор пробы, ее хранение, подготовка к анализу. На заключительном этапе выполнения лабораторной работы необходимо проводить математическую обработку результатов эксперимента, сравнивать полученные данные со значениями ПДК по определенным загрязнителям, делать выводы о качестве исследуемого объекта окружающей среды.

Природные и сточные воды являются сложными многокомпонентными системами. В них содержится большое количество разнообразных минеральных и органических веществ, которые могут присутствовать как в истинно растворенной форме, так и в виде коллоидных частиц, суспензий, эмульсий. Исследование качества воды заключается в сопоставлении результатов анализа воды по определенным параметрам с установленными стандартами. Разработаны стандарты качества воды для каждого из предполагаемых способов применения конкретного вида воды. Эти стандарты определяются также технологическими и экономическими возможностями водопользования в различных районах. Качество воды предварительно оценивается по общим характерным параметрам и суммарным показателям: органолептические свойства, цветность, мутность, кислотность, щелочность, химическое потребление кислорода (ХПК), биохимическое потребление кислорода (БПК), объем грубодисперсной фазы, общее содержание углерода, азота, серы и т.д. Общие параметры дополняются более детальными требованиями к качеству воды. При этом нормируются концентрации отдельных веществ (по величинам ПДК).

При отборе пробы воды из водоёма необходимо учитывать конкретную санитарную ситуацию и задачи аналитического контроля. В первую очередь надо правильно определить пункты и сроки отбора проб воды. При централизованном водоснабжении в населенном пункте пробы воды из водоема берутся в точке водозабора по глубине и ширине реки. В водохранилищах, озерах, прудах, где течение воды резко замедлено, качество воды может быть различным в нескольких точках, поэтому в этих водоёмах берут серию проб по створам и глубине. При контроле сточных вод режим отбора проб должен исходить из условий образования, отведения, очистки и выпуска сточных вод контролируемого предприятия.

В зависимости от определяемых компонентов в каждом особом случае оговариваются дополнительные меры по пробоподготовке. В лабораторных журналах обязательно указывают даты отбора и анализа воды.

О ПОРЯДКЕ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРАКТИКУМА

1. Г.Фелленберг, Загрязнение природной среды. Введение в экологическую химию, М., Мир, 1997. 2. Основы аналитической химии, Ю.А.Золотов и др., М., Высшая школа, 1996. 3. А.Г.Муравьев, Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами, Крисмас, Санкт-Петербург,…

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

Лабораторная работа №1. Определение органолептических свойств природных вод.

Для фотоколориметрического определения цветности и мутности используют способ калибровочного графика. Для этого измеряют оптическую плотность серии… Проведение фотоколориметрического определения на фотоколориметре КФК-2… 1. Включают прибор в сеть и дают ему прогреться 15 мин. Во время прогрева прибора кюветное отделение должно быть…

ЦВЕТНОСТЬ

Цветность воды определяют фотометрически. Пробу исследуемой воды сравнивают по окраске с растворами, имитирующими цвет природных вод (по так… Реагенты: 1. 1л основного стандартного раствора, соответствующего 500о по шкале цветности (0,09г дихромата калия, 2г сульфата…

МУТНОСТЬ.

Реагент: 1 л основной стандартной суспензии аморфного диоксида кремния (0,1г/л). Методика определения. Подготавливают фотоколориметр к работе. Для приготовления эталонных суспензий берут 5 мерных…

НАЛИЧИЕ ОСАДКА.

Осадок оценивают визуально и характеризуют по следующим параметрам: нет, незначительный, заметный, большой. При очень большом осадке указывают толщину слоя в мм. По качеству осадок определяют как хлопьевидный, илистый, песчаный и т.п. с указанием цвета – серый, бурый, черный и др.

 

ПРОЗРАЧНОСТЬ.

Шрифт Снеллена №1 для измерения прозрачности воды. 1,0     Научная санитарная оценка питьевой воды и источ- ников водоснабжения…

ЗАПАХ

Запах воды обусловлен наличием в ней летучих пахнущих веществ, которые попадают в нее естественным путём или со сточными водами. Определение основано на органолептическом исследовании характера и интенсивности запаха воды при 20^оС, часто дополнительно и при 50^оС.

Методика определения.100 мл исследуемой воды при 20^оС наливают в колбу вместимостью 150-200 мл с широким горлом, закрывают пробкой, встряхивают вращательным движением, открывают пробку и быстро определяют характер и интенсивность запаха. Интенсивность запаха определяют по пятибалльной шкале (см. таблицу 1).

Таблица 1. Определение интенсивности запаха питьевой воды.

Интенсивность запаха	Характер проявления запаха	Оценка интенсивности запаха, балл
Нет	Запах не ощущается
Очень слабая	Запах не ощущается потребителем, но обнаруживается при лабораторном исследовании
Слабая	Запах замечается потребителем, если обратить на это внимание
Заметная	Запах легко замечается и вызывает неодобрительный отзыв о воде
Отчетливая	Запах обращает на себя внимание и заставляет воздержаться от питья
Очень сильная	Запах настолько сильный, что делает воду непригодной к употреблению

 

По характеру запахи делятся на две группы:

1. Запахи естественного происхождения (ароматический, болотный, древесный, гнилостный, землистый, плесневый, травянистый, сероводородный, неопределенный).

2. Запахи искусственного происхождения (хлорфенольный, камфорный, бензиновый, хлорный и т.д.).

ВКУС И ПРИВКУС.

Вкус и привкус определяют качественно и количественно по интенсивности в баллах (см. таблицу 2). Для питьевой воды вкус и привкус исследуют в сырой воде при комнатной температуре. В воде открытых водоёмов и источников, ненадёжных в санитарном состоянии, вкус воды устанавливают после её кипячения.

Таблица 2. Определение интенсивности вкуса питьевой воды (200С).

Интенсивность вкуса и привкуса	Характер вкуса и привкуса	Оценка интенсивности вкуса и привкуса, балл
Нет	Вкус и привкус не ощущаются
Очень слабая	Вкус и привкус не ощущаются потребителем, но обнаруживаются при лабораторном исследовании
Слабая	Вкус и привкус замечаются потребителем, если обратить на это внимание
Заметная	Вкус и привкус легко замечаются и вызывают неодобрительный отзыв о воде
Отчетливая	Вкус и привкус обращают на себя внимание и заставляют воздержаться от питья
Очень сильная	Вкус и привкус настолько сильный, что делает воду непригодной к употреблению

 

При исследовании в рот набирают 10-15 мл воды, держат несколько секунд, не проглатывая, и определяют характер и интенсивность вкуса и привкуса. Различают четыре вида вкуса: горький, сладкий, солёный и кислый. Остальные вкусовые ощущения называют привкусами: хлорный, рыбный, металлический и т.п.

 

Лабораторная работа №2. Определение биохимического потребления кислорода (БПК)

Биохимическое потребление кислорода (БПК) – это количество кислорода, требуемое для окисления находящихся в 1л воды органических веществ в аэробных условиях при 20^оС в результате протекающих в воде биохимических процессов за определенный период времени (БПК за 3, 5, 10 суток). Установлено, что при загрязнении водоёмов преимущественно хозяйственно-бытовыми сточными водами с относительно постоянным составом и свойствами пятисуточное БПК₅ составляет около 70% полного БПК. Величина БПК определяется по разности содержания растворенного кислорода до и после инкубации пробы воды при стандартных условиях (инкубация проводится в темноте при определенной температуре без дополнительного доступа воздуха). БПК определяют в натуральной, тщательно перемешанной воде.

Величину БПК, Х, (мг О₂ /л) рассчитывают по формуле:

БПК = С₁ - С₂,

где С₁ и С₂ – концентрации кислорода в пробе воды до начала инкубации (нулевой день) и после, мг/л.

Концентрацию растворенного в воде кислорода определяют иодометрическим титрованием по Винклеру. Метод Винклера основан на способности Mn²⁺ окисляться в щелочной среде до MnO₂, количественно связывая при этом растворенный кислород:

2Mn²⁺ + 4OH^- + 2O₂ → 2MnO₂ + 2H₂O.

При последующем подкислении MnO₂ восстанавливается до Mn²⁺, окисляя при этом эквивалентное связанному кислороду количество иодида калия:

MnO₂ + 2I^- + 4H⁺ →Mn²⁺ +I₂ + 2H₂O.

Выделившийся иод оттитровывают раствором тиосульфата натрия:

I₂ +2S₂O₃^2- → 2I^- + S₄O₆^2-.

Реагенты:

1. 1л 2М раствора сульфата или хлорида марганца (II).

2. Щелочной раствор иодида калия (15г иодида калия растворить в 10 мл воды и смешать с 50 мл концентрированного раствора гидроксида натрия, довести объём смеси водой до 100 мл).

3. 1л 15% раствора соляной кислоты.

4. 1л стандартизированного раствора тиосульфата натрия (0.01н.).

Для приготовления этого раствора взвесить на технохимических весах рассчитанную навеску кристаллического тиосульфата натрия Na₂S₂O₃×5H₂O, через воронку высыпать его в чистую бутыль из темного стекла вместимостью 1 л, залить дистиллированной водой, перемешать и оставить в темном месте не менее чем на 10 дней. По истечении этого срока провести стандартизацию этого раствора. Для этого в коническую колбу для титрования вместимостью 250 мл налить при помощи мерного цилиндра 10 мл 10%-ного раствора иодида калия и 10 мл 20%-ного раствора серной кислоты. Затем пипеткой перенести в эту колбу 10 мл стандартизированного раствора перманганата калия. Накрыть колбу часовым стеклом и поставить в темное место на 5 минут. После этого добавить в колбу 100 мл дистиллированной воды и титровать выделившийся иод раствором тиосульфата натрия до перехода окраски раствора от бурой до соломенно-желтой. Затем добавить 3 мл раствора крахмала и продолжать титрование до полного обесцвечивания раствора. Вычислить молярную концентрацию эквивалента тиосульфата натрия в этом растворе.

5. 10 мл 0.5 % крахмала.

 

Методика определения. Предварительно проводится калибровка специальной склянки с точностью до 0.1 мл. Вместимость склянки численно равна разности массы склянки, полностью заполненной дистиллированной водой и закрытой пробкой, и массы пустой сухой склянки, также закрытой пробкой, при одинаковой температуре.

В откалиброванную склянку вместимостью 100-200 мл, снабженную притертой пробкой, отбирают пробу воды. Склянка должна быть заполнена водой до краёв. В склянку вводят пипеткой

1 мл раствора хлорида или сульфата марганца (II) и 1 мл щелочного раствора иодида калия. После введения реактивов закрывают склянку пробкой, следя за тем, чтобы в ней не осталось пузырьков воздуха. При добавлении реагентов часть жидкости переливается через край: ее нужно собрать, и определить ее объем. Затем содержимое склянки тщательно перемешивают многократным резким перевертыванием склянки. После того, как раствор над образовавшимся осадком станет прозрачным, в склянку добавляют 5 мл раствора хлороводородной кислоты. Склянку закрывают пробкой и содержимое тщательно перемешивают. Осадок растворяется, выделившийся при окислении иодида калия иод окрашивает раствор в жёлтый цвет. После этого всю пробу переливают в колбу вместимостью 200-300 мл и быстро титруют стандартизированным раствором тиосульфата натрия при непрерывном перемешивании до слабо-желтого цвета. Далее прибавляют 1мл 0,5%-ного раствора крахмала и продолжают титровать по каплям до исчезновения синей окраски.

Содержание растворенногокислорода в воде, С(O₂) (мг/л), рассчитывают по формуле:

,

где V(Na₂S₂O₃) – объём тиосульфата натрия, пошедшего на титрование пробы, мл;

C(Na₂S₂O₃) – молярная концентрация эквивалента (нормальность) раствора тиосульфата натрия, моль/л;

8 – молярная масса эквивалента кислорода; г/моль;

V₁ – объём пробы воды в склянке, мл;

V₂ – объём воды, вылившейся при введении реактивов для фиксации кислорода, мл.

Кроме концентрации растворенного в воде кислорода, вычисляют процент насыщения воды кислородом по отношению к нормальному содержанию кислорода при данной температуре и давлении. Для этого пользуются данными Таблицы 3, где представлено нормальное содержание кислорода при разной температуре и давлении 760 мм.рт.ст. (общая минерализация воды не должна превышать 1000мг/л, поскольку растворенные в воде соли влияют на растворимость в воде кислорода и других газов).

Процент насыщения воды кислородом рассчитывают по формуле:

,

где С(O₂) – концентрация кислорода, полученная в результате анализа (мг/л),

760 – атмосферное давление (мм. рт. ст.),

С_n - нормальная концентрация кислорода, определенная при помощи таблицы 3 (с учетом температуры),

p – фактическое атмосферное давление, при котором проводится анализ воды (мм. рт. ст.).

Таблица 3. Зависимость равновесной концентрации растворенного в воде кислорода (мг/л) при атмосферном давлении 760 мм.рт.ст. (1013 гПа) от температуры воды, Т (0С).

Т, 0С	Равновесная концентрация растворенного кислорода (мг/л) при изменении температуры на десятые доли градуса (0С)
0.0	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9
	12.79	12.76	12.72	12.69	12.66	12.52	12.59	12.56	12.53	12.49
	12.46	12.43	12.40	12.36	12.33	12.30	12.27	12.24	12.21	12.18
	12.14	12.11	12.08	12.05	12.02	11.99	11.96	11.93	11.90	11.87
	11.84	11.81	11.78	11.75	11.72	11.70	11.67	11.64	11.61	11.58
	11.55	11.52	11.49	11.47	11.44	11.41	11.38	11.35	11.33	11.30
	11.27	11.24	11.22	11.19	11.16	11.14	11.11	11.08	11.06	11.03
	11.00	10.98	10.95	10.93	10.90	10.87	10.85	10.82	10.80	10.77
	10.75	10.72	10.70	10.67	10.65	10.62	10.60	10.57	10.55	10.52
	10.50	10.48	10.45	10.43	10.40	10.38	10.36	10.33	10.31	10.28
	10.26	10.24	10.22	10.19	10.17	10.15	10.12	10.10	10.08	10.06
	10.03	10.01	9.99	9.97	9.95	9.92	9.90	9.88	9.86	9.84
	9.82	9.79	9.77	9.75	9.73	9.71	9.69	9.67	9.65	9.63
	9.61	9.58	9.56	9.54	9.52	9.50	9.48	9.46	9.44	9.42
	9.40	9.39	9.36	9.34	9.32	9.30	9.29	9..27	9.25	9.23
	9.21	9.19	9.17	9.15	9.13	9.12	9.10	9.08	9.06	9.04
	9.02	9.00	8.98	8.97	8.95	8.93	8.91	8.90	8.88	8.86
	8.84	8.82	8.81	8.79	8.7	8.75	8.74	8.72	8.70	8.68
	8.67	8.65	8.63	8.62	8.60	8.58	8.56	8.55	8.53	8.52
	8.50	8.48	8.46	8.45	8.43	8.42	8.40	8.38	8.37	8.35
	8.33	8.32	8.30	8.29	8.27	8.25	8.24	8.22	8.21	8.19
	8.18	8.16	8.14	8.13	8.11	8.11	8.08	8.07	8.05	8.04

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3. Определение окисляемости водной пробы.

Окисляемость водной пробы (иначе называемая "химическое потребление кислорода", ХПК) отражает общее количество содержащихся в воде восстановителей (неорганических и органических), реагирующих с сильными окислителями, например, дихроматом калия, перманганатом калия и т.д. Результаты определения окисляемости одной и той же воды с помощью разных окислителей обычно различаются из-за неодинаковой способности к окислению присутствующих в воде веществ. Величина окисляемости зависит от свойств окислителя, его концентрации, температуры, рН воды и т.п. Поэтому все методы определения окисляемости в определенной мере условны, а получаемые результаты сравнимы только в том случае, когда точно совпадают все условия проведения подобного анализа. Кроме того, при проведения анализа могут окисляться также растворенные в воде хлориды, что приводит к искажению результатов при анализе засоленных вод.

В связи с этим существует несколько методик определения окисляемости, которые по способу проведения анализа делятся на стационарные и полевые, а по области применения – на используемые в отсутствие или при наличии хлоридов. При применении любой методики результаты определения окисляемости воды выражают в мг кислорода на 1 л воды (мг О₂/л).

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРМАНГАНАТНОЙ ОКИСЛЯЕМОСТИ ВОДНОЙ ПРОБЫ

 

Наиболее проста методика определения перманганатной окисляемости. Она основана на окислении присутствующих в воде веществ (в основном легкоокисляющихся, например, гуминовых производных) избытком перманганата калия в сернокислой среде. Далее добавляют иодид калия, который реагирует с не вступившим в реакцию избытком перманганата калия:

2MnO₄^- + 16H⁺ +10I^- ® 2Mn²⁺ +5I₂ + 8H₂O

Выделившийся иод (его количество эквивалентно количеству непрореагировавшего перманганата калия) оттитровывают тиосульфатом натрия.

Реагенты:

1. 1л раствора перманганата калия (0,01н.).

2. 1л раствора серной кислоты (1:3).

3. 1л раствора тиосульфата натрия (0,01н.).

4. 10г кристаллического иодида калия.

5 . 10 мл 0,5%-ного раствора крахмала.

Методика определения. Перед определением перманганатной окисляемости воды необходимо предварительно стандартизировать растворы перманганата калия и тиосульфата натрия (см. лабораторную работу №2).

В коническую колбу помещают 100 мл исследуемой воды, несколько стеклянных капилляров для равномерного кипения, 5мл разбавленной (1:3) серной кислоты, нагревают, и в самом начале кипения добавляют 10 мл раствора перманганата калия, кипятят 10 мин, закрыв колбу конической воронкой для уменьшения испарения жидкости. Далее раствор охлаждают, прибавляют 0,5г кристаллического иодида калия и выделившийся иод оттитровывают раствором тиосульфата натрия до слабо-желтого цвета. Затем прибавляют 1 мл 0,5% -ного раствора крахмала и продолжают титровать до исчезновения синей окраски. Аналогичный анализ проводят для определения окисляемости холостой пробы (дистиллированной воды).

Величину перманганатной окисляемости XПК, (мг О₂/л) вычисляют по формуле:

где V₁ и V₂ – объёмы раствора тиосульфата натрия, израсходованного на титрование холостой и исследуемой пробы, мл;

8 – молярная масса эквивалента кислорода, г/моль;

С(Na₂S₂O₃) – молярная концентрация эквивалента тиосульфата натрия, моль/л;

100 – объём пробы воды, взятой для определения, мл.

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИХРОМАТНОЙ ОКИСЛЯЕМОСТИ ВОДНОЙ ПРОБЫ В ОТСУТСТВИЕ ХЛОРИДОВ (АРБИТРАЖНЫЙ МЕТОД).

Этот метод определения ХПК применяется в основном для анализа сточных вод. Реагенты: 1. Серная кислота, плотность 1,84 г/мл, ч.д.а.

Таблица 4. Данные для построения градуировочного графика

№ раствора						Анализируемая проба воды
Концентрация меди, С (мг/л)
Оптическая плотность, А

Аналогично проводят измерение оптической плотности для исследуемой пробы воды. В плоскодонную колбу отбирают 50 мл исследуемой воды. Если вода не была подкислена при отборе пробы, её подкисляют 2 каплями 20% НСl, затем последовательно добавляют все реактивы, как и в случае приготовления стандартных растворов меди. После добавления каждого реактива проводят перемешивание. При очень большом содержании меди в исследуемой пробе проводят её разбавление дистиллированной водой в несколько раз. При цветности воды больше 20^о её обесцвечивают окислением персульфатом аммония: к 50 мл исследуемой воды прибавляют 2,5 мл раствора персульфата аммония и 20 мл дистиллированной воды. Пробу кипятят до получения объёма 50 мл и далее проводят определение содержания меди, как описано выше.

Содержание меди, Х, (мг/л) вычисляют по формуле:

,

где С – концентрация меди, найденная по градуировочному графику (мг/л),

V – объём пробы воды, взятый для определения (мл).

 

Лабораторная работа №5. Колориметрическое определение содержания железа в природной воде (с сульфосалициловой кислотой)

При рН от 9 до 11,5 катионы железа Fe²⁺ и Fe³⁺ образуют с сульфосалициловой кислотой (см. рис) желтоокрашенное комплексное соединение состава 1:3 (максимум поглощения в области 420-430 нм). Интенсивность окраски раствора пропорциональна концентрации катионов железа. Определению мешает присутствие фторид-ионов и других соединений, образующих прочные комплексы с ионами железа.

 

 

 

Реагенты:

1. 1л стандартного раствора Fe³⁺ (0,1 г/л),

2. 1л 10%-ного раствора сульфосалициловой кислоты,

3. 1л 10%-ного раствора аммиака.

Методика определения. Подготавливают фотоколориметр к работе (см. лаб. работу №1). Для приготовления эталонных растворов в пять мерных колб вместимостью 50 мл вводят по 10 мл воды, а также по 1, 2, 3, 4 и 5 мл стандартного раствора железа из бюретки. Во все растворы добавляют по 5 мл раствора аммиака и по 5 мл раствора сульфосалициловой кислоты. Объём раствора доводят до метки, колбы закрывают, тщательно перемешивают и оставляют стоять на 10 мин. Измеряют оптическую плотность полученных растворов (используют кюветы длиной 0,5 см), занося данные измерений в табл. 5, и строят градуировочный график.

Таблица 5. Данные для построения градуировочного графика

№ раствора						Анализируемая проба воды
Концентрация катионов Fe3+, С (мг/л)
Оптическая плотность, А

 

Для определения железа в исследуемой водной пробе в плоскодонную колбу вводят 50 мл исследуемой воды и все те же компоненты, за исключением, разумеется, стандартного раствора соли железа, и в той же последовательности, что и при приготовлении градуировочных растворов. Далее фотометрируют раствор в кюветах длиной 0,5 см и определяют содержание железа аналогично предыдущим определениям.

Лабораторная работа №6. Колориметрическое определение содержания фосфора в виде фосфорномолибденового комплекса (синяя форма)

Метод основан на определении растворенных в воде ортофосфатов колориметрическим методом в виде фосфорномолибденового комплекса, окрашенного в синий цвет. Определению мешают железо при концентрации, превышающей 1 мг/л, растворимые силикаты с концентрацией более 25 мг/л, нитриты. Влияние железа и силикатов устраняется соответствующим разбавлением исследуемой пробы воды. При наличии нитритов с концентрацией не более 25 мг/л их влияние устраняется добавлением к пробе 0,1 г сульфаминовой кислоты, которая вносится до добавления к пробе молибдата аммония.

Реагенты:

1. 1л 0,001М исходного стандартного раствора дигидрофосфата калия,

2. 1л молибденового реактива [10г (NH₄)₆Mo₇O₂₄ 4H₂O растворяют в 400 мл воды и добавляют 7 мл концентрированной серной кислоты].

3. 500 мл 9%-ного раствора аскорбиновой кислоты.

Методика определения. Подготавливают фотоколориметр к работе. Для приготовления градуировочных растворов в пять мерных колб вместимостью 50 мл вводят по 20 мл дистиллированной воды. Далее добавляют в каждую колбу соответственно 2, 4, 6, 8 и 10 мл исходного стандартного раствора. В каждый раствор приливают по 5 мл молибденового реактива, перемешивают и через пять минут добавляют 5 мл раствора аскорбиновой кислоты, доводят объём раствора до метки дистиллированной водой и снова перемешивают. Через 15 мин растворы фотометрируют (длина кюветы 2 см) в области поглощения 670 нм, занося данные измерений в табл. 6, и строят градуировочный график.

Таблица 6. Данные для построения градуировочного графика

№ раствора						Анализируемая проба воды
Концентрация ортофосфат-ионов, С (мг/л)
Оптическая плотность, А

Для определения содержания ортофосфат-ионов в исследуемой воде берут 50 мл этой воды, добавляют все реагенты за исключением, разумеется, исходного стандартного раствора дигидрофосфата калия, в той же последовательности, что и при приготовлении градуировочных растворов и фотометрируют при тех же условиях, что и градуировочные растворы. По построенному ранее градуировочному графику определяют содержание фосфора аналогично предыдущим определениям.

Лабораторная работа №7. Калибровка рН-метра и определение

РН природной воды

Включают прибор (рН-метр: милливольтметр рН-121, или иономер: иономер универсальный ЭВ-74) и прогревают его не менее 20 мин. С помощью термометра… Приготавливают по крайней мере два буферных раствора, имеющих значения рН… Наливают в стаканчик дистиллированную воду и погружением в нее электродов промывают их. Убирают стаканчик и…

Лабораторная работа №8. Ионометрическое определение содержания нитратов

Метод прямой потенциометрии (ионометрии) широко применяемый для определения нитратов в объектах окружающей среды, позволяет быстро, достаточно точно… Для определения содержания в воде нитратов используют ионоселективный… Реагент:

Лабораторная работа №9. Кондуктометрическое определение удельной электропроводности природной воды

Удельная электропроводность воды является одним из показателей общей концентрации солей и позволяет судить о величине солености воды, а также… Для проведения анализа применяют кондуктометр с диапазоном измерений 0,01 –… Реагент:

Таблица 7. Значения коэффициента поправки при разных температурах кондуктометрического анализа.

 

Т, оС	k	Т, оС	k
	1.254 1.224 1.196 1.168 1.142 1.118 1.092 1.067		1.044 1.021 1.000 0.979 0.960 0.941 0.923 0.906

Лабораторная работа № 10. Определение содержания калия и

Натрия в природных водах методом пламенной фотометрии

Фотометрическое определение калия и натрия проводят способом добавок. Используя способ добавок, иногда можно устранить влияние состава пробы на… Реагенты: 1. Стандартный раствор хлорида калия, содержащий 50 мкг/мл калия.

Таблица 8. Состав растворов для определения содержания калия и натрия в природной воде способом добавок.

Стандартный раствор	Объем добавляемого стандартного раствора, мл
	Раствор 1 (С0)	Раствор 2 (С1)	Раствор 3(С2)
Хлорида натрия	–	5.0	10.0
Хлорида калия	–	2.5	5.0

Строят графики зависимости показаний прибора (интенсивности излучения пламени) от концентраций добавок натрия и калия в растворах 1, 2 и 3. При этом условный ноль координат будет соответствовать раствору 1, так как в него не вводились добавки. Через три точки, одна из которых лежит на оси ординат, проводят прямую до пересечения с осью абсцисс (см. рисунок). Длина отрезка от условного нуля координат до точки пересечения прямой с осью абсцисс соответствует концентрации С_х катионов натрия или калия в растворе 1. Для определения концентраций катионов этих металлов в анализируемой воде С_х нужно умножить на два, так как при приготовлении раствора 1 анализируемую воду разбавили дистиллированной водой в два раза.

Лабораторная работа №11. Определение содержания кальция, магния, меди, цинка, свинца в природных водах методом атомно-абсорбционной спектроскопии

Определение содержания ионов металлов проводят на спектрофотометре ААS-1 в режиме адсорбции. Реагенты: 1. Стандартный раствор соли кальция (100 мкг/мл).

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К КОЛЛОКВИУМУ ПО

  Химия атмосферы. Спектр излучения Солнца и спектр поглощения атмосферы.… Экзосфера и ионосфера. Их переменный химический состав. Реакции фотохимической диссоциации молекул кислорода и азота.…

ТЕМЫ РЕФЕРАТОВ ПО КУРСУ

"ХИМИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ"

Химия атмосферы

2. Основные циклы реакций образования и разложения молекул озона в стратосфере. 3. Озоновый шит планеты и возможность его истощения. 4. Каталитическое разложение озона оксидами азота и атомным хлором фреонов.

Химия гидросферы

2. Условия образования и выпадения, химический состав природных атмосферных осадков. 3. Генезис природных пресных вод. 4. Растворение углекислого газа в атмосферных осадках.