Отобранные пробы воды на мутность подвергают обработке, которая заключается в выделении частиц наносов из воды, последующем их высушивании и взвешивании на аналитических весах для определения массы выделенных наносов в граммах.
Отделение наносов от воды производится фильтрованием. Фильтрование заключается в пропуске воды с наносами через фильтр, изготовленный из специальной мелкопористой фильтровальной бумаги с различным размером пор, которая задерживает на поверхности и в порах все частицы наносов. Для фильтрования обычно применяют среднефильтрующие обеззоленные фильтры “Белая лента” и “Желтая лента” (рис. 15). Они представляют собой бумажные среднепористые фильтры универсального использования. Количество взвешенных наносов в пробе воды определяется по разнице результатов взвешивания фильтра до и после выделения на него наносов.
Взвешивание фильтров производится на аналитических весах (рис. 16а) с погрешностью до 0,0001 г. Причем как чистые фильтры, так и фильтры с наносами предварительно тщательно высушивают в электрическом сушильном шкафу (рис. 16б) в течение 2-3 часов при температуре 105-110° до полного удаления из них влаги (до постоянной массы).
|
|
Рис. 1 5. Фильтры
Рис. 16. Электронные аналитические весы (а), сушильный шкаф (б)
По конструкции сушильный шкаф представляет собой прибор с электрическим нагревом рабочего пространства внутри и регулятором температуры нагрева. При проведении различных исследований очень часто требуется выдерживать постоянную температуру в течение длительного времени, поэтому каждый сушильный шкаф оснащен регулятором температуры для ее поддержания в определенном диапазоне. В зависимости от модели и назначения сушильный шкаф может иметь разный диапазон температур, для разных целей выпускаются модели с разным объемом.
В сушильный шкаф фильтры помещают уложенными в бюксы. Бюкс – это весовой стаканчик, предназначенный для взвешивания, высушивания и хранения веществ при лабораторных работах (рис. 17).
Рис. 17. Стеклянные бюксы
После высушивания в сушильном шкафу фильтры охлаждают в эксикаторе до комнатной температуры в течение 45 мин.
Эксикатор (рис. 18) представляет собой сосуд, в котором поддерживается определенная влажность воздуха (обычно близкая к нулю), изготовленный из толстого стекла.
Плоскость соединения с крышкой для достижения герметичности смазывается специальной смазкой. Эксикатор имеет особую форму для размещения решетчатого фарфорового поддона на который устанавливаются бюксы. На дно эксикатора помещается гигроскопичная соль для осушения.
|
|
Рис. 18. Эксикатор
Взвешенные наносы выделяют из отобранных проб воды следующими способами: автоматическим фильтрованием; фильтрованием с предварительным отстоем наносов; ускоренным фильтрованием под давлением. При наличии в пробе очень мелких наносов перед фильтрованием в нее рекомендуется добавлять хлористый кальций (из расчета 10 мл 20 % раствора хлористого кальция на 1 л пробы), под действием которого мелкие частицы коагулируют (образуют хлопья).
Автоматическое фильтрование выполняется в следующем порядке. На горлышко бутылки с пробой надевается резиновая трубочка соответствующего диаметра. Зажав трубку зажимом, бутылку опрокидывают над воронкой с фильтром, вставленной в емкость для сбора отфильтрованной воды. В таком положении бутылку с пробой обычно укрепляют в специальном гнезде деревянной полки. Ослабляя зажим трубки, заполняют воронку водой настолько, чтобы уровень достиг конца трубки и в то же время располагался ниже края фильтра приблизительно на 1 см. После этого зажим снимается, так как далее в воронке уровень воды будет поддерживаться автоматически до тех пор, пока не профильтруется вся проба. Так обычно фильтруются пробы объемом до 1 л.
Фильтрование после предварительного отстоя наносов применяется при малой мутности и пробах большого объема. Продолжительность предварительного отстоя (с учетом частиц менее 0,001 мм), зависящую от толщины слоя воды в бутылке и температуры воздуха в помещении, в котором отстаивают пробы, определяют по табл. 1.
Таблица 1
Продолжительность отстоя проб
Объем пробы, л | Продолжительность отстоя проб (сут) при температуре воздуха в помещении, °С | ||
От 10 до 15 вкл. | Более 15 до 25 вкл. | Более 25 до 40 | |
1,0 | |||
2,0 | |||
3,0 | |||
10,0 |
Для ускорения отстоя наносов в пробах применяют предварительную коагуляцию наносов с помощью 20%-го раствора хлористого кальция. Добавление коагулятора уменьшает время отстоя в 2-3 раза.
Ускоренное фильтрование под давлением производится прибором Куприна ГР-60 (рис. 19).
Прибор представляет собой цилиндрическую камеру емкостью 1 л, шарнирно соединенную при помощи зажима с воронкообразным основанием. Сверху воронка прикрыта мелкой сеткой, на которую укладывается фильтр. В верхнюю крышку камеры вмонтирован резиновый шланг, к другому концу которого присоединяется насос. На время заливки пробы в камеру крышка снимается, а потом плотно закрывается. После того как фильтр установлен, а камера наполнена водой, в нее нагнетают насосом воздух, под давлением которого вода фильтруется тем быстрее, чем меньше в ней глинистых и илистых частиц.
Рис. 19. Прибор Куприна ГР-60
Контроль за давлением ведется по манометру. Отфильтрованная вода собирается в стеклянную банку. При заметной на глаз замутненности она подвергается повторному фильтрованию через тот же фильтр.
Мутность проб воды S (г/м3) вычисляют по формуле (где m – масса наносов в пробе, г; A – объем пробы, мл). Результаты вычислений мутности представляют с точностью до двух значащих цифр после запятой.
ЭХОЛОТЫ