2018-02-20
398
| Спектральная область Поглощения света | Цвет светофильтра | Цвет раствора |
| 400 – 435 | Фиолетовый | Желто-зеленый |
| 435 – 480 | Синий | Желтый |
| 480 – 490 | Зеленовато-синий | Оранжевый |
| 490 – 500 | Сине-зеленый | Красный |
| 500 – 560 | Зеленый | Пурпурный |
| 560 – 580 | Желто-зеленый | Фиолетовый |
| 580 – 595 | Желтый | Синий |
| 595 – 625 | Оранжевый | Зеленовато-синий |
| 625 – 700 | Красный | Сине-зеленый |
Помещают на лист белой бумаги 3 цилиндра диаметром 20-25 мм из бесцветного стекла. В первый цилиндр наливают исследуемую сточную воду (высота слоя 10 см), в третий такое же количество дистиллированной воды,
во второй такое же количество разбавленной сточной воды, увеличивая каждый раз степень разбавления (1:1, 1:2, 1:3 и т.д.), пока при рассматривании сверху через воду во втором и третьем цилиндрах бумага не будет выглядеть одинаково белой. Результат выражается порогом разведения (количественно) и описательно (качественно).
Кислотность сточных вод обусловлена содержанием в воде веществ, вступающих в реакцию с едкими щелочами (гидроксид натрия, гидроксид калия). К этим веществам также относятся: сильные кислоты (хлороводородная, азотная и т.д.), слабые кислоты (уксусная, сернистая, угольная, сероводород), катионы слабых оснований (ионы аммония, железа, алюминия, органических оснований и т.д.). Некоторые промышленные сточные воды содержат большие количества сильных кислот или их кислых солей. Кислотность воды определяют титрованием ее раствором щелочи и выражают в миллимолях в 1 дм. При наличии сильных кислот лучше применять индикатор метиловый оранжевый (красный), при наличии слабых кислот можно применять фенолфталеин.
|
|
|
Ход определения
100 см воды титруют 0,1 н. раствором щелочи в присутствии индикатора метилового оранжевого (2-3 капли) до исчезновения красной окраски. Если при использовании индикатора метилового оранжевого не появится красное окрашивание, то используют индикатор фенолфталеина. Для этого к 100 см профильтрованной воды (или меньшему количеству, доведенному до объема 100 см3 дистиллированной водой) приливают 5-6 капель 1% спиртового раствора фенолфталеина и титруют 0,1 н. раствором гидроксида натрия до исчезновения розового окрашивания.
Кислотность определяют по формуле:
X = n × k 0,1 × 1000/V, ммоль/л, где
n – объем 0,1 н. раствора гидроксида натрия, пошедший на титрование, мл;
К – поправочный коэффициент к титру 0,1 н раствора гидроксида натрия; (0,1 – титр раствора гидроксида натрия);
1000 – коэффициент пересчета;
V – объем пробы, взятой для определения, мл.
Исследуемый материал: сточная вода
Реактивы: 0,1 н. раствор щелочи, индикатор метиловый оранжевый, фенолфталеин
|
|
|
Оборудование
1. рН-метр.
2. Термометр.
3. Цилиндр Снеллена.
4. Фотоколориметр КФК-3.
5. Мерные колбы.
6. Цилиндры.
7. Бюретка.
8. Бумажные фильтры.
9. Воронка.
Качественное определение сульфатов и железа с приближенной количественной оценкой
Сульфаты могут быть показателем загрязнения поверхностных вод животными отбросами, т.к. составной частью белков является сера, которая при разложении и последующем окислении превращается в соли серной кислоты. В водопроводной воде содержание сульфатов не должно превышать 500 мг/дм3.
Качественное определение с приближенной количественной оценкой основано на учете степени помутнения воды от сульфата бария, образовавшегося при взаимодействии сульфат-иона с хлоридом бария.
Большие количества растворенного в воде железа не оказывают вредного влияния на здоровье людей, но такая вода непригодна для использования в ряде отраслей промышленности. ГОСТ 2874 – 82 устанавливает для воды водопроводной ПДК железа, равную 0,3 мг/л.
Определение основано на взаимодействии в сильнокислой среде оксида железа (II) и роданида калия (или аммония) с образованием в красный цвет комплексного соединения роданида железа. Интенсивность окраски пропорциональна концентрации железа.
Ход работы
1. Определение сульфатов
В колориметрическую пробирку наливают 10 см3 исследуемой воды, добавляют 0,5 см3 хлороводородной кислоты (1:5). Одновременно готовят стандартную шкалу. Для этого в такие же пробирки наливают 2, 4, 8 см3 рабочего раствора сульфата калия и 1,6; 3,2; 6,4см3 основного раствора сульфата калия, доводят дистиллированной водой до объема 10см3, получая стандартную шкалу с содержанием 10, 20, 40, 80, 160, 320 мг/дм 3 сульфат-иона. Прибавляют в каждую пробирку шкалы по 0,5 см3 хлороводороднойкислоты (1:5), затем в исследуемую воду и пробирки шкалы вносят по 2 см3 5% раствора хлорида бария, закрывают пробками и сравнивают со стандартной шкалой.
2. Определение железа
В пробирку наливают 10 см3 исследуемой воды, вносят 2 капли концентрированной хлороводородной кислоты и несколько кристаллов персульфата аммония (калия) и 0,2 см3 роданида аммония (калия). Приближенно массовую концентрацию железа по интенсивности полученного окрашивания определяют по таблице.
Таблица 3
Приближенное определение общего железа с роданидом
| Окрашивание при рассмотрении | Содержание железа, мг/л | |
| Сбоку | Сверху | |
| нет | нет | Менее 0,05 |
| Слабое желтовато-розовое | Слабое желтовато-розовое | 0,1 |
| ---“---- | --“---- | 0,25 |
| ----“--- | Светлое желтовато-розовое | 0,5 |
| Светло желтовато-розовое | Желтовато-розовое | 1,0 |
| Сильно желтовато-розовое | Желтовато-красное | 2,0 |
| Светло желтовато-красное | Ярко красное | Более 2,0 |
Исследуемый материал: сточная вода
Реактивы: основной стандартный раствор сульфата калия (0,9071 г сульфата калия растворяют в 1 дм3 дистиллированной воды), рабочий стандартный раствор сульфата калия (10 см3 основного стандартного раствора доводят до 100 см3 дистиллированной водой), хлорид бария BaCl × 2 H2O 5%, хлороводородная кислота (1:5 и 1:1), основной раствор железо-аммиачных квасцов, роданид аммония NH4 CNS (роданид калия KCNS) 50% раствор, персульфат калия (кристаллический).
Оборудование
1. Колориметрические пробирки.
2. Колбы мерные на 50, 100, 1000 см3.
3. Пипетки мерные на 1,2, 10, 25, 50 см3.
4. Пробирки.
5. Стеклянные палочки.
6. КФК-3.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Буракаева, А.Д. Роль микроорганизмов в очистке сточных вод от тяжелых металлов: методическое пособие / А.Д. Буракова, А.М. Русанов, В.П. Лантух. – Оренбург, 1999. – с. 40-42, с. 43-45.
Тема 5. Метаногенез
Цель работы: усвоить основные этапы метаногенеза, микроорганизмы. Изучить технологию получения биогаза из навоза КРС
|
|
|
Метанообразование – сложный процесс, который происходит под действием микроорганизмов. Состав микробных клеток в метаногенезе тесно связан с фазами брожения. В процессе биометаногенеза участвуют три группы бактерий. Первые превращают сложные органические субстраты в масляную, пропионовую и молочную кислоты; вторые превращают эти органические кислоты в уксусную кислоту, водород и углекислый газ, а затем метанобразующие бактерии восстанавливают углекислый газ в метан с поглощением водорода.
Для всех метанобактерий характерна способность к росту в присутствии водорода и углекислого газа, а также высокая чувствительность к кислороду и ингибиторам производства метана. Даже минимальные количества кислорода для них губительны.
Метаногенных бактерий известно более 30 видов, они принадлежат к 14 родам и 6 семействам. Они принадлежат к древнейшему царству – архибактериям. У них маленький геном, особенная последовательность нуклеотидов, энергию они получают при восстановлении СО2. Метаногены осуществляют следующие реакции:
4НСООН → СН4 + 3СО2 + 2Н2О
СН3СООН → СН4 + СО2
4/3 СН3ОН → СН4 + 1/2СО2 + 2/3Н2О
4/3СН3NН2 + 2/3Н2О → СН4 + 1/3СО2 + NН3
