2020-08-05
82
pH воды - один из важнейших показателей качества вод. Величина концентрации ионов водорода имеет большое значение для химических и биологических процессов, происходящих в природных водах. В соответствии с требованиями к составу и свойствам воды водоемов у пунктов питьевого водопользования, воды водных объектов в зонах рекреации, а также воды водоемов рыбохозяйственного назначения величина pH не должна выходить за пределы интервала значений 6.5-8.5.
Проверили выданный образец воды бумажным индикатором, сравнил цвет индикаторной бумажки со шкалой рН и записал полученное значение и тип воды (см. таблицу 1).
Таблица 1 Типы природных вод
| сильнокислые воды | рН < 3 | результат гидролиза солей тяжелых металлов (шахтные и рудничные воды) |
| кислые воды | рН = 3 – 5 | поступление в воду угольной кислоты, фульвокислот и других органических кислот в результате разложения органических веществ |
| слабокислые воды | рН = 5 – 6.5 | присутствие гумусовых кислот в почве и болотных водах (воды лесной зоны) |
| нейтральные воды | рН = 6.5 – 7.5 | наличие в водах Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2 |
| слабощелочные воды | рН = 7.5 – 8.5 | наличие в водах Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2 |
| щелочные воды | рН = 8.5 – 9.5 | присутствие Na2CO3 или NaHCO3 |
| сильнощелочные воды | рН > 9.5 | присутствие Na2CO3 или NaHCO3 |
|
|
|
Записали результаты в бланк наблюдений № 1.
I. Качественный анализ воды
Метод позволяет обнаружить в составе катионы и анионы неорганических веществ, а также присутствие органических веществ.
Определение анионов и катионов неорганических веществ
В этой работе нужно наблюдать за изменением окраски раствора или появлением осадка/газа. В случае положительного результата можно быть уверенным, что анализируемый ион присутствует в растворе. Однако отрицательный результат (цвет не изменился или отсутствует осадок/газ) не обязательно означает, что тот или иной ион отсутствует в растворе. Ион может присутствовать в таком маленьком количестве, что особых изменений не будет заметно.
Для обнаружения ионов пользовались таблицей 2
Таблица 2 Качественное определение ионов
| Определяемый ион | Ионы, используемые для определения | Результат качественной реакции |
| Fe+3 | CNS-, ОН- | Красный осадок роданида железа (III) или бурый осадок гидроксида железа |
| NH4+ | ОН- | Запах аммиака |
| Pb+2 | S-2 | Черный осадок сульфида свинца |
| Ca+2 | CO3-2 | Белый осадок карбоната кальция; окрашивание пламени в кирпично-красный цвет |
| Cl- | Ag+ | Белый осадок хлорида серебра |
| SO4-2 | Ba+2 | Белый осадок сульфата бария |
Ход работы:
В лунки планшета наливали по 1 капле исследуемой воды. Первую лунку оставили для контроля. После каждого добавления реактива записывали наблюдения. Во вторую прилили раствор, содержащий катионы бария. В третью лунку - раствор, содержащий катионы серебра. В четвертую - раствор, содержащий сульфид-анионы, в пятую – роданид-анионы, в шестую – карбонат анионы. Наличие катионов кальция дополнительно проверили окрашиванием пламени. Для этого обмакнули стеклянную палочку в исследуемый раствор и внесли в пламя горелки. Для обнаружения катионов аммония в пробирку с исследуемым раствором добавили раствор, содержащий гидроксид-анионы, и осторожно понюхали. Записали результаты в бланк наблюдений №2. Сравнили данные о количественном составе с ПДКв этих ионов и оценили их биологическое действие на живые организмы (таблица 3). Сделали вывод: является ли концентрация того или иного иона поводом для беспокойства? Может ли присутствие того или иного иона в растворе быть причиной гибели рыбы в реке?
|
|
|
Таблица 3 Действие и ПДКв различных ионов в речных водах
| Ион | ПДКв | Биологическое действие на организмы |
| Fe+3 | 0.3 мг/дм3 | Содержание железа в воде выше 1-2 мг/л значительно ухудшает органолептические свойства, придавая ей неприятный вяжущий вкус, и делает воду малопригодной для использования в технических целях |
| NH4+ | 2.6 мг/дм3 | Присутствие аммония в концентрациях порядка 1 мг/дм3 снижает способность гемоглобина рыб связывать кислород. Признаки интоксикации - возбуждение, судороги, рыба мечется по воде и выпрыгивает на поверхность. Механизм токсического действия - возбуждение центральной нервной системы, поражение жаберного эпителия, гемолиз (разрыв) эритроцитов. Токсичность аммония возрастает с повышением pH среды. |
| Pb+2 | 0.03 мг/дм3 | Свинец - промышленный яд, способный при неблагоприятных условиях оказаться причиной отравления. В организм человека проникает главным образом через органы дыхания и пищеварения. Удаляется из организма очень медленно, вследствие чего накапливается в костях, печени и почках. |
| Ca+2 | 180 мг/дм3 | Придает воде жесткость |
| Cl- | 350 мг/дм3 | Повышенные содержания хлоридов ухудшают вкусовые качества воды и делают ее малопригодной для питьевого водоснабжения и ограничивают применение для многих технических и хозяйственных целей, а также для орошения сельскохозяйственных угодий. |
| SO4-2 | 500 мг/дм3 | Повышенные содержания сульфатов ухудшают органолептические свойства воды и оказывают физиологическое воздействие на организм человека. |
Определение органических веществ
В этой работе мы наблюдали за изменением окраски раствора или появлением осадка. В случае положительного результата можно быть уверенными, что анализируемое вещество присутствует в растворе. Однако отрицательный результат (цвет не изменился или отсутствует осадок) не обязательно означает, что вещество отсутствует в образце воды. Это может свидетельствовать и о малой концентрации вещества в воде, поэтому особых изменений не будет заметно. Для обнаружения органических веществ я пользовался таблицей 4.
