Аналитическая химия промышленных сточных вод - Лурье Ю.Ю.
Скачать (прямая ссылка):
1. Высокая стоимость аппаратуры и недоступность ее для того огромного числа лабораторий, которые проводят контроль за качеством сточных вод перед их очисткой, во время очистки и при спуске в природные водоемы.
2. Необходимость большого набора химически чистых органических веществ, которые могли бы служить стандартами при идентификации обнаруженных в сточной воде соединений и ко-
* См., например, Advances in the Identification, and Analysis of Organic Pollutants in Water. V. 1 and 2. Edited by H. Keith. Ann. Arbor Science Publishers Inc., 1981,
252
личественном их определении. (Иногда требуются даже стандартные вещества, содержащие в части своих молекул изотопы того или иного элемента с соответствующим указанием в паспорте об их относительном количестве).
3. Самое важное — почти полное отсутствие сведений о том, как ведет себя то или иное из обнаруживаемых в сточных водах органических веществ в различных процессах химической и биохимической очистки сточных вод (а также и водах природных водоемов). Получаемая в результате анализа сточной воды таблица, содержащая перечень десятков или сотен органических веществ с найденными их концентрациями в пробе (отметим, попутно, что по данным приведенной выше американской книги, анализ даже питьевых вод из нескольких городских водопроводов в США показал в них присутствие от 50 до 100 различных органических веществ)—оказывается практически бесполезной, ибо отсутствует информация: что происходит с каждым из этих веществ в процессе биохимической очистки сточных вод (окисляется или не окисляется, с какой скоростью окисляется, во что превращается); в процессе сорбции на различных сорбентах; при со-осаждении с разными осадками; при обработке хлором, озоном и другими окислителями; не образуются ли из этого вещества при той или иной обработке токсичные или дурнопахнущие соединения; можно ли это вещество экстрагировать из водной среды и какие экстрагенты покажут наиболее выгодный коэффициент распределения *. Мы даже не имеем достаточных сведений о поведении многих органических веществ при перегонке с паром, а среди опубликованных данных много противоречивых и неверных.
Следовательно, методы определения каждого индивидуального органического вещества в сточных водах имеют в настоящее время лишь узкое применение и будут развиваться лишь постепенно, по мере того, как специальные научные исследования будут приносить нам ответы на поставленные выше вопросы.
Второе направление — развитие доступных методов определения как отдельных компонентов сточных вод, так и суммарного содержания различных групп органических веществ, методов, с помощью которых можно непрерывно следить за ходом очистки сточной воды и оценить ее результат. Эти методы и описываются в данном разделе. Основной путь развития второго направления — создание методов выделения из воды органических веществ при одновременном разделении их на группы соединений, связанных друг с другом общностью их физических или химических свойств. Примером таких разделений на группы могут служить схемы анализа в разд. 9.1. Подобных схем разделения надо разработать еще много, более узких, применительно к характеру загрязнения
* Чрезвычайно ценную в этом отношении информацию содержит справочное пособие И. М. Коренмана «Константы распределения органических веществ между двумя жидкими фазами». Вып. 1—5. Горький. Изд-во Горьк. ун-та, 1975—1979, содержащее все опубликованные к настоящему времени константы. Однако многие необходимые константы пока еще не найдены.
253
вод каждого типа, от каждого производственного процесса. Важно, чтобы в такой схеме четко выделялась та группа, в которую входят вещества, наиболее опасные по своей «вредности» (токсичности или мешающему влиянию на технологический процесс, если сточная вода после ее очистки возвращается в производство), В очень многих случаях анализа сточных вод определения суммарного содержания той или иной группы вполне достаточно и дальнейшего разделения не требуется, в других же случаях такое разделение необходимо, для чего применяют все виды хроматографии: газо-жидкостную, с использованием относительно простых и доступных хроматографов, тонкослойную, гель-хроматографию и др.
9.І. ВЫДЕЛЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ИЗ СТОЧНЫХ ВОД МЕТОДОМ ЭКСТРАКЦИИ И ГРУППОВОЕ ИХ РАЗДЕЛЕНИЕ
9.1.1. Анализ относительно концентрированных сточных вод
Приведенный ниже метод * дает возможность сравнительно простыми операциями выделить органические вещества из сточной воды, разделить их по химическим свойствам на пять-шесть групп и определить содержание каждой группы в воде.
Последующим анализом выделенной группы органических веществ (исследование поглощения ими инфракрасных лучей, фракционная перегонка при обычном и уменьшенном давлении, разделение методом газожидкостной хроматографии, различного рода экстракции и перегонки с паром после добавления разных химических реагентов и др.) можно идентифицировать и количественно определить входящие в эту группу отдельные вещества.
Метод особенно ценен, когда качественный состав воды точно неизвестен. С другой стороны, при анализе вод известного качественного состава нет необходимости проводить эти довольно кропотливые операции выделения и разделения; основные компоненты можно определять непосредственно в сточной воде.
