Практикум по химической технологии - Тихвинская М.Ю.
Скачать (прямая ссылка):
Хлориды в природных водах занимают первое место среди анионов. Содержание их колеблется от десятых долей до тысячи и более миллиграммов в 1 л. В бытовых сточных водах особенно много хлоридов. Резкое увеличение концентрации хлор-ионов в воде указывает на загрязнение водоема сточными водами. При концентрации хлоридов более 300 мг/л вода приобретает солоноватый привкус. Кроме того, хлориды усиливают коррозию железа в воде вследствие образования хорошо растворимого хлорида железа. Хлориды содержатся . часто в сточных водах некоторых производств.
Оксид углерода (IV), сероводород, оксид серы (IV) и кислород — наиболее часто присутствующие в воде, вредные коррози-онноспособные газы. Поэтому воду анализируют на их содержание. Оксид углерода (IV) всегда присутствует в воде. Определение растворенного кислорода в воде — важная составная часть химического анализа воды. Недостаточное содержание его или полное отсутствие указывает на наличие загрязнений, поглощающих из воды растворенный в ней кислород. Растворимость газов в воде зависит от температуры и атмосферного давления. Определение следует делать сразу после отбора пробы воды. Источником кислорода в воде является атмосферный воздух и фитопланктон. Глубокие грунтовые воды, как правило, не содержат растворенного кислорода, они поглощают его при соприкосновении с воздухом.
Большинство промышленных сточных вод содержат значитель-
ные количества взвешенных в воде твердых частиц и коллоидов различного химического состава, обусловленного спецификой производства. Вода, предназначенная для хозяйственно-бытовых нужд, для охлаждения агрегатов, паросилового хозяйства и других целей, часто содержит частицы глины, песка, ила, которые должны быть удалены. Процесс удаления из воды взвешенных частиц и коллоидов называется осветлением и обесцвечиванием. Наиболее эффективно этот процесс проходит с применением специальных реагентов — коагулянтов и флокулянтов. В качестве коагулянта чаще всего применяют гидросульфат алюминия, который в воде при рН-7 максимально гидролизуется, образуя нерастворимый гидроксид алюминия. Хлопья гидроксида алюминия сорбируют содержащиеся в воде взвешенные частицы, образуют при этом крупные флокулы, которые быстро оседают, и раствор осветляется.
В качестве флокулянтов используют высокомолекулярные соединения, которые могут применяться для очистки воды как самостоятельно, так и в качестве дополнения к коагулянтам. Перед проведением осветления воду проверяют на содержание взвешенных частиц с помощью тех же реагентов.
В водах многих природных источников содержатся нефтепродукты. Чаще всего они попадают в них в результате недостаточной очистки вод промышленных предприятий. Но загрязнение нефтепродуктами может быть и другого характера: вынос грунтовыми водами из нефтеносных слоев, городские ливневые стоки, сброс с пароходов, моторных лодок и др. Поэтому в последние годы в воде рек, озер и других водоемов определяют содержание нефтепродуктов.
Анализируют воду по указанным выше показателям как до очистки, так и после нее. Очистку воды проводят чаще всего с целью удаления солей кальция и магния (умягчение воды), а также взвешенных веществ и коллоидных частиц (коагуляция).
Цель работы. Определить химическую и физическую характеристику воды. г ,
Определение временной (карбонатной) жесткости воды. Временную жесткость воды (Жк) определяют титрованием пробы исследуемой воды раствором соляной кислоты:
(Ca, Mg) (HCOs)2 + 2HCl (Ca, Mg)Cl2 + 2H2O + 2CO2
Рассчитывают по формуле:
_ V1-C 1000
Жк- - ,
где Ж,; — временная жесткость воды, ммоль/л; V1— объем соляной кислоты, затраченной на титрование, мл; V2—объем воды, взятой для анализа, мл; С — концентрация раствора соляной кислоты, моль/л.
Реактивы: раствор соляной кислоты концентрации 0,1 моль/л, индикатор — метиловый оранжевый.
Оборудование: конические колбы на 250 мл (2 шт.), бюретка на 100 мл, цилиндр на 25 мл.
Порядок выполнения работы. В коническую колбу отбирают 100 мл анализируемой воды и титруют раствором соляной кислоты концентрации 0,1 моль/л с индикатором — метиловым оранжевым до появления розового окрашивания.
Определение общей жесткости воды. Общую жесткость воды определяют методом комплексометрического титрования, основанного на образовании прочного соединения трилона Б с ионами кальция и магния. Титрование воды проводят в присутствии индикаторов — жромогенов в слабощелочной среде, которую создают буферным раствором, содержащим NH4OH и NH4Cl (аммиачная смесь). При этом ионы Ca2+ и Mg2+ связываются трилоном Б в комплексные соединения:
Изменение окраски индикатора от красно-фиолетовой до сине-фиолетовой свидетельствует о полном связывании в воде трилоном Б, ионов кальция и магния. Общую жесткость воды рассчитывают по формуле:
где Ж0 — общая жесткость воды, ммоль/л; V1— объем трилона Б, который пошел на титрование пробы воды, мл; С — концентрация трилона Б, моль/л; V2— объем воды, взятой для определения, мл.
Реактивы: раствор трилона Б концентрации 0,05 моль/л, буферный раствор, индикатор — хромоген синий или черный, сульфид натрия, раствор солянокислого гидроксиламина (1%-ный), растворы хлорида цинка концентрации 0,05 моль/л и сульфата магния — 0,25 моль/л.
