Формирование железистых подземных вод - Труфанов А.И.
Скачать (прямая ссылка):
Самым распространенным способом консервирования проб воды для определения закисного и окисного железа является способ, предложенный Ю.С. Шидловской-Овчинниковой [160]. Стабилизация железа заключается в добавлении к пробе воды ацетатного буферного раствора (30 мл на 1 л), которым подкисляется исследуемая вода, и таким образом закисное железо предохраняется от окисления и выпадения в осадок.
Для кислых купоросных вод с высоким содержанием железа рекомендуется стабилизация добавлением к анализируемой воде 10 мл H2SO4 (1:1) и 1—1,5 г сернокислого аммония. Однако этот способ иногда неоправданно применяется для стабилизации железа в пробах пресных вод при наличии в них, кроме ионного железа, взвеси и коллоидов, что приводит к завышению концентрации растворенного железа в пробе по отношению к содержанию его в исследуемых водах.
Как известно, сдвиг карбонатного равновесия в воде вызывает изменения в концентрации железа в растворе благодаря изменению величины pH и парциального давления CO2, поэтому иногда для стабилизации ионного железа пробу воды насыщают углекислым газом.
Влияние плотности фильтра на результаты анализа исследуемой воды, содержащей тонкодисперсную железистую взвесь, мг/л
Таблица 40
Консервирующее вещество pH раствора Минеральный состав взвешенной фазы Условия проведения опыта
лимонит ти- сидерит
Fe(II) ^еобщ Fe(II) ^общ
H2SO4 [119] 1,0 2,3 65,1 0,46 1,19 Навеска минерала
Хлороформ [5] 6,0-7.0 4,1 4,9 0,00 0,5 0,5 г заливалась 1 л
Ацетатный бу- 4,0 2,4 3,9 0,66 1,16 дистиллированной
ферный раст- воды, затем проба
вор [119] консервировалась.
HCl [55] 4,5 0,4 2,9 — — взбалтывалась и
— 4,8-7,0 0,5 1.5 0,04 0,56 отстаивалась в те-
чение 1 —3 суток. Отбор воды на анализ производился сифоном
"Железистый осадок с фильтра обсадной трубы (фракция <0,1 мм), содержание FeO + Fe2O3 равно 63-86%.
**Сидеритизированная порода (фракция 0,1-0.5 мм), содержание FeO — 32,6%, Fe2O3- 5,32%.
Консервирующие вещества не являются надежными стабилизаторами форм железа в пробе воды. Если, к примеру, ацетатный буферный раствор предохраняет на какое-то время окисление двухвалентного железа в трехвалентное, то он никак не останавливает переход железа из твердой фазы в раствор. В связи с этим весьма непонятными становятся указания O.A. Алекина и др. [5]: "В случае необходимости хранения воды... пробу следует законсервировать с помощью ацетатного буфера... Консервация особенно необходима в случае присутствия взвешенных минеральных частиц, из которых при подкислении железо может перейти в раствор". Но известно, что добавление ацетатного буферного раствора к пробе воды — не что иное, как подкисление исследуемой воды до рН=4. Перечисленные способы консервации рекомендуются для применения в том случае, если пробу воды предполагается анализировать спустя сутки или более после отбора. Однако как теоретические предпосылки, так и практика наших исследований показывают, что наибольшие изменения концентрации железа в аэрированной пробе происходят в первые сутки. К тому же выводу после проведения я опытов с железистыми водами пришли В. Бидзинская и 3. Плохневский [171].
В литературе нет единого мнения о сроках хранения консервированных проб. Так, предполагается, что наиболее распространенный способ консервирования пробы воды, по Ю.С. Шидловской-Овчинниковой, стабилизирует закисные формы железа в течение продолжительного времени, не менее одного месяца. O.A. Алекин и другие рекомендуют хранить пробы воды, законсервированные ацетатным буферным раствором, не более 3 суток [5].
Заметно, что при хранении более 3—5 суток проб воды, законсервированных ацетатным буферным раствором, наблюдаются существенные 114
Влияние консервирующего вещества на выщелачивание железа из твердой фазы, мг/л
изменения в соотношении ионных форм железа и общей концентрации (мг/л) его в пробе, которые обусловлены сорбцией посуды:
Результаты анализа
№ пробы через 1 —2 сут после отбора пробы
Fe" Fe3+ .^"еобщ
655 9,0 0,35 15,4
654 5,0 0,51 15,2
№ пробы через 1 —1,5 мес Feo6m
Fe2+ Fe3+
655 4,0 7,5 14.6
654 3,9 7,9 14.2
Таким образом, следует избегать консервации проб воды реагентами и длительного (более 1 суток) их хранения. Доступным и наиболее надежным способом стабилизации форм железа можно считать отбор неаэри-рованных проб воды и герметизацию их в целях сохранения газового состава и температуры, близких к естественным условиям. Следует иметь в виду, что микробиологические процессы в герметизированных пробах могут существенно менять количественное соотношение форм железа в растворе, поэтому перевозить и хранить пробы воды следует при температуре 3—5 С, при которой развитие микробиологических процессов затормаживается. Если в исследуемой воде предполагается наличие железосодержащей взвеси, то после суточного отстаивания пробы в герметической емкости ее сифонируют перед началом анализа. Сифон рекомендуется опускать на 2/3 высоты столба воды в емкости, но не глубже чем на 8 см. Фильтрование пробы через плотный фильтр (синяя лента) или мембранный фильтр может быть рекомендовано при условии хорошей изоляции исследуемой воды от кислорода воздуха.
