Формирование железистых подземных вод - Труфанов А.И.
Скачать (прямая ссылка):
Методы анализа. Как было показано выше, железо в природных водах может находиться в различных формах (в виде свободных ионов Fe2+ , Fe3+, их гидролитических форм, в виде различных комплексов железа с органическими и минеральными анионами, коллоидов и дисперсных частиц, от тонкой гидроокиси и гидрозакиси до взвеси, представленной водной окисью железа, глинистыми и другими железосодержащими минералами). Аналитических методов для определения всех форм железа, в которых оно присутствует в водах, не существует. В связи с этим при количественном определении железа в водах приходится решать ряд сложных 'задач. Это, во-первых, необходимость отбора представительной пробы воды, в которой концентрация железа отвечала бы среднему составу исследуемой воды. Во-вторых, сложность сохранения естественных соотношений различных форм железа для раздельного их определения от момента отбора пробы до момента анализа. Затем перед количественным определением железа нужно перевести все железо (или растворенную часть его) в состояние, "доступное" для соответствующего реагента, т.е. разрушить комплексы и растворить дисперсные частицы (при определении общего железа в пробе). И, наконец, необходимо подобрать реактив, образующий с железом достаточно прочный и интенсивно окрашенный комплекс для колориметрирования, устранить влияние при анализе других компонентов состава воды и т.д.
Основные требования к методам анализа должны предъявляться к их чувствительности и к правильности и воспроизводимости результатов анализа.
Чувствительность метода зависит от ряда факторов, и прежде всего от технических и других возможностей средств, которые заложены в ос-
115
нову тех или иных методов. Чувствительность выражается в единицах массы или минимальной концентрации, которые могут быть обнаружены при анализе. Правильность, характеризующая различие между истинной и экспериментально найденной величинами, определяется относительной ошибкой метода и зависит от выбранного для анализа метода. Так, например, прямое колориметрирование роданидным методом пробы воды, содержащей растворенное органическое вещество, не дает правильных результатов в силу того, что комплексы железа с органическими веществами значительно прочнее роданидов железа и т.д. (рис. 25). Воспроизводимость (точность) метода определяется разбросом значений при повторных анализах. В связи с многоформностью существования железа в природных водах и геохимическими особенностями его получение воспроизводимых результатов анализа может быть достигнуто только при строгом соблюдении идентичности условий производства опыта, т.е. одинаковых условий отбора, времени и условий хранения и подготовки пробы к анализу, а также единого метода анализа. Наиболее воспроизводимы результаты анализов тех проб, в которых железо представлено в ионных формах, поскольку методы анализа растворенного железа в воде разработаны, как правило, для обнаружения железа имен-, но в этих формах.
Наиболее значительны ошибки в определении железа в пробах воды, представляющих гетерогенную смесь, т.е. в пробах, где наряду с ионными формами железа в растворе имеются коллоиды и железистая взвесь. Причина здесь не только в трудности перевода всего железа в растворенное, состояние, но и в силе влияния случайных (вероятностных) процессов при отборе проб.
Для определения железа существует ряд методов, позволяющих определять его в разной степени окисления (+2, +3). Наиболее известными и широко распространенными в настоящее время являются методы определения железа (III) в виде роданида, соединения железа (II) с 2,2 -дипиридилом, с ортофенантролином и соединения железа (II, III) с сульфосалициловой кислотой.
В последнее время разработан ряд методов определения железа, основанных на получении окрашенных его органических соединений, устойчивых в широких пределах pH [120, 155, 156,167, 189, 190 и др.].
Варьирование этими методами при анализе природной воды позволяет избегать при необходимости мешающего влияния различных ингредиен-| тов. Мешают определению многие катионы, образующие, как и железо, цветные комплексы (кобальт, марганец, алюминий, висмут, медь и др.). Влияние высокого содержания органических веществ и прочных комплексных соединений железа устраняют минерализацией пробы различ-І ными методами.
Для определения растворенного железа в закисной и окисной ионных! формах в полевых (маршрутных) условиях используют экспрессные! колориметрические методы с роданистым калием (аммонием) и красной кровяной солью [128]. Экспрессные методы весьма удобны для выбора и уточнения места отбора пробы воды для исследования в лабораторных условиях. Проведение экспрессных методов в полевых условиях на вы-, бранных водопунктах не исключает, а предполагает последующий повторный анализ этих вод в стационарных условиях, так как результаты полевых анализов следует считать ориентировочными, особенно в усло-і виях широкого развития заболоченных участков на исследуемой] территории. 116
рис. 25. Влияние метода анализа воды на определение Ре0бщ д зависимости от содержания в водах растворенного органического вещества
