Реферат: Методи аналізу хімічного складу мінеральних вод

Методика визначення. 100 см³ проби води наливають у колбу місткістю 250 см³ , добавляють 10 крапель змішаного індикатору і з бюретки таку кіль кість розчину соляної кислоти концентрацією 0,05 моль-екв/дм³ , щоб проба забарвилася в малиновий колір. Потім добавляють що 1 - 2 см³ розчину соляної кислоти і видаляють діоксид вуглецю продуванням крізь пробу води повітря, вільного від СО_2. Не припиняючи продування повітрям, пробу титрують розчином бури до появи стійкого зеленого забарвлення.

Лужність води обчислюють за рівняннями

ммоль-екв НСО₃ ^- /дм³

мг НСО₃ ^- /дм³

де V₁ \ — об'єм розчину соляної кислоти, добавлений до проби води, см³ ; С₁ — концентрація розчину соляної кислоти, добавленої до проби води, моль-екв/дм³ ; V₂ — об'єм стандартного розчину бури, витрачений на титрування залишку соляної кислоти, см³ ; С₂ — концентрація стандартного розчину бури, витраченого на титрування залишку соляної кислоти, моль-екв/дм³ ; V— об'єм проби води, см; 61,02 — молярна маса еквівалента гідрокарбонат-іонів.

4. Залізо у природних водах

мінеральна вода сіль кислотність

Залізо присутнє у природних водах у вигляді сполук Fe (II) i Fe (III).

У підземних водах зустрічаються здебільшого сполуки заліза (ІІ) (головним чином Fe(HCO₃ )₂ ) стійкі у присутності розчиненої вугільної кислоти та за відсутності кисню.

Вміст заліза в підземних водах може досягати кількох десятків міліграмів на дециметр кубічний. З виходом підземних вод на поверхню, іони Fe²⁺ окислюються, здійснюється гідроліз солей заліза з утворенням гідроксиду заліза (ІІІ).

У поверхневих водах залізо знаходиться у вигляді органічних комплексних сполук, які забарвлюють воду у жовто-бурі відтінки, або у вигляді колоїдів та тонко дисперсних зависей Fe(OH)₂ , Fe(OH)₃ , FeS тощо, що зумовлюють каламутність води.

Головним джерелом сполук заліза в поверхневих водах є процеси хімічного вивітрювання гірських порід, їх механічне руйнування та розчинення.

У річкових водах та водах прісних озер вміст заліза, як правило, не перевищує 1 мг/дм³ , у забарвлених болотних водах концентрація заліза значно збільшується. Якщо вміст заліза перевищує 0,3 мг/дм³ , органолептичні властивості води погіршуються: з’являється неприємний залізистий або в’яжучий присмак, збільшується каламутність внаслідок утворення малорозчинного гідроксиду заліза (ІІІ).

Залізо – біологічно активний елемент, що суттєво впливає на інтенсивність розвитку фітопланктону та якісний склад мікрофлори у водоймі.

Підвищений вміст заліза у технічній воді неприпустимий для багатьох видів підприємств у зв’язку із погіршенням якості готової продукції та з можливістю розвинення в системах водопостачання залізобактерій. Розвиток залізобактерій стимулює процеси корозії, може призвести до закупорювання трубопроводів. Найбільша припустима концентрація заліза у питній воді, встановлена ДержСанПіН,  0,3 мг/дм³ .

Визначаючи вміст заліза у воді, використовують колориметричні методи аналізу із застосуванням ортофенантроліну, сульфосаліцилової кислоти, роданіду амонію або калію.

ІSО 6332 встановлює фотометричний метод визначення заліза у природних та стічних водах із застосуванням ортофенантроліну. Метод придатний для визначення заліза у концентраціях від 0,01 до 5 мг/дм³ . Більші концентрації заліза визначаються після відповідного розведення проби дистильованою водою. При визначенні загального заліза у пробу додають розчин солянокислого гідроксиламіну для відновлення заліза (ІІІ) у залізо (ІІ). Малий термін зберігання розчину ортофенантроліну є недоліком цього методу.

Визначення загального заліза з сульфосаліциловою кислотою ґрунтується на взаємодії іонів Fe²⁺ і Fe³⁺ з нею в лужному середовищі. В результаті реакції утворюються комплексні сполуки, забарвлені у жовтий колір.

Методика визначення заліза

В колбу місткістю v_к = 50 см³ наливають v_пр = 25 см³ досліджуваної води. Додають 5 см³ розчину сульфосаліцилової кислоти (10 %), 5 см³ розбавленого розчину аміаку. Доводять об’єм проби до мітки дистильованою водою, перемішують. Через 10 хв. вимірюють коефіцієнт світлопропускання розчину на фотоелектро-колориметрі КФК-2 (див. розд.1.1) при довжині світлової хвилі  = 440 нм (фіолетовий), у кюветі з товщиною робочого шару рідини l = 30 мм.

Коефіцієнт пропускання визначають відносно дистильованої води, до якої додані такі ж самі реактиви, що й у колбу з досліджуваною водою. За калібрувальним графіком визначають концентрацію С_граф , мг/дм³ .

Вміст заліза у досліджуваній воді визначають за формулою:

, мг/дм³ .

Використана література

1. Лабораторний практикум з аналітичної хімії. Оптичні методи аналізу. / Укл. В.К.Зінчук, Г.Д. Левицька – Львів: Видавничий центр ЛНУ ім. І.Франка, 2000.- 80с.

2. Набиванець Б.Й. та ін. Аналітична хімія природного середовища: Підручник./ Б.Й. Набиванець, В.В. Сухан, Л.В. Калабіна. – К: Либідь, 1986. – 304с.

3. Б.Й. Набиванець, В.І. Осадчий Н.М. Осадча, Ю.Б. Набиванець. Аналітична хімія поверхневих вод. К:– 2007.

4. Хімія води і мікробіологія: Методичні вказівки до лабораторних робіт. / Укл.: В.Ф. Накорчевська, Т.В. Аргатенко. – К.: КНУБА, 2003. – 40 с.