Реферат: Снег - индикатор чистоты воздуха

Снежный покров накапливает в своем составе практически все вещества, поступающие в атмосферу. В связи с этим он обладает рядом свойств, делающих его удобным индикатором загрязнения не только самих атмосферных осадков, но и атмосферного воздуха, а также последующего загрязнения почвы и воды. При образовании снежного покрова из-за процессов сухого и влажного выпадения примесей концентрация загрязняющих веществ в снегу оказывается на 2-3 порядка выше, чем в атмосферном воздухе. Поэтому измерения их содержания могут производиться более простыми методами с высокой степенью надёжности. Средняя продолжительность снежного покрова в нашей местности составляет около 4-5 месяцев. Он появляется преимущественно в начале – середине ноября, а начинает разрушаться в середине марта. Загрязнение снежного покрова нитратами и сульфатами представляет особый интерес в связи с тем, что эти компоненты могут быть причиной “кислотных выпадений”.

2. Методы определения загрязнения снежного покрова

2.1 Определение содержания сажи

Главным загрязнителем снега, а, следовательно, и воздуха является сажа, которая выделяется из труб котельных вместе с прочими продуктами сгорания.

Для определения содержания сажи в воздухе, полученную из снега воду фильтруют через бумажный фильтр. Предварительно фильтры взвешивают. После фильтрования фильтры высушивают и снова взвешивают. По разности масс фильтра с сажей и чистого фильтра вычисляют содержание сажи в воде и, соответственно, в воздухе. После получения данных, делается перерасчет на содержание сажи в мг на 1 л воды.

2.2 Определение содержания нитрит- и нитрат-ионов

Нитрит и нитрат – ионы определяются антипириновой реакцией. Для этого 1 мл воды смешивают с 1 мл физиологического раствора, 1 мл раствора антипирина и быстро прибавляют 2 капли 1% раствора дихромата калия. Смесь нагревают до кипения. Если не наблюдается бледно-розового окрашивания, значит в воде, полученной из снега, нет нитрит- и нитрат-ионов.

В фарфоровую чашку помещают 10 мл пробы, прибавляют 1 мл раствора салицилата натрия и выпаривают на водяной бане досуха. После охлаждения сухой остаток увлажняют 1 мл серной кислоты и оставляют на 10 минут. Содержимое чашки разбавляют дистиллированной водой, переносят количественно в мерную колбу объёмом 50 мл, прибавляют 7 мл 10Н раствора NaOH, доводят дистиллированной водой до метки и тщательно перемешивают. После охлаждения до комнатной температуры вновь доводят до метки и окрашенный раствор колориметрируют при l =400 нм. По значению оптической плотности из калибровочного графика находят концентрацию нитрат иона.

2.4 Определение наличия хлорид-ионов

Определение хлорид ионов основано на реакции осаждения хлоридов нитратом серебра:

Ag⁺ + С1^¯ -> AgC1

При малых концентрация хлорид ионов выпадение осадка не происходит, а возникает помутнение раствора.

В мерную колбу на 50 мл приливают объем пробы, затем приливают 5 мл 2н Н₂ SO₄ + 5 мл 0,05 М AgNO₃ через 10 минут измеряют значение оптической плотности при l=400 нм. По значению оптической плотности из калибровочного графика находят концентрацию хлорид иона.

2.5 Определение сульфат-ионов

Определение сульфат ионов основано на реакции осаждения их хлоридом бария:

SО₄ ^{2 ¯} + Bа²⁺ = BaSО₄ ^¯

В определенных пределах концентрации сульфатов образуется белая муть. В мерную колбу на 50 мл приливают объем пробы, затем приливают 0.5 мл 1М НС1 и 5 мл 10% BaCl₂ , через 10 минут измеряют значение оптической плотности при l=400 нм. По значению оптической плотности из калибровочного графика находят концентрацию сульфат ионов.

В пробирку наливают 10 мл снеговой воды, 0,5 мл раствора НСlконцентрации 1:5 и добавляли 2 мл 5 % раствора ВаСl₂ . Если обнаружено слабое помутнение в воде, то это значит, что в 1 л воды содержится от 5 – 10 млг (SO₄ )^2¯ , что составляет небольшое количество.

2.6 Определение аммиака и ионов аммония

В пробирку объемом 14 мл наливают 10 мл исследуемой воды, 0,3 мл 30% раствора сегнетовой соли и 0,2 мл реактива Несслера. Через 10 минут смотрят пробу сверху и сбоку. Если окрашивания не наблюдалось, значит аммиак и ионы аммония отсутствуют.

2.7 Определение гидрокарбонатов

В коническую колбу наливают 50мл воды приливают 5 капель метилоранжа и титруют 0,1н HCI, до перехода окраски от желтой до оранжевой, по объему HCI рассчитывают концентрацию НСО₃ ^¯ .

2.8 Определение рН

Кислотностью называется содержание в воде веществ, вступивших в реакцию с гидроксид – ионами. Расход гидроксида выражает общую кислотность воды. Кислотность воды определяли титрованием раствором едкого натра.

Снеготалую воду наливают в стаканчик и проводят измерение рН на иономере ЭВ-74, предварительно прокалиброванного по стандарт-титрам.

100 мл воды, полученной из снега, помещают в колбу, добавляют 2 капли метилового оранжевого и титровали на белом фоне 0,1н раствором едкого натра до изменения окраски, не исчезающей в течение одной минуты. Общая кислотность рассчитывается по формуле:

О_б = , где

О_б – общая кислотность

В – объем 0,1 М (Моль – экв/л) раствора едкого натра, израсходованного на титрование по универсальному индикатору