Analiza jakości wody pitnej w laboratoriach szkolnych. Badania składu mineralnego wody (wykonywane w laboratorium szkolnym). Czynniki wpływające na jakość wody wodociągowej

Wstęp

Wszędzie używamy wody z kranu. Według laboratorium zaopatrzenia w wodę pitną Instytutu Badawczego Ekologii Człowieka i Środowiska Rosyjskiej Akademii Nauk Medycznych 90% sieci wodociągowych dostarcza wodę do domów, które nie spełniają norm sanitarnych. Główną przyczyną występowania w wodzie wodociągowej szkodliwych dla zdrowia azotanów, pestycydów, produktów naftowych i soli metali ciężkich jest katastrofalny stan sieci wodociągowej i kanalizacyjnej. Połączenie ścieków z emisjami z przedsiębiorstw daje dodatkowy efekt: na wymienione powyżej składniki chemiczne woda pitna dodaje się również bakterie - E. coli, mikroorganizmy chorobotwórcze, Vibrio cholerae itp. Dlatego też istotność tego problemu jest bardzo duża.

Przedmiot badań

Obiektem badań była zwykła woda wodociągowa, pobrana ze scentralizowanego źródła zaopatrzenia w wodę Miejskiego Zakładu Oświatowego Liceum nr 22, która nie została poddana żadnemu wstępnemu oczyszczaniu ani filtracji, dzięki czemu możliwe było obiektywne przedstawienie jej stanu. wody wykorzystywanej w życiu codziennym.

Hipoteza

Jeśli woda jest prawie przezroczysta, nie ma wystarczająco wyraźnego smaku i zapachu, a także jeśli zawartość chloru, pH i twardość wody odpowiadają maksymalnym dopuszczalnym stężeniom, wówczas do użytku nadaje się woda ze scentralizowanego zaopatrzenia w wodę.

Cel badania

Zgodnie z hipotezą celem badań jest sprawdzenie, czy woda wodociągowa spełnia określone wymagania GOST.

Przegląd literatury

Dokonano przeglądu literatury w celu zbadania wpływu jakości wody pitnej na zdrowie, standardów jakości wody pitnej oraz powstawania mutagenów w wyniku chlorowania wody.

Metodologia „SKŁAD I JAKOŚĆ WODY”

Dzienna wymiana wody w organizmie człowieka wynosi 2,5 litra, dlatego od jej jakości w dużej mierze zależy kondycja, zdrowie i wydajność człowieka. Różne substancje obecne w wodzie nadają jej zapach, czynią ją słodką, słoną, a nawet gorzką. Istnieje 5-stopniowa skala oceny intensywności zapachu i smaku wody pitnej. Jeżeli jakość wody pitnej budzi wątpliwości, należy zastosować specjalne filtry oczyszczające ją z zanieczyszczeń.

Metoda fizycznego badania wody obejmuje:

Badania przejrzystości wody
Oznaczanie cząstek zawieszonych w wodzie
Zapach
Smak.

Wskaźniki te określa się za pomocą specjalnych metod opisanych w różnych źródłach literatury (na przykład S.V. Druzhinin „Badanie wody i zbiorników w środowisku szkolnym”, 2008).

Metoda analizy chemicznej zawiera definicję:

Zastosowanie jonów w wodzie reakcje jakościowe
pH, pH
Twardość wody metodą miareczkową.

Oznaczanie jonów

Większość znanych pierwiastków tworzących wodę w stosunkowo dużych ilościach występuje w postaci jonów. Aby wykazać obecność tych jonów w wodzie, zastosowano jakościową technikę półmikroanalizy chemicznej. Przeprowadzono analizę jakościową próbki wody na obecność w wodzie: kationów magnezu, żelaza (II, III), wapnia, ołowiu, miedzi; aniony bromu, jodu, chloru, siarczanu.

Twardość wody.

Twardość wody zależy od obecności w niej soli wapnia i magnezu. To jest ogólna twardość. Składa się z węglanu (tymczasowego, ze względu na obecność wodorowęglanów wapnia i magnezu) i niewęglanu (trwałego, ze względu na obecność chlorków wapnia, Mg 2+ i Fe 2+). Sole pozostające w roztworze po zagotowaniu powodują stałą twardość wody. Twardość całkowitą wody określa się w następujący sposób. Do kolby stożkowej o pojemności 250 ml dodać 100 ml wody testowej, dodać 5 ml roztworu buforowego amoniaku (NH4OH + NH4Cl) do odczynu zasadowego, a następnie 7-8 kropli wskaźnika (czerni eriochromowej). Próbka przybiera intensywny wiśniowo-czerwony kolor. Roztwór miesza się i powoli miareczkuje 0,05 normalnego roztworu Trilonu „B”, aż kolor próbki zmieni się z wiśniowego na niebieski. Wynika to z faktu, że Trilon „B” w środowisku zasadowym oddziałuje z jonami wapnia i magnezu, tworząc złożony, bezbarwny związek i wypierając wskaźnik w postaci wolnej. Sztywność całkowitą oblicza się ze wzoru:

gdzie: V to objętość roztworu Trilon „B” użytego do miareczkowania, ml.

N - normalność roztworu Trilonu „B”, mg równoważnika/l (0,05)

V 1 - objętość roztworu badawczego pobrana do miareczkowania, ml (100 ml)

Wskaźnik wodoru.

Wodę bada się różnymi wskaźnikami (lakmus, uniwersalny papierek wskaźnikowy, oranż metylowy) i na podstawie zmian ich barwy formułuje się odpowiednie wnioski.

Zobacz wyniki w tabeli nr 1.

Analiza porównawcza danych uzyskanych w trakcie badania.

Podano to w tabeli „Zgodność parametrów fizykochemicznych próbki wody z wymaganiami GOST”.

Parametr	Jednostka	Otrzymana wartość	Niezwykle dopuszczalna norma zgodnie z GOST 2874-82
Przejrzystość wody	Skala 5-punktowa	1	1.5
Obecność zawieszonych cząstek		1	2
Smak wody		1	2
Zapach wody w temperaturze t=20 o C Zapach wody w temperaturze t=60 o C		1	2
wartość PH	pH	~6.5	6.0 - 9.0
Sztywność	mol/m 3	~4.5	7.0

Wnioski.

W trakcie badania ustalono:

Wskaźnik zmętnienia jest optymalny
W wodzie nie znaleziono żadnych zawieszonych cząstek
Próbka wody nie miała smaku ani zapachu
Analiza jakościowa próbki wody dała wynik negatywny na obecność w wodzie: kationów magnezu, żelaza(II,III), ołowiu, miedzi; aniony, brom, jod; siarczany
Wykryto kationy wapnia (niewielki osad gipsu) i aniony chloru (niewielki biały tandetny osad chlorku srebra).
Przyczyną lekko kwaśnego środowiska jest najprawdopodobniej obecność jonów chloru w wodzie, jak podano powyżej.
Twardość wody uzyskano w zakresie 4-4,5 mmol/litr.

Można zatem stwierdzić, że próbka wody pobrana ze scentralizowanego źródła zaopatrzenia w wodę Miejskiej Placówki Oświatowej Liceum nr 22 spełnia wymagania GOST zgodnie z kryteriami, według których przeprowadzono badanie, w związku z czym nasza hipoteza została potwierdzona.

kontynuować badania monitorujące jakość wody pitnej z różnych źródeł;
przeprowadzić analizę porównawczą uzyskanych wyników;
badać próbki wody metodami analizy ilościowej;
kontynuować badania w laboratoriach wyposażonych w odpowiednią aparaturę i odczynniki.

Bibliografia.

Bogolyubov A.S. Ekosystem. - M., 2001.
Gazeta „Biologia”. Wydawnictwo „Pierwszy września”. Nr 23, 2008
Gazeta „Iwanowo-Press”. Nr 41 z dnia 10.11.2007
Popova T.A. Ekologia w szkole. - M., 2005. - 64 s.
Strona internetowa: www-chemistry.univer.kharkov.ua. Sekcja: akta, wykład 5 z ekologii.
Strona internetowa: www.ijkh.ivanovo.ru. Sekcja MUP „Vodokanal”.
Strona internetowa: www.prechist-ecologia.narod.ru. Sekcja „Powierzchnia wody”.
Fedoros E.I. Nechaeva G.A. Ekologia w eksperymentach. -M, 2006. - 384 s.

Zazwyczaj w laboratoriach hydrologicznych przeprowadza się standardowe badanie mające na celu określenie jakości wody - określenie biochemicznego zapotrzebowania tlenu (BZT). W tym przypadku oznaczanie zawartości tlenu rozpuszczonego w wodzie przeprowadza się albo metodą chemiczną Winklera, albo metodą fizykochemiczną, opartą na badaniach amperometrycznych.

Udostępnij swoją pracę w sieciach społecznościowych

Jeśli ta praca Ci nie odpowiada, na dole strony znajduje się lista podobnych prac. Możesz także skorzystać z przycisku wyszukiwania

Wstęp. . . . . . . . . . 2

1. Przegląd literatury. . . . . . . . 4

1.1. Tlen w środowisku. . . . . 4

1.1.1. Tlen jako składnik powietrza. . . . 4

1.1.2. Tlen w wodzie. . . . . . . . 5

1.1.2.1. Zależność treści

Zawartość tlenu w wodzie zależy od różnych czynników. . . . 5

1.1.2.2. Rozpuszczony tlen jako

kryterium oceny zanieczyszczenia wody. . . . . 7

1.2. Oznaczanie tlenu rozpuszczonego w wodzie. . . 9

1.2.1. Metoda chemiczna Winklera. . . . . . 9

1.2.2. Metoda fizykochemiczna. . . . . . 21

2. Część eksperymentalna. . . . . . . 22

2.1. Przygotowanie roztworów. . . . . . . 22

2.2. Testowanie metodologii. . . . . . . . 23

2.3. Pobieranie próbek wody i przygotowanie próbek. . . . . 26

2.4. Analiza wody pod kątem zawartości rozpuszczonego tlenu. . 26

3. Dyskusja wyników. . . . . . . 28

Wnioski. . . . . . . . . . trzydzieści

Wykaz używanej literatury. . . . . 31

Aplikacja. . . . . . . . . 32

Wstęp.

Z pierwiastki chemiczne, występujące na planecie w dużych ilościach, połowa to pierwiastki biogenne, z których jednym jest tlen. W środowisku tlen cząsteczkowy występuje w stanie gazowym w powietrzu, a także jest rozpuszczony w wodzie.

Tlen jest silnym utleniaczem i reaguje z wieloma substancjami redukującymi. Dlatego obecność takich substancji w środowisku powoduje zmniejszenie stężenia tlenu dostępnego dla organizmów żywych. Ta właściwość tlenu jest podstawą oceny zanieczyszczenia wody czynnikami redukującymi, przede wszystkim substancjami organicznymi.

Często badania wskaźników hydrochemicznych zbiorników wodnych prowadzone są w ramach specjalnych warsztatów laboratoryjnych na uniwersytetach, a także podczas szkolnego monitoringu środowiska. Metoda amperometryczna jest w tych warunkach mało przydatna. Prowadzenie badań metodą Winklera wymaga prostych i przystępnych technik analitycznych.

W tym względzie cel Nasza praca polegała na przetestowaniu metody Winklera w naszych warunkach laboratoryjnych i przygotowaniu szczegółowych zaleceń dotyczących jej zastosowania w szkolnym monitoringu środowiska oraz specjalnych warsztatach laboratoryjnych na naszej uczelni.

Zadania:

Przeprowadzić przegląd literatury na temat metod oznaczania zawartości tlenu w wodzie;
Opracuj metodę oznaczania;
Przygotowywać wytyczne w sprawie prowadzenia analiz w środowisku szkolnym.

1. PRZEGLĄD LITERATURY

1.1. Tlen w środowisku.

1.1.1. Tlen jako składnik powietrza.

Tlen jest najobficiej występującym pierwiastkiem w skorupie ziemskiej. Jest go około 23% w atmosferze, około 89% w wodzie, około 65% w organizmie człowieka, 53% tlenu w piasku, 56% w glinie itp. Jeśli przeliczyć jego ilość w powietrzu (atmosferze) , wodę (hydrosfera) i część skorupy ziemskiej dostępną do bezpośrednich badań chemicznych (litosfera), okazuje się, że tlen stanowi około 50% ich całkowitej masy. Wolny tlen występuje niemal wyłącznie w atmosferze, a jego ilość szacuje się na 1,2-10 15 t. Mimo ogromu tej wartości, nie przekracza ona 0,0001 całkowitej zawartości tlenu w skorupie ziemskiej.

Wolny tlen składa się z cząsteczek dwuatomowych. Pod normalnym ciśnieniem skrapla się w temperaturze 183°C i krzepnie w temperaturze 219°C. W stanie gazowym tlen jest bezbarwny, natomiast w stanie ciekłym i stałym ma bladoniebieski kolor.

Wiele procesów życiowych jest związanych z tlenem cząsteczkowym. Substancja ta wspomaga oddychanie większości żywych stworzeń żyjących na planecie. W związku z tym istotnym zadaniem jest utrzymanie równowagi tlenu cząsteczkowego w środowisku wodno-powietrznym.

Wiązanie tlenu cząsteczkowego następuje głównie w wyniku reakcji utleniania. W tym przypadku tlen cząsteczkowy przekształca się w inne gazy atmosferyczne, minerały, wodę, materię organiczną itp.

Oprócz zapewnienia procesów życiowych tlen cząsteczkowy pełni wyjątkową rolę w ochronie organizmów żywych przed szkodliwym działaniem krótkofalowego promieniowania ultrafioletowego pochodzącego ze Słońca.

Atomy tlenu mogą oddziaływać z O 2 z tworzeniem się ozonu:

O + O 2 = O 3

Ozon jest alotropową modyfikacją tlenu i normalne warunki jest substancją gazową. Tworzenie się ozonu zachodzi intensywnie w stratosferycznych warstwach atmosfery, gdzie koncentruje się tzw. warstwa ozonowa. Warstwa ozonowa pochłania promieniowanie UV o długości fali nieco większej niż tlen cząsteczkowy, czyli 220-320 nm. W tym przypadku zachodzi proces dysocjacji ozonu na tlen cząsteczkowy i atomowy:

O 3 = O 2 + O

Produkty tej reakcji mogą ze sobą reagować, tworząc pierwotny ozon. W ten sposób powstaje równowaga pomiędzy procesami powstawania ozonu i jego niszczenia.

1.1.2. Tlen w wodzie

1.1.2.1. Zależność rozpuszczalności tlenu

w wodzie od pewnych czynników.

Pomimo tego, że większość tlenu cząsteczkowego zawarta jest w powietrzu atmosferycznym, jego ilość w wodzie jest również dość duża. Tlen rozpuszczony w wodzie wspomaga czynność życiową organizmów wodnych, a w wielu przypadkach jest czynnikiem ograniczającym rozprzestrzenianie się organizmów żywych.

Rozpuszczalność tego gazu w wodzie zależy od wielu czynników. Więc kiedy podniesiona temperatura Rozpuszczalność tlenu, podobnie jak innych gazów, w wodzie maleje. To odróżnia gazy od większości ciał stałych, których rozpuszczalność wzrasta wraz ze wzrostem temperatury rozpuszczalnika. To niezwykłe zachowanie gazów jest całkiem naturalne, ponieważ wzrost energii kinetycznej cząstek po podgrzaniu prowadzi do tego, że cząsteczki gazu łatwiej opuszczają roztwór niż do niego wracają. Dlatego przy długotrwałym gotowaniu roztwór można prawie całkowicie odgazować - można z niego usunąć rozpuszczony gaz.

Można również prześledzić zależność rozpuszczalności substancji od ciśnienia. Ciśnienie ma niewielki wpływ na rozpuszczalność ciał stałych i cieczy, ale ma znaczący wpływ na rozpuszczalność gazów. Jeżeli podczas parowania cieczy cząsteczki o zwiększonej energii kinetycznej przechodzą w parę, to oczywiście cząsteczki o zmniejszonej energii kinetycznej muszą przejść z gazu do roztworu ciekłego.

W danej temperaturze liczba takich cząsteczek jest proporcjonalna do ciśnienia gazu. Dlatego ilość gazu rozpuszczonego w cieczy musi być proporcjonalna do jej ciśnienia, co wyraża prawo Henry'ego: w danej temperaturze stężenie rozpuszczonego gazu jest proporcjonalne do jego ciśnienia cząstkowego.

C ja = K ja + P ja,

gdzie C i stężenie gazu w roztworze, R ja jego ciśnienie cząstkowe i Kі - stała Henry'ego, która zależy od rodzaju gazu i rozpuszczalnika. DOі jest stałą równowagi procesu rozpuszczania gazu.

Ponieważ w stałej temperaturze Ki zawsze taki sam, wtedy wyrażenie ma sens:

K = do i1 / P i1 = do i2 / P i2,

gdzie C i1 i C i2 stężenie rozpuszczonego gazu przy ciśnieniach cząstkowych, odpowiednio P i1 i Р i2.

Ciśnienie cząstkowe tlenu w powietrzu będzie równe:

R O 2 = R atm. * 0,21,

gdzie 0,21 współczynnik wskazujący ilość tlenu w powietrzu; R bankomat. - Ciśnienie atmosferyczne.

Następnie, aby wyznaczyć stężenie rozpuszczonego tlenu w wodzie przy różnych ciśnieniach i stałej temperaturze, wystarczy znać rozpuszczalność tlenu w wodzie w tej temperaturze, przy ciśnieniu 760 mm. rt. Sztuka. i ciśnienie atmosferyczne, w jakim przeprowadzono doświadczenia.

1.1.2. Tlen rozpuszczony w wodzie

jako kryterium oceny zanieczyszczenia.

Tlen rozpuszczony w wodzie jest jednym z najważniejszych biohydrochemicznych wskaźników stanu środowiska. Zapewnia istnienie organizmów wodnych oraz decyduje o intensywności procesów oksydacyjnych w morzach i oceanach. Pomimo dużego zużycia, jego zawartość w warstwie powierzchniowej jest prawie zawsze bliska 100% nasycenia przy danej temperaturze, zasoleniu i ciśnieniu. Dzieje się tak dlatego, że jego straty są stale uzupełniane zarówno w wyniku aktywności fotosyntetycznej glonów, głównie fitoplanktonu, jak i z atmosfery. Ten ostatni proces zachodzi w wyniku tendencji stężeń tlenu w atmosferze i powierzchniowej warstwie wody do równowagi dynamicznej, w którym to przypadku tlen jest absorbowany przez warstwę powierzchniową oceanu.

W strefie intensywnej fotosyntezy (w warstwie fototycznej) często obserwuje się znaczne przesycenie woda morska tlen (czasami do 120125% i więcej). Wraz ze wzrostem głębokości jego stężenie maleje z powodu osłabienia fotosyntezy i zużycia do utleniania substancji organicznych i oddychania organizmów wodnych, a na niektórych głębokościach w górnej warstwie jego powstawanie i zużycie są w przybliżeniu takie same. Dlatego głębokości te nazywane są warstwami kompensacyjnymi, które przemieszczają się pionowo w zależności od warunków fizykochemicznych, hydrobiologicznych i oświetlenia podwodnego; na przykład zimą leżą bliżej powierzchni. Ogólnie rzecz biorąc, niedobór tlenu zwiększa się wraz z głębokością. Rozpuszczony tlen przedostaje się do głębszych warstw wyłącznie dzięki cyrkulacji pionowej i prądom. W niektórych przypadkach, np. gdy zostanie zakłócona cyrkulacja pionowa lub występuje duża ilość łatwo utlenionej materii organicznej, stężenie rozpuszczonego tlenu może spaść do zera. W takich warunkach zaczynają zachodzić procesy redukcji wraz z powstawaniem siarkowodoru, jak ma to miejsce na przykład w Morzu Czarnym na głębokościach poniżej 200 m.

W wodach przybrzeżnych znaczny niedobór tlenu jest często związany z ich zanieczyszczeniem substancjami organicznymi (produktami naftowymi, detergentami itp.), ponieważ substancje te są czynnikami redukującymi. Wywołana reakcja utleniania przekształca tlen z jego postaci cząsteczkowej w inne związki, czyniąc go bezużytecznym do podtrzymywania życia.

Na tej podstawie uważa się, że określenie stężenia tlenu w wodzie ma ogromne znaczenie przy badaniu reżimów hydrologicznych i hydrochemicznych jednolitych części wód.

Zazwyczaj zawartość tlenu rozpuszczonego w wodzie oznacza się metodą wolumetryczną Winklera. Stosowane są także metody fizykochemiczne: elektrochemiczna, chromatograficzna gazowa, spektrometria mas i gazometryczna. Powszechnie znana stała się także metoda polarograficzna, która pozwala na określenie dowolnego stężenia tlenu od całkowitego nasycenia do 10-6 g/l. Umożliwia ciągłą, automatyczną i niemal natychmiastową rejestrację najmniejszych zmian stężenia rozpuszczonego tlenu. Jednak metody fizykochemiczne prawie nigdy nie są stosowane w analizach masowych ze względu na ich złożoność i są zwykle wykorzystywane w badaniach naukowych.

1.2. Oznaczanie tlenu rozpuszczonego w wodzie.

Powszechnie stosuje się kilka metod oznaczania tlenu rozpuszczonego w wodzie. Można je podzielić na fizykochemiczne i chemiczne.

Chemiczne metody oznaczania rozpuszczonego tlenu opierają się na dobrych zdolnościach utleniających tego gazu.

O 2 + 4H + → 2H 2O

Najczęściej stosuje się metodę Winklera.

1.2.1. Metoda chemiczna Winklera.

Wśród metod oznaczania stężenia rozpuszczonego tlenu najstarszą, choć wciąż nie tracącą na aktualności, pozostaje chemiczna metoda Winklera. W tej metodzie rozpuszczony tlen reaguje ilościowo ze świeżo wytrąconym wodorotlenkiem Mn(II). Zakwaszenie związku manganu o wyższej wartościowości powoduje uwolnienie jodu z roztworu jodku w ilościach równoważnych tlenowi. Uwolniony jod oznacza się dalej poprzez miareczkowanie tiosiarczanem sodu ze skrobią jako wskaźnikiem.

Metoda znana jest od 1888 roku. Do końca XX wieku metody pracy były stale udoskonalane. Dopiero w 1970 r. zaczęto stosować fizykochemiczne metody analizy w celu określenia zawartości tlenu rozpuszczonego w wodzie. Chronologię rozwoju metody Winklera przedstawiono w tabeli 1[ 3 ] . Obecnie metoda nie straciła na aktualności i obecnie głównym problemem udoskonalenia metody jest zwiększenie dokładności i możliwości oznaczania niskich stężeń tlenu.

Tabela 1.

Chronologiczny rozwój metody Winklera.

1888	Pierwsza publikacja Winklera dotycząca nowej techniki.
Lata 20	Włączenie metody Winklera do zbioru Metody standardowe (1925). Pojawienie się pierwszych modyfikacji chemicznych.
1930-50	Rozwój alternatywy metody instrumentalne(gazometryczny, fotometryczny).
Lata 60	Badanie podstawowych zasad metody Winklera. Próba opracowania ujednoliconej procedury oznaczania tlenu rozpuszczonego w oparciu o prace Carritta i Carpentera.
Lata 70	Rozwój analizatorów amperometrycznych. GOST 22018-84, ST SEV 6130-87
Lata 80	Opracowanie standardów oznaczania tlenu rozpuszczonego w oparciu o wersję Carpentera. ISO 5813-83, ISO 5814-84.
Lata 90	Problem kalibracji i porównania metod oznaczania tlenu rozpuszczonego w zakresie mikrostężeń (poniżej 1 mgO 2/l).

Istota metody

Metoda polega na utlenianiu dwuwartościowego manganu tlenem do nierozpuszczalnego w wodzie brunatnego czterowartościowego hydratu manganu, który oddziałując w środowisku kwaśnym z jonami jodu, utlenia je do wolnego jodu, ilościowo oznaczanego miareczkowanym roztworem podsiarczynu sodu (tiosiarczanu) :

Mn 2+ + 2OH - ® Mn (OH) 2,

2Mn (OH) 2 + O 2 ® 2MnO (OH) 2,

MnO (OH) 2 + 2I - + 4H 3 O + ® Mn 2+ + I 2 + 7H 2 O,

I 2 + 2 Na 2 S 2 O 3 ® Na 2 S 4 O 6 + 2 NaI.

Z równań jasno wynika, że ilość uwolnionego jodu jest równomolowa z ilością tlenu cząsteczkowego. Minimalne stężenie tlenu określone tą metodą wynosi 0,06 ml/l.

Ta metoda ma zastosowanie wyłącznie do wód niezawierających środków utleniających (na przykład soli żelaza) i środków redukujących (na przykład siarkowodoru). Te pierwsze zawyżają, drugie zaniżają rzeczywistą ilość rozpuszczonego tlenu.

Wybór próbek

Próbka do oznaczania tlenu powinna być pierwszą pobraną z butelki. W tym celu po przepłukaniu butli z tlenem wodą z batometru, wraz z gumową rurką, włóż szklaną rurkę o długości 10 cm w jej wolny koniec i opuść ją na dno butli z tlenem. Wodę nalewa się z umiarkowaną prędkością, aby uniknąć tworzenia się pęcherzyków powietrza, a po napełnieniu jedną objętość butelki przelewa się przez szyjkę. Nie zakręcając kurka batometru, ostrożnie wyjmij rurkę z butelki i dopiero wtedy zamknij kran. Butelka powinna być napełniona po brzegi i pozbawiona pęcherzyków powietrza na ściankach.

Natychmiast po napełnieniu rozpuszczony tlen utrwala się poprzez dodanie do kolby kolejno 1 ml chlorku manganu (lub siarczanu manganu) i 1 ml alkalicznego roztworu jodku potasu (lub sodu). Pipety z wstrzykiwanymi odczynnikami należy obniżyć do połowy wysokości butelki. Po wprowadzeniu odczynników dokładnie zamknąć kolbę korkiem, unikając przedostania się pęcherzyków powietrza, a powstały osad energicznie wymieszać odwracając kolbę 15x20 razy, aż do równomiernego rozprowadzenia go w wodzie. Następnie butelki z zarejestrowanymi próbkami przenosi się w ciemne miejsce w celu osadzenia. W tym stanie można je przechowywać maksymalnie 24 godziny w godz T< 10°C, a w wyższych temperaturach nie dłużej niż 4 godziny.

Przygotowanie do analizy

Odczynniki wymagane do analizy

A) Roztwór chlorku manganu (lub siarczanu manganu) przygotowuje się poprzez rozpuszczenie 250 g soli w wodzie destylowanej w kolbie miarowej o pojemności 0,5 litra.

B) Aby przygotować alkaliczny roztwór jodku potasu (lub sodu), jodki należy najpierw oczyścić z wolnego jodu, po czym przemyć je rektyfikowanym alkoholem ochłodzonym do około 5°C na lejku z filtrem, mieszając szklaną laską, aż do uzyskania prawie bezbarwnego pojawia się część alkoholu piorącego. Przemytą sól suszy się w ciemności pomiędzy arkuszami bibuły filtracyjnej przez 24 godziny i przechowuje w dobrze zamkniętych ciemnych szklanych słojach (kolbach). Następnie przygotuj:

Wodny roztwór jodku potasu (lub jodku sodu)rozpuszczenie 350 g KI (lub 392 g NaI) w wodzie destylowanej 2H 2 O) do objętości roztworu wynoszącej 300 ml;

wodny roztwór wodorotlenku potasu (lub wodorotlenku sodu)rozpuszczenie 490 g KOH (lub 350 g NaOH) odpowiednio w 360 i 340 ml wody destylowanej. Zasady należy odważyć w porcelanowej szklance (lub kubku), do której mieszając dodaje się wodę.

Powstałe roztwory jodku i zasady z dowolnym kationem miesza się, a ich objętość doprowadza do jednego litra wodą destylowaną w kolbie miarowej. Powstały roztwór przechowuje się w butelce z gumowym korkiem.

V) Roztwór kwasu siarkowego w stosunku 1:4 przygotowuje się wlewając małymi porcjami jedną objętość stężonego kwasu siarkowego o gęstości 1,84 do czterech objętości wody destylowanej do porcelanowego szkła, mieszając.

G) Aby przygotować 0,5% roztwór skrobi, 0,5 g preparatu „rozpuszczalnej skrobi” wytrząsa się z 15 x 20 ml wody destylowanej, otrzymaną zawiesinę stopniowo wlewa się do 85 x 90 ml wrzącej wody i gotuje 1 x 3 minuty do roztwór klaruje się, konserwuje się go dodając 12 kropli chloroformu.

D) Roztwór tiosiarczanu sodu o stężeniu 0,02 mol/l przygotowuje się rozpuszczając 5,0 g soli w wodzie wolnej od CO 2 woda destylowana (wolna od CO 2 Wodę destylowaną przygotowuje się przez gotowanie tej ostatniej przez godzinę. Następnie pozostawia się go do ostygnięcia w tej samej kolbie (koniecznie z korkiem, rurką absorpcyjną zanurzoną w alkaliach potasowych lub sodowych) w litrowej kolbie miarowej lub cylindrze miarowym, doprowadzając roztwór do kreski. Należy go utrwalić dodając 3 ml chloroformu i przechowywać w butelce z ciemnego szkła z korkiem, wyposażonej w rurkę absorpcyjną z granulowaną zasadą potasową lub sodową. W tym samym czasie przygotować 3 x 5 litrów roztworu.

Wyznaczanie współczynnika korekcyjnego na molarność roztworu podsiarczynu sodu

Ze względu na niestabilność roztworu podsiarczynu sodu o stężeniu 0,02 mol/l konieczne jest okresowe wyznaczanie współczynnika korygującego na jego normalność. Należy to robić codziennie przed rozpoczęciem miareczkowania w przypadku pracy ciągłej oraz przed miareczkowaniem każdej serii próbek podczas długich przerw.

Współczynnik korekcyjny wyznacza się przez miareczkowanie jonów jodanowych w kwaśnym roztworze:

IO 3 - + 5 I - + 6 H 3 O + ® 2 Ja 2 + 9 H 2 0,

6 S 2 O 3 2- + 2 Ja 2 ® 3 S 4 O 6 2- + 6 Ja - .

Dlatego jeden mol jodanu odpowiada sześciu molom tiosiarczanu.

Po rozpuszczeniu 1 g KI w 40 x 50 ml wody destylowanej, do kolby stożkowej dodać 2 ml kwasu siarkowego. Następnie za pomocą pipety dodaje się 15 ml roztworu jodanu potasu o stężeniu 0,0033 mol/l, kolbę zamyka się, dokładnie miesza i po pozostawieniu roztworu przez minutę rozpoczyna się miareczkowanie.

Do czasu, aż roztwór zmieni kolor na jasnożółty, miareczkowanie prowadzi się bez wskaźnika, po czym dodaje się 1 ml roztworu skrobi i 50 ml wody destylowanej i kontynuuje miareczkowanie aż do całkowitego odbarwienia miareczkowanej cieczy. Doświadczenie powtarza się 2×3 razy i jeżeli rozbieżność odczytów biurety nie przekracza 0,01 ml, za wynik końcowy przyjmuje się średnią arytmetyczną.

Interferujące działanie zanieczyszczeń aktywnych redoks.

Fe(II, III)

Związki żelaza dwuwartościowego na etapie wiązania tlenu mogą stanowić konkurencję dla manganu. Po reakcji z tlenem powstaje wodorotlenek Fe(III), którego kinetyka jego oddziaływania z jodkiem w środowisku kwaśnym ulega spowolnieniu. Zatem, gdy stężenie żelaza przekracza 25 mg/l, zastosowanie klasycznej wersji metody Winklera prowadzi do zaniżenia wyników oznaczeń. Zaproponowano eliminację wpływu żelaza(III) poprzez dodanie fluoru lub zastosowanie kwasu fosforowego podczas zakwaszania próbki. Powstały kompleks fluorkowy lub fosforanowy zapobiega interakcji żelaza z jonami jodkowymi. Ale ta metoda nie pozwala wyeliminować wpływu żelaza żelaznego.

Azotyny
Zazwyczaj obecność azotynów w wodzie wynika z mikrobiologicznej przemiany amonu w azotan. A wiadomo, że azotyny w środowisku kwaśnym mają zdolność utleniania jonów jodkowych, powodując tym samym zawyżenie wyników w metodzie Winklera. Niemniej jednak, gdy zawartość wody wynosi do 0,05-0,1 mgN/l, można zastosować bezpośrednią metodę Winklera. Obecnie najpowszechniejszą metodą neutralizacji działania azotynów jest zastosowanie dodatków azydku sodu. Nie wolno nam tutaj zapominać, że nadmierny wzrost stężenia azydku może również prowadzić do błędu ujemnego. Wynika to z możliwości zajścia reakcji:

2 N 3- + 2 H. + + J. 2 = 2 HJ + 3 N 2

Oprócz zastosowania azydku istnieją inne sposoby tłumienia lub uwzględnienia działania azotynów: zastosowanie mocznika lub kwasu amidosulfonowego. Wszystkie te odczynniki rozkładają azotyny do azotu cząsteczkowego.

Substancje organiczne.

Jest oczywiste, że wpływ substancji organicznych, jako wyraźnych środków redukujących, będzie ujawniał się na wszystkich etapach oznaczania tlenu rozpuszczonego według Winklera. Tlen cząsteczkowy, utlenione formy manganu, jod cząsteczkowy – wszystkie są wystarczająco silnymi utleniaczami, aby oddziaływać z zanieczyszczeniami organicznymi. Jeśli woda jest bogata w substancje organiczne (utlenialność 15-30 mg O 2 /l lub więcej), wówczas okazuje się konieczne wprowadzenie poprawki na ich interakcję. Na przykład instrukcja sugeruje przeprowadzenie równoległego testu jodu, aby ustalić, ile jodu zużyto do jodowania zanieczyszczeń organicznych. Istnieją jednak metody oparte na metodzie Winklera, w warunkach odbiegających od klasycznych (czas analizy, stężenia odczynników). W ten sposób można wybrać warunki, w których można pominąć zakłócający wpływ zanieczyszczeń.

Siarczki i H 2 S.

Stwierdzono, że zawartość siarczków w analizowanej wodzie powoduje zaniżenie wyników metody Winklera. Stwierdzono, że oddziaływanie siarczku z utleniaczami ma charakter stechiometryczny: 1 mol tlenu i 2 mole siarczku. W wyniku reakcji wydziela się siarka elementarna. Ponieważ w metodzie Winklera obok tlenu silnymi utleniaczami są także jod i mangan (III, IV), istnieją różne opinie w zakresie formułowania mechanizmu oddziaływania siarczku z utleniaczem. Dlatego w pracy uważa się, że siarczek oddziałuje z utlenionymi formami manganu. W pracy opracowano metodę jednoczesnego oznaczania zawartości siarczków i tlenu w próbce wody. Autorzy za pomocą soli Zn wytrącają ZnS, który następnie oddziela się i oznacza spektrofotometrycznie, a w wodzie pozostałej nad osadem oznacza się rozpuszczony tlen. We wcześniejszych pracach stosowano podobny schemat, ale zamiast siarczanu zastosowano octan Zn. Kiedy tlen i siarczek reagują, możliwe jest również utworzenie tiosiarczanu jako związku pośredniego. W pracy zaproponowano metodę rozliczania takiego tiosiarczanu z wykorzystaniem metody próbki ślepej.

Podsumowując, należy zauważyć, że obok modyfikacji i metod opracowanych specjalnie dla konkretnych zanieczyszczeń istnieją metody bardziej ogólne, mające na celu określenie całkowitej zawartości środków redukujących (metoda Rossa) i utleniaczy.

Aby określić obecność substancji zakłócających w wodzie, należy zastosować poniższą metodę.

Pięć mililitrów próbki zobojętnia się fenoloftaleiną do pH=7 i dodaje 0,5 ml. Kwas Siarkowy. Następnie dodaj kilka ziarenek, około 0,5 g, jodku potasu i skrobi.

Niebieskie zabarwienie roztworu wskazuje na obecność substancji utleniających. Jeżeli roztwór jest bezbarwny, dodać 0,2 ml. roztwór jodu. Wstrząsnąć, pozostawić na 30 s, jeśli nie pojawi się niebieski kolor, oznacza to, że znajdują się w nim substancje redukujące.

Metody usuwania substancji zakłócających podczas analizy.

1. W obecności środków redukujących tlen można oznaczyć metodą Rossa: najpierw dodać 0,5 ml do kolby tlenowej. kwas siarkowy (1:4), a następnie 0,5 ml. zmieszany odczynnik podchloryn i siarczan sodu, po czym zamyka się korkiem, wstrząsa i umieszcza w ciemnym miejscu na 30 minut. Aby wyeliminować nadmiar podchlorynu sodu, dodaj 1 ml. tiocyjanian potasu i wymieszać. W 10 minut. Zaczynamy określać tlen.

2. Z zawartością żelaza ( III ) poniżej 1 mg/l. Można pominąć jego wpływ. W stężeniu 1-50 mg/l. Do rozpuszczenia osadu potrzebny jest kwas ortofosforowy ρ = 1,70 g/cm 3 .

3. Gdy zawartość azotu w azotanach jest większa niż 0,05 mg/l, określenie tlenu rozpuszczalnego metodą bezpośrednią Winklera jest trudne, ponieważ azotyny w środowisku kwaśnym, działając jako katalizator, sprzyjają utlenianiu jodku do jodu przez tlen atmosferyczny, co prowadzi do zwiększonego zużycia tiosiarczanu i zakłóca zakończenie miareczkowania, ponieważ przywracany jest niebieski kolor wskaźnika. Aby wyeliminować zakłócający wpływ azotynów, możesz zastosować jedną z następujących metod:

Przed rozpuszczeniem osadu w kwasie dodać do kolby kilka kropli 5% azydku sodu;

Zamiast azydku sodu można użyć 40% mocznika lub kwasu amidosulfonowego. W tym przypadku zmienia się kolejność dodawania odczynników: wodorotlenek manganu wytrąca się 70% wodorotlenkiem potasu lub 50% wodorotlenkiem sodu, osad rozpuścić w kwasie, dodać 0,15 ml 40% kwasu amidosulfonowego lub mocznika, a następnie 15% jodku potasu. Definicja jest następnie kontynuowana.

4. Jeżeli woda zawiera dużo substancji organicznych lub reduktorów mineralnych, należy wprowadzić poprawkę dotyczącą ich spożycia jodu. W tym celu badaną wodę pobiera się do dwóch butelek o tej samej objętości, każda zawierająca 3-5 ml 0,02 m jodu w nasyconym roztworze chlorku sodu. Butelki zamyka się korkami, miesza i po 5 minutach do obu butelek dodaje po 1 ml zasadowego roztworu jodku potasu, następnie do butelki „a” – 1 ml soli manganowej, do butelki „b” – 1 ml woda destylowana. Zamknąć korkami i wymieszać. Po opadnięciu osadu do obu kolb dodaje się równe ilości kwasu i miareczkuje tiosiarczanem jodu. Zawartość rozpuszczonego tlenu oblicza się ze wzoru:

X = 8*n(A-B)*1000/ V 1 - V 2,

gdzie B objętość 0,02 N. roztwór tiosiarczanu stosowany do miareczkowania roztworu w butelce „b” ml; A oznacza także butelkę „a”; N. normalność roztworu tiosiarczanu, biorąc pod uwagę korektę; 8 równoważna masa tlenu; V 1 objętość butli z tlenem, ml; V 2 objętość wszystkich odczynników dodanych do wody w celu oznaczenia tlenu, ml.

Dokładność metody bezpośredniej Winklera i możliwe błędy.

Przez całą pierwszą połowę XX wieku w toku prac laboratoryjnych i terenowych zgromadzono dużą bazę doświadczalną opartą na wynikach oznaczania tlenu metodą Winklera. Stwierdzono rozbieżności w wynikach oznaczania tlenu rozpuszczonego w tych samych wodach metodami różniącymi się jedynie szczegółami, np. metodą standaryzacji roztworu tiosiarczanu, stężeniem odczynników, metodą miareczkowania (całego roztworu lub jego podwielokrotności). itp. W większym stopniu problemem tym jest problem standaryzacji metod Winklera, przejawiający się w różnorodności tablic rozpuszczalności tlenu. Różnice w tabelarycznych wartościach rozpuszczalności tlenu sięgające 6% przyczyniły się do badań nad zagadnieniami fundamentalnymi podstawa metodologiczna i błędy metodologiczne metody Winklera. W wyniku takich prac sformułowano szereg potencjalnych źródeł podstawowych błędów metody czyste wody:

utlenianie jodku tlenem atmosferycznym
ulatnianie się cząsteczkowego jodu
zawartość rozpuszczonego tlenu w dodanych odczynnikach w procedurze wiązania tlenu
domieszka jodu cząsteczkowego w jodku
rozbieżność pomiędzy punktem końcowym miareczkowania a punktem równoważności
niska stabilność roztworów tiosiarczanu sodu i, w związku z tym, potrzeba częstej standaryzacji
błędy przy standaryzacji tiosiarczanu sodu
trudności z miareczkowaniem małych ilości jodu
zastosowanie skrobi jako wskaźnika: jej niestabilności i spadku wrażliwości wraz ze wzrostem temperatury.

Przyjrzyjmy się bliżej najważniejszym błędom. Utlenianie jodku przez tlen przyspiesza wraz ze wzrostem kwasowości. Wpływ tego procesu można ograniczyć regulując pH środowiska. Zalecana wartość kwasowości to pH=2-2,5. Wzrost pH powyżej 2,7 jest niebezpieczny, ponieważ możliwy jest już tam proces powstawania hydratu manganu. Równolegle z utlenianiem jodku możliwy jest również proces ulatniania się jodu. Tworzenie cząstki złożonej J 3 - w warunkach nadmiaru jodku (patrz schemat metody Winklera) pozwala związać prawie cały cząsteczkowy jod w roztworze. Jest oczywiste, że wprowadzając roztwór soli manganowej i odczynnika zasadowego (zasada + jodek), wprowadzamy w ten sposób niezliczoną ilość tlenu rozpuszczonego w tych odczynnikach. Ponieważ w różnych wersjach metody Winklera stosowano odczynniki o różnym stężeniu, w obliczeniach nie można było zastosować żadnej pojedynczej poprawki. Dla każdej metody konieczne było wykorzystanie własnych obliczonych lub eksperymentalnych wartości tlenu wprowadzonego z odczynnikami. Zazwyczaj wartości te mieściły się w zakresie 0,005-0,0104 ppm.

W połowie lat 60. zaistniała potrzeba ujednoliconej procedury oznaczania rozpuszczonego tlenu. Częściowo wynikało to z dużej różnorodności technik chemicznych, rozwoju metod instrumentalnych i konieczności ich wzajemnego porównywania. Na podstawie opublikowanej pracy Carpenter sformułował procedurę Winklera służącą do oznaczania tlenu. W tej wersji uwzględniono niemal wszystkie zidentyfikowane wcześniej potencjalne błędy. We wspólnej pracy Carritt i Carpenter uzupełnili tę technikę poprawką uwzględniającą tlen rozpuszczony w odczynnikach (0,018 ml/l). Wartość zmierzona eksperymentalnie w pracy była nieco odmienna i wyniosła 0,011 ml/l.

Określając dokładność metody chemicznej Winklera, badacze stanęli przed problemem dokładnego ustalenia stężenia rozpuszczonego tlenu. W tym celu stosowano nasycanie wody powietrzem lub tlenem w danej temperaturze, standardowe dodawanie roztworu tlenu do wody odtlenionej, elektrochemiczne wytwarzanie tlenu oraz stosowanie alternatywnych, instrumentalnych metod oznaczania tlenu. Pomimo długiej historii tego problemu i licznych prac, nie znaleziono jeszcze ostatecznego rozwiązania, a pytanie pozostaje otwarte. Najpopularniejszym sposobem określania stężenia tlenu w wodzie była i nadal jest procedura nasycania wody tlenem z powietrza o ustalonej temperaturze. Jednakże brak jednolitości postępowania (objętość roztworu, warunki mieszania, sposób i szybkość usuwania tlenu) prowadzi do znacznych błędów sięgających 2%. Było to bardziej widoczne podczas pracy w obszarze mniejszym niż 5 mgO 2 /l.

W oparciu o precyzyjne przygotowanie roztworów tlenu poprzez dodanie standardowego dodatku do wody odtlenionej, Carpenter był w stanie osiągnąć dokładność na poziomie 0,1% i powtarzalność na poziomie 0,02% przy poziomie 5 mgO 2 /l dla wariantu metody Winklera z miareczkowaniem fotometrycznym. W tabeli 2 przedstawiono błąd klasycznej wersji metody Winklera przy różnych poziomach stężenia rozpuszczonego tlenu.

Tabela 2.

Błąd metody Winklera w wodach czystych.

mgO2/l	Błąd
0.05	~30%
0.2-0.3	10-20%
0.8-1.7	3-5%
3-...	~1%, ale przy starannej pracy można zredukować do 0,1%.

Kolejnym ważnym parametrem charakteryzującym możliwości metody jest dolna granica definicji. W literaturze przytaczane są dwie dolne wartości graniczne: ~0,05 i ~0,2 mgO2/l. Oczywiste jest, że granicę wykrywalności można określić na podstawie następujących kryteriów:

naruszenie stechiometrii reakcji leżących u podstaw chemicznych metody Winklera
wrażliwość reakcji skrobi na jod
stężenie użytego roztworu tiosiarczanu i rozdzielczość biurety

1.2.2. Metoda fizykochemiczna.

Metoda opiera się na badaniach amperometrycznych. Konwerter stężenia tlenu działa poprzez elektrochemiczną redukcję tlenu dostarczanego do katody poprzez membranę o selektywnej przepuszczalności. Generowanie w tym samym czasie Elektryczność, jest proporcjonalna do stężenia tlenu w analizowanym ośrodku.

Czujnik zanurzony w badanej wodzie, składający się z komory otoczonej selektywną membraną, zawiera elektrolit i dwie metalowe elektrody. Membrana jest nieprzepuszczalna dla wody i rozpuszczonych jonów, ale umożliwia przepływ tlenu. Ze względu na różnicę potencjałów między elektrodami tlen ulega redukcji na katodzie, a jony metali z roztworu na anodzie.

Szybkość procesu jest wprost proporcjonalna do szybkości przenikania tlenu przez membranę i warstwę elektrolitu. A co za tym idzie, ciśnienie cząstkowe tlenu w próbce w danej temperaturze.

2. CZĘŚĆ EKSPERYMENTALNA.

2.1. Przygotowanie odczynników.

Przygotowaliśmy następujące rozwiązania

1. Siarczan lub chlorek manganu ( II ), rozwiązanie. Rozpuszczony 42,5 g. MnCl2*4H2O w wodzie destylowanej i doprowadzono objętość do 100 ml. Filtrowane przez filtr papierowy. Rozcieńczony roztwór w środowisku kwaśnym nie powinien uwalniać wolnego jodu po dodaniu jodku potasu.

2. Zasadowy roztwór jodku potasu.

W 43,6 ml rozpuszczono 65,4 g jodku potasu. woda destylowana. Po zakwaszeniu rozcieńczony roztwór nie powinien uwalniać jodu.

Rozpuszczono 305,2 g. KO w 218ml. woda destylowana. Obydwa roztwory zmieszano i doprowadzono do 437 ml.

3. Tiosiarczan sodu przygotowany z fixanalu, 0,01923 N. rozwiązanie (standaryzowane K2Cr2O7).

4. Z dokładnie znanej próbki przygotowano dwuchromian potasu.

eq(K 2 Cr 2 O 7 )=M(K 2 Cr 2 O 7 )/6,

gdzie 6 to liczba elektronów w reakcji redoks.

10 ml roztwór powinien zawierać 0,0003 równ. dwuchromian potasu.

1 równ. - 49,03 g.

0,0003 równ. - x g. x = 0,0147 g.

to jeśli 10 ml. zawiera 0,0147 g, następnie 1000 ml. 1,47 g, co odpowiada 0,03 równ. Pobrano próbkę, która wynosiła 1,4807 g, zatem normalność dwuchromianu potasu = 0,0302 g.

5. Kwas siarkowy, rozcieńczony roztwór 2:1.

2.2. Testowanie metodologii.

Aby opracować metodę oznaczania zawartości tlenu w wodzie, przeprowadziliśmy szereg badań.

Ponieważ nie ma standardowych rozwiązań, staraliśmy się uzyskać wodę prawie całkowicie pozbawioną tlenu. Aby to zrobić, gotowaliśmy wodę destylowaną przez 3 godziny. Wyniki oznaczania zawartości tlenu w takiej wodzie przedstawiono na rysunku 1.

Ryż. 1.

Oznaczanie tlenu w przegotowanej wodzie

Następnie natleniliśmy pozostałą wodę. Nasycanie przeprowadzono przepuszczając powietrze przez wodę w gazometrze przez trzy godziny. Wyniki analizy otrzymanej w tym przypadku wody przedstawiono na rysunku 2.

Ryż. 2.

Oznaczanie zawartości tlenu w wodzie nasyconej tlenem po gotowaniu.

Wyniki, które uzyskaliśmy analizując wodę o dużej zawartości tlenu, są bardziej powtarzalne. To po raz kolejny wskazuje na trudności w stosowaniu metody w warunkach niskiej zawartości tlenu w wodzie.

2.3. Pobieranie próbek i przygotowanie próbek

Zazwyczaj próbki celu pobierane są w trzech punktach (na obu brzegach i na torze wodnym). Ponieważ zbiornik, na którym prowadziliśmy badania, miał kształt okrągły, próbki pobraliśmy wzdłuż jego brzegów, w miejscu ujścia do niego rzeki Dubravenki oraz w miejscu, w którym rzeka z niej wypływa. Pobieranie próbek odbywało się z głębokości 10, 50 i 100 cm, bezpośrednio po pobraniu dokonywano odpowiedniego wpisu w dzienniku.

Aby pobrać próbki wody, zmontowaliśmy batometr. Urządzeniem tym była litrowa butelka z gumowym korkiem przymocowanym do słupka. Batometr zanurzono w wodzie na wymaganą głębokość i wyjęto korek. Wyciągając batometr z wody, zmierzyliśmy temperaturę. Wstępnie skalibrowaną kolbę tlenową przepłukano wodą z batometru i napełniono próbką aż do wylania około 200 ml wody, czyli do momentu wyciśnięcia wody mającej kontakt z powietrzem w kolbie. Butelka powinna być wypełniona po brzegi próbką i nie posiadać pęcherzyków powietrza na ściankach.

Następnie do butelki z próbką wody dodaj 1 ml roztworu chlorku manganu i 1 ml alkalicznego roztworu jodku potasu. W takim przypadku konieczne jest użycie oddzielnych pipet. Następnie szybko zamknij butelkę tak, aby nie pozostały w niej pęcherzyki powietrza i dokładnie wymieszaj zawartość butelki. Następnie butelki z zarejestrowanymi próbkami przenoszono do laboratorium w ciemnym miejscu w celu osadzenia.

2.4. Analiza wody pod kątem zawartości rozpuszczonego tlenu.

Przed analizą wszystkie kolby tlenowe skalibrowano z dokładnością do 0,01 ml.

Powstały osad wodorotlenku manganu pozostawiono do osadzenia na co najmniej 10 minut. Następnie dodano 5 ml roztworu kwasu siarkowego. Wyparcie części klarownej cieczy z kolby roztworem kwasu siarkowego nie ma znaczenia dla analizy. Zamknąć butelkę i dokładnie wymieszać. Osad wodorotlenku manganu rozpuści się.

Następnie całą próbkę przeniesiono ilościowo do kolby stożkowej o pojemności 250 ml i szybko miareczkowano 0,01923 N. tiosiarczan sodu, ciągle mieszając, aż do uzyskania jasnożółtego zabarwienia, po czym dodano 1 ml 0,5% skrobi i kontynuowano miareczkowanie kroplami aż do zaniku niebieskiego zabarwienia. Kolor powinien zniknąć po jednej kropli tiosiarczanu.

Przetwarzanie wyników analizy

C 1 = V 2 * C 2 *8*1000/ V 1 - V 3,

V 1 - całkowita objętość kolby z tlenem (ml.).

C 1 - stężenie tlenu w próbce (mg/l.).

V 2 - objętość roztworu tiosiarczanu sodu zastosowana do miareczkowania (ml).

C 2 - stężenie roztworu tiosiarczanu sodu (g-ekw./l.).

8- masa atomowa tlen.

1000 to współczynnik przeliczeniowy jednostek miary (od g na mg).

V 3 - objętość wody rozlanej podczas wprowadzania odczynników do wiązania tlenu (ml).

Pominięto niewielkie straty rozpuszczonego tlenu w postaci związanej podczas spuszczania nadmiaru cieczy.

3. OMÓWIENIE WYNIKÓW.

Ryż. 3

Zależność zawartości tlenu w wodzie od temperatury.

Uzyskane przez nas dane przedstawiono w tabeli 3.

Tabela 3.

Wyniki oznaczania stężenia tlenu,

rozpuszczony w wodzie rzeki Dubravenki.

Kolba nr.	Tiosiarczan V, ml	Kolby V, ml	Tiosiarczan C, równ./l	C kwaśny, mg/l
		106,99	0,01923
		105,88	0,01923
		108,88	0,01923
		108,78	0,01923
		105,74	0,01923
	6,18	107,52	0,01923
	6,12	106,11	0,01923
	6,05	105,23	0,01923
	5,94	102,99	0,01923
	6,18	106,69	0,01923

Woda, w której wykonano pomiary, miała temperaturę 16,5 O C. Dane pokazują, że woda jest przesycona tlenem. Naszym zdaniem wynika to z faktu, że w miejscu poboru próbek rzeka rozszerza się, tworząc niewielkie jezioro, a jednocześnie zwiększa się powierzchnia kontaktu wody z powietrzem i co za tym idzie, nasycenie wody tlenem. Dodatkowo należy zaznaczyć, że w dniu pobierania próbek padał deszcz i prawdopodobnie przez to również doszło do nadmiernego nasycenia wody tlenem.

Na podstawie wyników badań metodologii pracy oraz wyników badań wód naturalnych opracowaliśmy wytyczne do ich przeprowadzenia Praca laboratoryjna na temat badania zawartości tlenu w wodzie. Zalecenia metodologiczne podano w Załączniku 1.

WNIOSKI.

W wyniku wykonanych przez nas prac:

opracowano metodę oznaczania zawartości tlenu w wodzie;
Przeanalizowano wodę rzeki Dubravenki w rejonie jej skrzyżowania z aleją Mira;
Opracowano zalecenia metodologiczne dotyczące prowadzenia prac laboratoryjnych na ten temat.

W ten sposób możemy wyciągnąć wnioski:

Metoda oznaczania zawartości tlenu w wodzie daje powtarzalne wyniki w obszarze wysokich stężeń tlenu.
1. Aby przetestować tę technikę, można poddać analizie wodę destylowaną wstępnie nasyconą tlenem.
2. Metodę oznaczania tlenu rozpuszczonego w wodzie można zastosować na warsztatach z chemii analitycznej na temat „miareczkowania jodometrycznego”, na warsztatach z metod analizy obiektów środowiskowych, na warsztatach z chemii fizycznej przy badaniu równowagi rozpuszczania gazów w płynach dla specjalności chemicznej naszej uczelni, a także w warsztatach z hydrologii specjalności geograficznej.

WYKAZ WYKORZYSTANYCH BIBLIOGRAFII

Niekrasow 1. tom
Ekologia na lekcjach chemii.
http://www.geocities.com/novedu/winkler.htm
http://www.oceanography.ru/library_archive/e_works/kaspy/metodhtml/oxygen/oxygen.htm

Inne podobne prace, które mogą Cię zainteresować.vshm>
4826.		Prowadzenie zajęć wychowania fizycznego w klasie V szkoły średniej	139,96 kB
	Badanie cech rozwoju fizycznego i fizjologicznego uczniów klas V. Rozważ cele i środki wychowanie fizyczne Uczniowie klasy 5. Zapoznanie się z formami organizacji wychowania fizycznego dla uczniów klas V. Prowadzić badanie empiryczne nauczanie lekcji Kultura fizyczna w 5 klasach, w tym w trzech etapach.
11251.		Innowacyjny model osobowości nauczyciela w kontekście reformy szkolnictwa wyższego w Rosji	6,45 kB
	Jednym z głównych zadań jest poprawa jakości edukacji w związku ze znaczącym wzrostem roli edukacji i świadomości wartości człowieka jako głównego kapitału społeczeństwa. Ale nie ma innego wyjścia, bo rynek pracy dyktuje swoje warunki. Poglądy na temat nauczycieli Tołstoja i Montessori, oparte na zasadach antropologii, indywidualizacji nauczania, rozwoju samodzielności i inicjatywie ucznia do ujawniania swoich zdolności twórczych z głębokim szacunkiem dla osobowości ucznia, są nadal aktualne, ponieważ...
8243.		ORGANIZACJA I PROWADZENIE NADZORU SANITARNEGO NAD CZYSZCZENIEM, DEZYNFEKCJĄ, ODKAŻANIEM WODY W WARUNKACH TERENOWYCH W STANACH AWARYJNYCH I PODCZAS WOJNY	1,11MB
	Opanuj metody i środki czyszczenia, dezynfekcji, odsalania, odkażania wody w terenie w sytuacjach awaryjnych. Opanowane metody kontroli lekarskiej nad jakością uzdatniania wody w terenie. Wskaźniki jakości wody pitnej, rodzaje uzdatniania wody, metody oczyszczania, dezynfekcji, odsalania wody, ich cechy dla scentralizowanego i zdecentralizowanego zaopatrzenia w wodę.
2108.		Prowadzenie działalności górniczej	872 kB
	Prowadzenie z oddzielnym wydobywaniem warstw skał lub węgla i skał macierzystych schemat, w którym najpierw do określonego wyrobiska usuwany jest pokład węgla lub określona warstwa, a następnie skały macierzyste lub pozostałe warstwy. Urabianie szerokościanowe to schemat, w którym węgiel wydobywa się poza przekrojem poprzecznym wyrobiska, a skałę płonną umieszcza się w powstałej przestrzeni. Stosowanie kombajnów domowych jest wskazane przy prowadzeniu robót wydobywczych w pokładach węgla z niewielkim udziałem podcięcia skały o wytrzymałości f do 7 i kącie nachylenia do...
17466.		Prowadzenie poszukiwań górniczych	243,35 kB
	Główne kierunki Rozwój gospodarczy Federacja Rosyjska przewiduje się zwiększenie efektywności i jakości przygotowania zagospodarowania sprawdzonych złóż kopalin oraz poszerzenie bazy surowcowej istniejących przedsiębiorstw górniczych. Aby skrócić czas poszukiwań złóż, konieczne jest dalsze systematyczne doposażenie techniczne służby poszukiwań geologicznych i kompleksowa mechanizacja robót górniczych.
318.		Organizacja i przebieg wyborów samorządowych	19,89 kB
	Działalność kampanii wyborczej związana z przygotowaniem i przeprowadzeniem wyborów, prowadzona w okresie od dnia urzędowego ogłoszenia decyzji upoważnionego funkcjonariusza organu państwowego samorządu lokalnego o zarządzeniu wyborów do dnia powołania komisji wyborczej organizującej wybory składa sprawozdanie z wydatkowania środków z odpowiedniego budżetu przeznaczonych na przygotowanie i przeprowadzenie wyborów. Organizacja wyborów szczegółowych obejmuje działania związane z ich przygotowaniem i przeprowadzeniem. Wśród...
606.		Organizacja i prowadzenie odpraw nieplanowanych i ukierunkowanych	8,91 kB
	Organizacja i prowadzenie odpraw nieplanowanych i ukierunkowanych. Odprawy nieplanowane są przeprowadzane: w przypadku wprowadzenia nowych lub zmienionych standardów instrukcji bezpieczeństwa pracy; Przy wprowadzaniu nowego lub zmianie procesu technologicznego wyposażenia taboru, narzędzi i innych czynników wpływających na bezpieczeństwo pracy; Jeżeli pracownicy naruszą wymogi bezpieczeństwa pracy, co może prowadzić lub doprowadziło do obrażeń, wypadku, wypadku, eksplozji, pożaru itp. Nagła sytuacja w tym...
7258.		Prowadzenie imprez sportowych. Doping w sporcie	28,94 kB
	Uchwała Ministra Sportu i Turystyki Republiki Białorusi nr 10 z dnia 12. Do głównych zadań KES należy: ustalanie jednolitych ocen poziomu umiejętności sportowców oraz trybu nadawania tytułów i kategorii sportowych; wspieranie rozwoju sportu, doskonalenie systemu współzawodnictwa sportowego, przyciąganie obywateli do aktywnego uprawiania sportu, podnoszenie poziomu wszechstronnej sprawności fizycznej i sprawności sportowej sportowców. Sport jest integralną częścią sportu, która ma specyficzne cechy i warunki współzawodnictwa...
19239.		Prowadzenie szkoleń dla kandydatów na wolne stanowisko	57,03 kB
	Pierwsza grupa wiąże się z chęcią uzyskania maksymalnego zysku przy najniższym koszcie; drugi z istnieniem pewnych różnic między ludźmi, które w dużej mierze determinują prawdopodobieństwo udanej działalności zawodowej w określonej dziedzinie pracy ludzkiej. W dużej mierze było to spowodowane przemianami społeczno-gospodarczymi, jakie zaszły w kraju, co pozwala wyrazić pewność, że osiągnięcia naukowe z zakresu psychologii pracy stają się coraz bardziej powszechne w praktyce...
11758.		Przeprowadzenie audytu rozliczeń z dostawcami w firmie Polist-tour LLC	179,04 kB
	W organizacji rachunkowości w przedsiębiorstwach dużą uwagę poświęca się rozliczeniom z dostawcami, ponieważ istnieje ciągły obieg aktywów ekonomicznych, co powoduje ciągłe odnawianie różnych rozliczeń. Zgodnie z celem należy rozwiązać następujące zadania: odsłonić istotę, znaczenie i formę...

Wstęp

Wszędzie używamy wody z kranu. Według laboratorium zaopatrzenia w wodę pitną Instytutu Badawczego Ekologii Człowieka i Środowiska Rosyjskiej Akademii Nauk Medycznych 90% sieci wodociągowych dostarcza wodę do domów, które nie spełniają norm sanitarnych. Główną przyczyną występowania w wodzie wodociągowej szkodliwych dla zdrowia azotanów, pestycydów, produktów naftowych i soli metali ciężkich jest katastrofalny stan sieci wodociągowej i kanalizacyjnej. Połączenie ścieków z emisjami z przedsiębiorstw daje dodatkowy efekt: bakterie - E. coli, mikroorganizmy chorobotwórcze, Vibrio cholerae itp. - są dodawane do wymienionych powyżej składników chemicznych wody pitnej. Dlatego też istotność tego problemu jest bardzo duża.

Przedmiot badań

Hipoteza

Cel badania

Zgodnie z hipotezą celem badań jest sprawdzenie, czy woda wodociągowa spełnia określone wymagania GOST.

Przegląd literatury

Dokonano przeglądu literatury w celu zbadania wpływu jakości wody pitnej na zdrowie, standardów jakości wody pitnej oraz powstawania mutagenów w wyniku chlorowania wody.

Metodologia „SKŁAD I JAKOŚĆ WODY”

Metoda fizycznego badania wody obejmuje:

Badania przejrzystości wody
Oznaczanie cząstek zawieszonych w wodzie
Zapach
Smak.

Wskaźniki te określa się za pomocą specjalnych metod opisanych w różnych źródłach literatury (na przykład S.V. Druzhinin „Badanie wody i zbiorników w środowisku szkolnym”, 2008).

Metoda analizy chemicznej zawiera definicję:

Jony w wodzie za pomocą reakcji jakościowych
pH, pH
Twardość wody metodą miareczkową.

Oznaczanie jonów

Twardość wody.

gdzie: V to objętość roztworu Trilon „B” użytego do miareczkowania, ml.

N - normalność roztworu Trilonu „B”, mg równoważnika/l (0,05)

V 1 - objętość roztworu badawczego pobrana do miareczkowania, ml (100 ml)

Wskaźnik wodoru.

Wodę bada się różnymi wskaźnikami (lakmus, uniwersalny papierek wskaźnikowy, oranż metylowy) i na podstawie zmian ich barwy formułuje się odpowiednie wnioski.

Zobacz wyniki w tabeli nr 1.

Analiza porównawcza danych uzyskanych w trakcie badania.

Podano to w tabeli „Zgodność parametrów fizykochemicznych próbki wody z wymaganiami GOST”.

Parametr	Jednostka	Otrzymana wartość	Maksymalna dopuszczalna norma zgodnie z GOST 2874-82
Przejrzystość wody	Skala 5-punktowa	1	1.5
Obecność zawieszonych cząstek		1	2
Smak wody		1	2
Zapach wody w temperaturze t=20 o C Zapach wody w temperaturze t=60 o C		1	2
wartość PH	pH	~6.5	6.0 - 9.0
Sztywność	mol/m 3	~4.5	7.0

Wnioski.

W trakcie badania ustalono:

Wskaźnik zmętnienia jest optymalny
W wodzie nie znaleziono żadnych zawieszonych cząstek
Próbka wody nie miała smaku ani zapachu
Analiza jakościowa próbki wody dała wynik negatywny na obecność w wodzie: kationów magnezu, żelaza(II,III), ołowiu, miedzi; aniony, brom, jod; siarczany
Wykryto kationy wapnia (niewielki osad gipsu) i aniony chloru (niewielki biały tandetny osad chlorku srebra).
Przyczyną lekko kwaśnego środowiska jest najprawdopodobniej obecność jonów chloru w wodzie, jak podano powyżej.
Twardość wody uzyskano w zakresie 4-4,5 mmol/litr.

kontynuować badania monitorujące jakość wody pitnej z różnych źródeł;
przeprowadzić analizę porównawczą uzyskanych wyników;
badać próbki wody metodami analizy ilościowej;
kontynuować badania w laboratoriach wyposażonych w odpowiednią aparaturę i odczynniki.

Bibliografia.

Bogolyubov A.S. Ekosystem. - M., 2001.
Gazeta „Biologia”. Wydawnictwo „Pierwszy września”. Nr 23, 2008
Gazeta „Iwanowo-Press”. Nr 41 z dnia 10.11.2007
Popova T.A. Ekologia w szkole. - M., 2005. - 64 s.
Strona internetowa: www-chemistry.univer.kharkov.ua. Sekcja: akta, wykład 5 z ekologii.
Strona internetowa: www.ijkh.ivanovo.ru. Sekcja MUP „Vodokanal”.
Strona internetowa: www.prechist-ecologia.narod.ru. Sekcja „Powierzchnia wody”.
Fedoros E.I. Nechaeva G.A. Ekologia w eksperymentach. -M, 2006. - 384 s.

Żywa woda. Ocena jakości wody źródlanej.

Wstęp

Obecnie problem jakości wody pitnej stał się głównym elementem bezpieczeństwa kraju. Pomimo ogromnej liczby organizacji monitorujących jakość wody na szczeblu departamentalnym i stanowym, firm i fabryk zajmujących się opracowywaniem i sprzedażą filtrów do oczyszczania wody, wlewania wody do pojemników, coraz częstsze są katastrofy spowodowane przez człowieka, masowo zarażeni są ludzie choroby zakaźne przenoszone przez wodę i cierpią z powodu zanieczyszczenia źródeł wody pitnej produktami naftowymi lub pestycydami. Problem jakości wody pitnej jest ważnym problemem środowiskowym, który przyciąga coraz większą uwagę społeczeństwa.

Problem jakości wody pitnej na terenie wsi Iglino jest obecnie jednym z najbardziej palących. W Ostatnio coraz częściej wśród mieszkańców wsi pojawia się pytanie o jakość woda z kranu nie tylko w rozmowach międzyludzkich, ale także na łamach lokalnej gazety.

Czy można rozwiązać problem braku wody pitnej poprzez czyszczenie i renowację źródeł? Jak dzisiaj ludzie traktują wodę źródlaną i jaka jest jej jakość?

Naszym zdaniem badanie sprężyn, ich badanie, certyfikacja, praktyczna praca o bezpieczeństwie - warunek konieczny regulacja nagromadzonych problemy środowiskowe nasze społeczeństwo. Wody podziemne, choć niewidoczne, odgrywają ogromną rolę zarówno w przyrodzie, jak i w życiu człowieka. Źródła są ważnym źródłem zasilania rzek, uczestniczą w tworzeniu rzeźby terenu, dostarczają roślinom wilgoci, służą do lokalnego zaopatrzenia w wodę, a często, jeśli ich pojemność jest wystarczająca, do zasilania wodociągów. Wody podziemne w porównaniu do wód powierzchniowych zawierają mniej bakterii chorobotwórczych, są mniej podatne na zanieczyszczenia i często nie wymagają specjalnego oczyszczania.

Cel naszej pracy: zbadaj stan pobliskiego źródła. Należy ustalić, czy woda ta nadaje się do picia i czy stwarza zagrożenie dla zdrowia.

Zadania:

analizować wodę źródlaną;

ustalić zgodność jakości wody z normami sanitarnymi;

zdobyć doświadczenie w ustalaniu kryteriów środowiskowych stanu źródła i stopnia zanieczyszczenia;

Ten badania umożliwi uzyskanie informacji o stanie jakości wody źródlanej, zwrócenie uwagi społeczeństwa na problem zanieczyszczenia wody, wypłycania i zanikania źródeł.

Trafność tematu:

Woda jest najpowszechniejszą substancją na planecie. Zajmuje większą część naszej planety. Wszystkie żywe organizmy składają się prawie w 90% z wody. W organizmie człowieka woda bierze udział we wszystkich czynnościach życiowych ważne procesy. Duże zasoby wody na naszej planecie sprawiają wrażenie jej niewyczerpanej obfitości. Ale, inny stan a różne właściwości wody, a także specyfika jej obiegu na Ziemi prowadzą do tego, że tylko niewielka część zasobów wody jest dostępna i nadaje się do praktycznego wykorzystania.

Wody podziemne to jedyny rodzaj zasobów mineralnych, których zasoby mogą być odnawiane w trakcie eksploatacji, ponieważ stanowią złożony, dynamiczny system oddziałujący ze środowiskiem.

Mimo to nasza planeta stoi przed problemem czystej wody.

Mieszkańcy wsi korzystają z wody ze źródła do picia.

Metody badawcze:

wybór i studiowanie literatury dotyczącej problemu badawczego;

przeprowadzenie badania eksperymentalnego;

Lokalizacja badania:źródło i przyległy teren w dzielnicy Mryaevo we wsi Iglino.

Ramy czasowe badania: Wrzesień – październik 2013r.

Metodologia Badań

Analiza wody ze studni, źródeł i innych źródeł powierzchniowych różni się od analizy wody ze studni lub kranów, ponieważ w wodach powierzchniowych szczególne znaczenie mają zanieczyszczenia, takie jak azotany i azotyny, ale na przykład siarczany, które są powszechne w studniach, są praktycznie nie znaleziono. Należy także zbadać wodę ze źródeł powierzchniowych na obecność patogenów. Specjaliści Głównego Ośrodka Badań Wody Pitnej zalecają schemat 20 podstawowych wskaźników chemicznych i trzech wskaźników bakteriologicznych do analizy wody ze studni i źródeł: żelazo ogólne, mg/dm3; wapń, mg/dm3; magnez, mg/dm3; sód, mg/dm3; potas, mg/dm3; azotany, mg/dm3; azotyny, mg/dm3; zasadowość, mmol/dm3; wodorowęglany, mg/dm3; twardość całkowita, °F; Wartość pH (pH), jednostki; zmętnienie, MU/dm3; chromatyczność, stopnie; smak, punkty; zapach, punkty; utlenianie nadmanganianu, mg/dm3; amoniak (azot), mg/dm3; chlorki, mg/dm3; fluorki, mg/dm3; mineralizacja całkowita, mg/dm3.

Wykorzystaliśmy metody dostępne do wdrożenia w szkolnej pracowni chemicznej.

Metody wyznaczania wskaźników charakteryzujących właściwości wody źródlanej.

1.Fizyczne metody wyznaczania wskaźników charakteryzujących właściwości organoleptyczne wody.

Właściwości organoleptyczne standaryzowane są w zależności od intensywności ich odczuwania przez człowieka. Są to temperatura, barwa, przezroczystość, zmętnienie, osad, zapach, smak, zanieczyszczenia.

Oznaczanie temperatury wody.

Sprzęt: termometr do wody z podziałką 0,1°C.

Postęp: Umieść termometr wodny w wodzie pobranej ze źródła na pięć minut. Bez wyjmowania termometru określ temperaturę wody.

Badanie koloru wody.

Kolor wody zależy od obecności zanieczyszczeń pochodzenia mineralnego i organicznego - substancji humusowych, próchnicy, które są wymywane z gleby i nadają wodzie kolor od żółtego do brązowego. Tlenek żelaza barwi wodę na żółtobrązowo i brązowo, a zanieczyszczenia gliniaste zabarwiają ją na żółtawo. Zabarwienie wody może być spowodowane ściekami lub materią organiczną .

Sprzęt: szklana probówka.

Postęp: Wlać 8-10 ml do przezroczystej szklanej probówki. wody testowej i porównać ją z podobną kolumną wody destylowanej. Zbadaj go w świetle, określ kolor.

Ocena wyników: Chromatyczność wyraża się w stopniach, stosuje się tabelę. (Aplikacja).

Oznaczanie przezroczystości wody.

Przezroczystość i zmętnienie wody zależy od jej zdolności do przepuszczania światła widzialnego. Stopień przezroczystości wody zależy od obecności zawieszonych w niej cząstek pochodzenia mineralnego i organicznego. Woda o znacznej zawartości substancji organicznych i mineralnych staje się mętna. Mętna woda jest słabo zdezynfekowana, powstają sprzyjające warunki dla zachowania i rozwoju różnych mikroorganizmów, w tym patogennych. Miarą przezroczystości jest wysokość słupa wody, przez którą nadal można rozróżnić czcionkę określonego rozmiaru i typu na białym papierze. Metoda zapewnia jedynie orientacyjne wyniki.

Sprzęt: szklany cylinder miarowy z płaskim dnem; standardowa czcionka o wysokości liter 3,5 mm.

Postęp: oznaczenie przeprowadza się w dobrze oświetlonym pomieszczeniu, ale nie w bezpośrednim świetle, w odległości 1 m od okna. Cylinder jest umieszczony nieruchomo nad standardową czcionką. Cylinder napełnia się dobrze wymieszaną próbką badanej wody, monitorując klarowność czcionki, aż litery widziane z góry staną się słabo rozpoznawalne. Za wartość przezroczystości wody uważa się wysokość słupa wody w centymetrach, przez którą można odczytać tekst.

Ocena wyników: Pomiar powtarza się 3 razy, a za wynik końcowy przyjmuje się średnią wartość zmierzoną z dokładnością do 0,5 cm.Pod względem przezroczystości woda może być przezroczysta, lekko przezroczysta lub nieprzezroczysta. Dlatego przezroczystość wody pitnej powinna wynosić co najmniej 30 cm.

Badanie zmętnienia.

Sprzęt: szklana probówka.

Postęp: wstrząśnij wodą i wlej ją do probówki tak, aby wysokość wody wynosiła 10 cm, zbadaj wodę w świetle, określ stopień zmętnienia.

Ocena wyników: zmętnienie wody może być słabe, zauważalne, silne.

Badanie osadów wodnych.

Sprzęt: szklana probówka.

Postęp: zbadaj badaną wodę w świetle.

Ocena wyników: osad wodny charakteryzuje się: ilościowo – grubością warstwy; w odniesieniu do objętości próbki wody – nieznaczna, nieistotna, zauważalna, duża; jakościowo – ze względu na skład: amorficzny, krystaliczny, kłaczkowaty, mulisty, piaszczysty.

Oznaczanie zapachu wody.

Punktowany jest zapach. Za wodę bezwonną uważa się wodę, której zapach nie przekracza 2 punktów. Za nieprzyjemny zapach odpowiadają przede wszystkim związki organiczne zawierające siarkę i azot, powstałe w wyniku rozkładu materii organicznej (najczęściej martwych roślin lub odchodów) w warunkach beztlenowych i o niskiej zawartości tlenu. Woda o wyraźnym zapachu nie nadaje się do życia mikroorganizmów, ponieważ jest trująca lub nie zawiera tlenu.

Sprzęt: kolba stożkowa o pojemności 150–200 ml.

Postęp: Do kolby o temperaturze pokojowej wlewa się 100 ml badanej wody. Przykryj zmielonym korkiem, potrząśnij ruchem obrotowym, otwórz korek i szybko określ charakter i intensywność zapachu. Następnie kolbę ogrzewa się do temperatury 60°C w łaźni wodnej i ocenia się również zapach.

Intensywność zapachu wody określa się w temperaturze 20 i 60 0 C i ocenia w pięciopunktowym systemie, zgodnie z wymaganiami tabeli. Zapach wody pitnej nie powinien przekraczać 2 punktów

Ocena wyników: zapach określa się punktowo, stosuje się tabelę. (Aplikacja).

Określanie smaku wody

Smak wody ocenia się pod kątem wody pitnej naturalnej, jeżeli nie ma podejrzeń o jej zanieczyszczenie. Istnieją 4 smaki: słony, kwaśny, gorzki, słodki. Odpoczynek doznania smakowe uważane są za smaki (słony, gorzki, metaliczny, chlorowy itp.)

Postęp: podczas określania smaku i smaku analizowaną wodę bierze się do ust (po określeniu zapachu) i trzyma przez 3-5 sekund bez połykania. Po określeniu smaku wodę wypluwa się.

Ocena wyników: Intensywność smaku i posmaku ocenia się w 5-punktowej skali. W przypadku wody pitnej dopuszczalne są wartości smaku i wskaźników smaku nie większe niż 2 punkty. (Aplikacja).

Oznaczanie cząstek zawieszonych.

Ten wskaźnik jakości wody określa się poprzez przefiltrowanie określonej objętości wody przez filtr papierowy, a następnie wysuszenie osadu na filtrze w piecu do stałej masy.

Sprzęt: kolba, filtr, lejek, waga, suszarka.

Postęp: Do analizy należy pobrać 500-1000 ml wody i przefiltrować. Filtr jest ważony przed użyciem. Po przefiltrowaniu osad na filtrze suszy się do stałej masy w temperaturze 105°C i chłodzi.

Ocena wyników: Ochłodzony placek filtracyjny waży się.

2. Chemiczne metody określania jakości wody.

Oznaczanie twardości wody.

Sprzęt: plastikowa butelka, roztwór mydła.

Postęp: napełnij butelkę 2/3 wody źródlanej, dodaj roztwór mydła i wstrząśnij.

Ocena wyników: jeśli piany jest dużo, woda jest miękka, jeśli piana nie rośnie i „zsiada się”, woda jest twarda.

Oznaczanie pH wody (pH).

W wody naturalne pH waha się od 6,5 do 9,5. norma wynosi 6,5–8,5. Jeśli pH wody jest poniżej 6,5 lub powyżej 8,5, oznacza to zanieczyszczenie ściekami.

Woda silnie zanieczyszczona materią organiczną pochodzenia zwierzęcego i produktami rozkładu ma zazwyczaj odczyn zasadowy (pH>7), a woda zanieczyszczona ściekami przedsiębiorstw przemysłowych, – kwaśny (pH<7).

Sprzęt: próbki wody, uniwersalny papier wskaźnikowy; kolorowa skala pH.

Postęp: pobrać próbkę wody ze źródła. Zwilż papierek wskaźnikowy w badanej wodzie i porównaj jego kolor ze standardową papierową skalą wskaźnika koloru. Czas ekspozycji papieru w wodzie wynosi około 20 sekund.

Ocena wyników: Wartość pH określa się za pomocą uniwersalnego papierka wskaźnikowego poprzez porównanie jego koloru ze skalą.

a) Jeżeli stężenie jonów wodorowych H+ i jonów wodorotlenkowych OH– w wodzie jest takie samo, a jej pH = 7, środowisko wodne uważa się za obojętne;

b) Jeśli jest więcej jonów H+ niż jonów wodorotlenkowych, to pH<7, вода имеет кислотную реакцию;

c) Jeżeli stężenie jonów wodorotlenkowych jest większe od stężenia jonów H+, wówczas pH >7 oznacza, że taka woda ma odczyn zasadowy, czyli zasadowy.

Oznaczanie zawartości jonów żelaza.

Sprzęt: próbki wody, stężony kwas azotowy, 20% roztwór tiocyjanianu amonu.

Postęp: pobrać próbkę wody ze źródła. Do 10 ml wody dodać 2 krople stężonego kwasu azotowego i 1 ml 20% roztworu tiocyjanianu amonu. Wszystko wymieszaj i wizualnie określ przybliżone stężenie żelaza z tabeli.

Ocena wyników: wizualne określenie przybliżonego stężenia żelaza w badanym roztworze.

Oznaczanie zawartości jonów chloru

Wiele chlorków przedostaje się do zbiorników wodnych wraz ze zrzutami ścieków bytowych i przemysłowych. Ilość chlorków zależy od rodzaju skał tworzących baseny. Jony chlorkowe można wykryć za pomocą 10% roztworu azotanu srebra.

Sprzęt: 10% roztwór azotanu srebra, probówka.

Postęp: Wlać 5 ml do probówki. przetestuj wodę i dodaj 3 krople 10% roztworu azotanu srebra.

Ocena wyników: przybliżoną zawartość określa osad lub zmętnienie. Im większe stężenie jonów chlorkowych w wodzie, tym większe będzie zmętnienie.Maksymalne dopuszczalne stężenie chlorków w zbiornikach wodnych wynosi do 350 mg/l.

Oznaczanie zawartości jonów siarczanowych.

Sprzęt: 5% roztwór chlorku baru, roztwór kwasu solnego, probówka.

Postęp: Do probówki dodaje się 10 ml wody testowej, dodaje się 2-3 krople kwasu solnego i dodaje się 0,5 ml roztworu chlorku baru.

Ocena wyników: Na podstawie charakteru osadu określa się przybliżoną zawartość siarczanów: przy braku zmętnienia stężenie jonów siarczanowych jest mniejsze niż 5 mg-l; dla lekkiego zmętnienia, które pojawia się po kilku minutach - 5–10 mg-l; dla słabego zmętnienia, które pojawia się natychmiast – 10–100 mg-l; silne, szybko opadające zmętnienie wskazuje na dość wysoką zawartość siarczanów (ponad 100 mg-l). Maksymalne dopuszczalne stężenie siarczanów w zbiornikach – źródłach wodociągowych dopuszcza się do 500 mg/l.

Wyniki działalności badawczej

W wyniku badań jakości wody źródlanej uzyskaliśmy następujące dane doświadczalne (tab. 1, tab. 2).

Metodami fizycznymi wyznaczono wskaźniki charakteryzujące właściwości organoleptyczne wody.

Tabela 1.

Właściwości organoleptyczne wody źródlanej

Położenie źródła

Dzielnica Mryaevo.

t°C wody

Chroma

Mętność

Przezroczystość (cm)

35cm

Ilość osadu (mm)

Jakość osadu

Intensywność zapachu

Jakość zapachu

Zważ to. cząsteczki

0,026 g

Tabela 2.

Wyniki analizy wskaźników chemicznych wody źródlanej

Ogólna twardość

Obecność jonów

Ca2+

Mg2+

SO 4 2-

CO 3 2-

Fe2+

CL-

Hg+

miękki

mniej niż 5 mg/l

mniej niż 0,05

Wniosek: Woda ze źródła jest chłodna, przejrzysta, bezwonna i bez smaku, w cienkiej warstwie bezbarwna, a w grubej warstwie barwy gołębi, nie zawiera szkodliwych zanieczyszczeń - nadaje się do picia.

wnioski

Woda ze źródła znajdującego się w dzielnicy Mryaevo we wsi Iglino, którą badaliśmy metodami fizyko-chemicznymi dostępnymi w szkolnej pracowni chemicznej, jest chłodna, przezroczysta, bezwonna i bez smaku, cienką warstwą bezbarwna i ma barwę gołębia w grubej warstwie, nie zawiera szkodliwych zanieczyszczeń w postaci jonów chloru, jonów siarczanowych, jonów żelaza.

Na podstawie przeprowadzonych prac można stwierdzić, że woda z tego źródła może być wykorzystywana w życiu codziennym i nadaje się do picia, gdyż nie zawiera widocznych zanieczyszczeń. Nie badaliśmy wody na obecność mikroorganizmów chorobotwórczych. D Aby odpowiedzieć na to pytanie, potrzeba więcej badań.

Badane przez nas źródło ma ogromne znaczenie dla lokalnych mieszkańców
zaopatrzenie w wodę, zwłaszcza dla mieszkańców ulicy Jakutowa; w przypadku wyłączenia centralnego wodociągu mieszkańcy tej ulicy wykorzystują wodę źródlaną do celów spożywczych i innych.

Wniosek

Woda jest bardzo ważna w życiu roślin, zwierząt i ludzi. Zapotrzebowanie społeczeństwa na czystą, przezroczystą, bezbarwną, pozbawioną smaku i zapachu wodę pitną jest absolutnie oczywiste. W swojej pracy wybrałam i opanowałam techniki doświadczalne, które pozwalają na identyfikację właściwości organoleptycznych i fizykochemicznych wody oraz przeprowadziłam badania jakości wody jednego ze źródeł na naszym terenie. Przeprowadzono analizę chemiczną próbek wody: oznaczono twardość, pH oraz zawartość jonów żelaza, jonów siarczanowych i chlorkowych. Wszystkie dane porównano z maksymalnymi dopuszczalnymi stężeniami zgodnie z GOST 2874-73 i GOST 2874-82. Prace badawcze wykonano w biurze – laboratorium chemicznym II Liceum Ogólnokształcącego MBOU (załącznik).

Uzyskane wyniki poddano analizie. Na podstawie wyników analiz wodę źródlaną można uznać za bezpieczną dla środowiska.

Im więcej dowiadujesz się o źródłach, im więcej tajemnic zostaje ujawnionych, tym więcej pojawia się pytań. Na przykład, dlaczego wodę źródlaną nazywa się „żywą”. Czy dlatego, że jest bardzo czysty, a my już do niego nie przywykliśmy, czy może dlatego, że ma korzystny dla organizmu skład, budowę fizyczną i pole magnetyczne? Czy dlatego, że czerpiąc wodę ze źródła, mamy kontakt z naturą i słyszymy szmer wody? A może z jakichś innych, nieznanych nam powodów.

Bibliografia

1. Ashikhmina T. A. „Monitorowanie środowiska szkolnego” - „Agar”.

„Rendezvous-AM” 2000
2. Argunova M.V. „Metody edukacyjnego monitorowania środowiska”, czasopismo naukowo-metodologiczne „Chemia w szkole” 2’2009.

4. Pod redakcją L. A. Korobeynikova, „Monitoring środowiska w szkole”. 2. wydanie. – Wołogda 2000
5. http://ru.wikipedia.org
6. http://www.vitawater.ru

Praca badawcza „Porównawcza analiza chemiczna wody we wsi Tukaevo i mieście Tarko-Sale”

Kierownik: Nasyrova Albina Galiullovna
Pracę wykonała uczennica 10. klasy Elza Adelmetova
Opis: Praca ta została zaprezentowana na republikańskiej konferencji naukowo-praktycznej „Czysta nauka”

Powodem napisania tej pracy był wyjazd do Tarko-Sale. Podczas mojego pobytu w tym mieście zaskoczył mnie fakt, że nie pozostawiają kamienia na ściankach czajnika. Z kursu chemii wiem, że kamień jest konsekwencją używania twardej wody.
Woda wpływa bezpośrednio na zdrowie człowieka, dlatego postanowiliśmy odpowiedzieć na pytania: jaka woda płynie z naszego kranu? Jakie substancje zawiera? Jaka jest różnica między wodą we wsi Tukaevo a wodą w mieście Tarko-Sale? Z czym można to połączyć?
Na podstawie powyższego zostało to ustalone cel pracy badawczej: przeprowadzić porównawczą analizę chemiczną wody ze wsi Tukaevo i miasta Tarko-Sale w szkolnym laboratorium i porównać wyniki.
Przedmiot badań:
- woda ze wsi Tukaevo
- woda z Tarko-Sale
Metody badawcze:
- Przegląd literatury
- Analiza fizyko-chemiczna wody
- Porównanie
Praktyczne znaczenie Praca ta polega na stworzeniu prezentacji, wydaniu broszury, gazety o treści edukacyjnej.

Składniki chemiczne wody
Składniki chemiczne wód naturalnych umownie dzieli się na 5 grup: 1) Jony główne; 2) gazy rozpuszczone; 3) składniki odżywcze; 4) mikroelementy; 5) substancje organiczne
Porównawcza analiza chemiczna wody ze wsi Tukaevo i miasta Tarko-Sale
I Wskaźniki organoleptyczne wody
1. Kolor (malarstwo)
Diagnostyka barwna jest jednym ze wskaźników stanu wody.
Aby określić kolor wody, wzięliśmy szklane naczynie i kartkę białego papieru. Do naczynia pobierano wodę i na białym papierze określano kolor wody (bezbarwny, zielony, szary, żółty, brązowy) – wskaźnik określonego rodzaju zanieczyszczenia.
Analiza obu próbek wykazała, że woda była bezbarwna, co oznacza, że nadaje się do spożycia.
2. Przejrzystość
Do określenia przezroczystości wody użyliśmy przezroczystego cylindra miarowego z płaskim dnem, do którego nalaliśmy wodę, następnie pod cylindrem w odległości 4 cm od jego dna umieściliśmy czcionkę, wysokość liter wynosiła 2 mm, grubość linii literowych wynosiła 0,5 mm i spuszczała wodę, aż ta czcionka stała się widoczna z góry przez warstwę wody. Mierzyliśmy linijką wysokość słupa pozostałej wody i wyrażaliśmy stopień przezroczystości w centymetrach. Gdy przezroczystość wody jest mniejsza niż 3 cm, zużycie wody jest ograniczone.
W wodzie pitnej obu próbek przezroczystość wody wynosi 10 cm
3. Zapach
Zapach wody wynika z obecności w niej substancji zapachowych, które dostają się do niej w sposób naturalny oraz wraz ze ściekami. Zapach wody nie powinien przekraczać 2 punktów. Intensywność zapachu określono według tabeli:
Ocena Intensywność zapachu Charakterystyka jakościowa
0 - Brak zauważalnego zapachu
1 Bardzo słaby Zapach niewyczuwalny przez konsumenta, ale wykrywalny w laboratoryjnych testach eksperymentalnych
2 Słaby Zapach, który nie przyciąga uwagi konsumenta, ale jest wyczuwalny, jeśli zwróci się na niego uwagę
3 Wyczuwalny Zapach, który jest łatwy do wykrycia i powoduje dezaprobatę dla wody
4 Wyraźny zapach, który przyciąga uwagę i sprawia, że woda nie nadaje się do picia
5 Bardzo silny Zapach jest tak silny, że woda staje się niezdatna do picia

Zapach wody oznaczono w pomieszczeniu, w którym nie było obcego zapachu. W obu próbkach woda pitna nie ma zapachu, co oznacza, że nadaje się ona do picia.
II Analiza chemiczna wody
1. Wskaźnik wodorowy (pH)
Woda pitna powinna mieć odczyn neutralny (pH około 7).
Wartość pH określono w następujący sposób. Do probówki wlano 5 ml wody badawczej, 0,1 ml wskaźnika uniwersalnego, wymieszano i określono pH na podstawie koloru roztworu: roztwór wodny ze wsi Tukaevo zmienił kolor na jasnożółty – środowisko obojętne, a woda z Tarko-Sale - różowo-pomarańczowa - środowisko zasadowe.
Różowo-pomarańczowy – pH ok. 6;
Jasnożółty – 7;
Zielonkawo-niebieski – 8.
2. Oznaczanie jonów chlorkowych
Dopuszczalne jest stężenie chlorków do 350 mg/l.
Do probówki wlano 5 ml wody badawczej ze wsi Tukaevo i Tarko-Sale i dodano 3 krople 10% roztworu azotanu srebra. Przybliżoną zawartość chlorków określono na podstawie osadu lub zmętnienia.
Oznaczanie zawartości chlorków
Osad lub zmętnienie Stężenie chlorków, mg/l
Lekka mgiełka 1-10
Silne zmętnienie 10-50
Tworzą się płatki, ale nie osiadają natychmiast 50-100
Biały, obszerny osad Ponad 100

W wodzie pitnej wsi Tukaevo utworzył się biały, obszerny osad (ponad 100 mg/l).
W drugiej próbce wody pitnej z miasta Tarko-Sale zaobserwowano lekkie zmętnienie (1-10 mg/l).
3.Oznaczanie siarczanów.
Do probówki dodano 10 ml wody badawczej, 0,5 ml kwasu solnego (1:5) i 2 ml 5% roztworu chlorku baru i mieszano. Na podstawie charakteru osadu określono przybliżoną zawartość siarczanów. W przypadku braku zmętnienia stężenie jonów siarczanowych jest mniejsze niż 5 mg/l; dla słabego zmętnienia, które nie pojawia się od razu, ale po kilku minutach – 5-10 mg/l; o słabym zmętnieniu pojawiającym się bezpośrednio po dodaniu chlorku baru – 10-100 mg/l; silne, szybko opadające zmętnienie wskazuje na dość dużą zawartość jonów siarczanowych (ponad 100 mg/l).
W pierwszej próbce wody z Tarko-Sale zaobserwowano lekkie zmętnienie, które nie pojawiło się od razu (5-10 mg/l).
W drugiej próbce wody ze wsi Tukaevo widoczne jest natychmiastowe lekkie zmętnienie (10-100 mg/l).
Obie próbki wody zawierają akceptowalne poziomy jonów siarczanowych.
5. Wykrywanie żelaza
Maksymalne dopuszczalne stężenie żelaza ogólnego w wodzie wynosi 0,3 mg/l.
Do probówki umieszczono 10 ml badanych próbek wody z miejscowości Tarko-Sale i wsi Tukaevo, dodano 1 kroplę stężonego kwasu azotowego, kilka kropli roztworu nadtlenku wodoru i około 0,5 ml roztworu tiocyjanianu potasu. dodany. Przy zawartości 0,1 mg/l pojawia się kolor różowy, a przy wyższej zawartości czerwony.
Analizując wodę pitną ze wsi Tukaevo nie stwierdzono różowego zabarwienia, co oznacza, że stężenie jest mniejsze niż 0,1 mg/l, co odpowiada dopuszczalnej normie żelaza w wodzie, a woda z miasta Tarko-Sale zmieniła kolor na czerwony, co oznacza, że ilość żelaza w wodzie jest wyższa niż MPC.
6. Wykrywanie jonów wapnia
Do określenia obecności jonów wapnia w wodzie Tarko-Sale i wsi Tukaevo wykorzystaliśmy dwutlenek węgla przepuszczony przez wodę. W wyniku eksperymentu woda Tarko-Sale nie uległa zmianie, ale przechodząc przez wodę Tukaevo, utworzył się osad węglanu wapnia.
Wniosek: Według SanPiN zawartość wapnia w wodzie pitnej nie jest standaryzowana, ale po jego ilości oceniamy twardość wody, co oznacza, że woda w Tarko-Sale zawiera niewielką ilość wapnia, a woda we wsi Tukaevo zawiera dużą ilość.
Wnioski i prognozy
Podczas przeprowadzania badań organoleptycznych wody uzyskano następujące wskaźniki:
Woda

Kolor (kolor) bezbarwny bezbarwny
Przezroczystość 10 cm 10 cm
Zapach Brak (0) Brak (0)
Wniosek: Woda pitna we wsi Tukaevo i mieście Tarko-Sale z wodociągu nadaje się do picia

Podczas przeprowadzania analizy chemicznej wody uzyskano następujące wskaźniki:
Woda
Wskaźniki Woda pitna we wsi Tukaevo Woda pitna w Tarko-Sale
Wartość pH Neutralny Zasadowy
Chlorki
Biały, obszerny osad (ponad 100 mg/l) Słabe zmętnienie (1-10 mg/l)

Siarczany
Słabe zmętnienie, które pojawia się natychmiast (10-100 mg/l) Słabe zmętnienie, które nie pojawia się natychmiast (5-10 mg/l)
Kationy żelaza Brak różowego koloru oznacza stężenie mniejsze niż 0,1 mg/l Kolor czerwony oznacza stężenie większe niż 0,3 mg/l
Wykryto kationy wapnia Nie wykryto
Według analizy chemicznej woda z kranu nadaje się do picia

Literatura
1. Czasopismo naukowo-metodyczne „Chemia w szkole”, nr 3 2004
2. Gabrielyan O.S. „Chemia klasa 9”, Podręcznik do kształcenia ogólnego. instytucje. – wyd. 7, Drop, 2003.
3. Vasilyeva Z.G., Granovskaya A.A., Taperova A.A. „Prace laboratoryjne z chemii ogólnej i nieorganicznej”, L.: Chemia, 1986.
4. Woda pitna. Standardy państwowe. Metody analizy. M: IPK.
Wydawnictwo Standardy, 1996. - /// s. 25
5. Podręcznik właściwości, metod analizy i oczyszczania H2O - część I. Wyd. A.T. Pilipenko. Kijów: Naukova Dumka, 1980