Določanje kazalnikov kakovosti vode. Ključni kazalniki kakovosti vode - kemija okolja

Chroma - naravna lastnina vode, zaradi prisotnosti v njej humusnih snovi, ki se iz zemlje izpirajo v vodo. Huminske snovi nastajajo v tleh zaradi mikrobiološkega uničenja tujih organskih spojin in sinteze talnih mikroorganizmov nove organske snovi, ki je lastna zemlji, ki se imenuje humus. Humus rjav, zato humusne snovi dajejo vodi barvo od rumene do rjave. Na količino teh snovi vplivajo geološke razmere, vodonosniki, narava tal, prisotnost močvirja in šotišč v porečjih itd. Majhna količina humusnih snovi nastane neposredno v površinskih vodnih telesih zaradi mikrobiološkega uničenja. vodne rastline(alge). Več kot je humusnih snovi v vodi, višja je barva vode in intenzivnejša je njena barva.

Za merjenje barvnega nivoja je bila razvita krom-kobaltova lestvica, ki posnema barvo naravne vode. Ta lestvica predstavlja raztopine kalijevega kromata, kobaltovega sulfata in žveplove kisline v vodi. Višja kot je koncentracija teh snovi, intenzivnejša je rumeno-rjava barva raztopine in večja je barva. Za oceno barve vode lahko uporabite tudi lestvico platina-kobalt. Barvo vode merimo v stopinjah tako, da njeno intenzivnost primerjamo z obarvanostjo raztopin krom-kobalt ali platina-kobalt. Prej je bila ta primerjava izvedena vizualno, zdaj pa se uporabljajo spektrofotometri in fotokolorimetri.

Praktično brezbarvna se lahko šteje samo za takšno vodo, katere barve oko ne zazna in ne presega 20 stopinj. Le v tem primeru njegova uporaba ni omejena in ne bo iskanja drugih priložnosti za potešitev žeje. Če večina potrošnikov pravi, da je voda rumenkasta, potem njena barva na imitacijski lestvici presega 20 stopinj. Zato v državni standard za pitje voda iz pipe opozoriti je treba, da njegova barva ne sme presegati 20 stopinj.

Poleg barve se je treba spomniti tudi barve vode. Povezan je z onesnaževanjem vode s snovmi organskega in anorganskega izvora, zlasti z barvili, ki lahko pridejo v vodna telesa iz odplake podjetja lahka industrija, nekateri ne organske spojineželezo, mangan, baker naravnega in tehnogenega izvora. Torej lahko železo in mangan obarvata vodo v barve od rdeče do črne, baker - od bledo modre do modro-zelene, torej onesnaženo z odplakami industrijska podjetja voda ima lahko nenaravno barvo.

Barva se določi vizualno ali fotometrično po odstranitvi suspendiranih trdnih snovi s filtracijo ali centrifugiranjem. Vizualno preučite barvo, senco, intenzivnost barve vode. Da bi to naredili, vodo vlijemo v valj z ravnim dnom. List belega papirja je nameščen na razdalji 4 cm od dna. List pregledamo skozi stolpec vode v cilindru in ocenimo njegovo barvo. Voda se odvaja iz jeklenke, dokler se barva ne zazna kot bela, ki je lastna celotnemu listu papirja. Izmerite višino stolpca, na kateri madež izgine. Barve vode ne smemo določati v stolpcu visokem 20 cm.Včasih, če je barva zelo intenzivna, je treba preskusno vodo razredčiti z destilirano vodo. Intenzivnost in naravo barve vode lahko določimo z merjenjem njene optične gostote za svetlobne valove različnih valovnih dolžin s spektrofotometrom ali fotokolorimetrom.

Nenavadna barva in barva vode omejujeta njeno uporabo in zahtevata iskanje novih virov oskrbe z vodo. Voda iz novih virov pa je lahko epidemiološko nevarna in vsebuje strupene snovi. Poleg tega lahko povečanje barve in barve vode kaže na njeno onesnaženje z industrijsko odpadno vodo. Voda z visoko barvo je lahko biološko aktivna zaradi humusnih organskih snovi. V literaturi ni prepričljivih podatkov o vplivu vode z visoko barvo na zdravje ljudi. Znano pa je, da se zaradi delovanja huminskih kislin prepustnost črevesnih sten za Ca, Mg, Fe, Mn, Zn katione in sulfate poveča za 50-100%. In končno, barva je pokazatelj učinkovitosti čiščenja (razbarvanja) vode čistilne naprave.

Motnost- naravna lastnost vode zaradi prisotnosti v njej suspendiranih snovi organskega in mineralnega izvora (glina, mulj, organski koloidi, plankton itd.).

Nasprotna lastnost vode je prosojnost, torej njena sposobnost prepuščanja svetlobnih žarkov. Več kot je suspendiranih trdnih snovi v vodi, večja je njena motnost, torej manjša je preglednost.

Za kvantificiranje preglednosti vode je bila predlagana Snellenova metoda. Voda se vlije v valj z ravnim dnom. Standardna pisava je nameščena na razdalji 4 cm od dna. Črke so visoke 4 cm in debele 0,5 mm. Voda se odvaja iz jeklenke, dokler ni mogoče prebrati črk skozi njen stolpec. Višina tega stolpca (v centimetrih) označuje preglednost vode. Prozorna, po mnenju potrošnika ima voda v primeru merjenja po Snellenovi metodi prosojnost najmanj 30 cm.

Za merjenje stopnje motnosti vode je bila predlagana simulacijska kaolinska lestvica. To je niz suspenzije bele gline (kaolin) v destilirani vodi. Vsebnost kaolina v suspenzijah se giblje od 0,1 do 0,5 mg/l. Motnost vode se meri v miligramih na liter s primerjavo optična gostota z gostoto standardnih raztopin kaolina. Prej so bile te primerjave narejene vizualno. Danes se uporabljajo nefelometri, spektrofotometri in fotokolorimetri.

Če vodo, ki so jo potrošniki ocenili kot prozorno, ocenimo na simulacijski kaolinski lestvici, se izkaže, da njena motnost ne presega 1,5 mg / l. Če prevladujoče število potrošnikov meni, da je voda neprozorna, potem njena motnost presega 1,5 mg/l. Zato državni standard za pitno vodo iz pipe navaja, da njena motnost ne sme presegati 1,5 mg / l.

Motnost je tesno povezana z drugimi lastnostmi vode, predvsem z barvo, vonjem in okusom. Torej humusne snovi, ki določajo barvo vode, jo motijo ​​(zaradi koloidne frakcije), ji dajejo naraven vonj in okus. Rdečkasta barva kaže na prisotnost železovega hidroksida (III) v vodi. Takšna voda je motna, s specifičnim trpkim okusom.

Motnost vpliva na mikrobiološke parametre kakovosti vode. Večina mikroorganizmov se adsorbira na površini ali pa je v sredini suspendiranih delcev, katerih organske in anorganske snovi ščitijo bakterije in viruse. Podatki iz literature kažejo, da je 30-minutna dezinfekcija motne vode s klorom, tudi s preostalim prostim aktivnim klorom v vrednosti 0,3-0,5 mg/l, neučinkovita proti črevesnim bakterijam in virusom (na primer povzročiteljem hepatitisa A). Hkrati čiščenje in razbarvanje vode v čistilnih napravah, namenjeno odstranjevanju suspendiranih in humusnih snovi, prispevata k odstranitvi 90 % bakterij.

Ugotovljeno je bilo, da klorirana motna voda je lahko nevarna za zdravje zaradi tvorbe organoklorovih spojin – strupenih in celo rakotvornih. To so klorofenoli, cianogen kloridi, trihalometani, klorirani policiklični aromatični ogljikovodiki, poliklorirani bifenili.

Motna, neprozorna voda v človeku povzroča občutek gnusa. To omejuje njegovo uporabo in zahteva iskanje novih virov oskrbe z vodo, v katerih je voda lahko epidemiološko nevarna in vsebuje škodljive snovi. Motnost vode kaže na njeno onesnaženje z organskimi in anorganske snovi, ki so lahko škodljive za zdravje ljudi ali tvorijo škodljive snovi med kemično obdelavo vode (na primer kloriranje). Motnost je pokazatelj učinkovitosti čiščenja vode v čistilnih napravah. In končno, motnost je eden od dejavnikov, ki vplivajo na učinkovitost dezinfekcije vode, torej na učinkovitost njenega čiščenja pred patogenimi bakterijami in zlasti enterovirusi.

Zahteve za gospodinjsko in industrijsko oskrbo z vodo

Kakovost vode določa celota v njej raztopljenih mineralnih in organskih snovi, plini, koloidi, suspendirani delci in prisotnost mikroorganizmov. Kazalci kakovosti pitne vode so razvrščeni v tri skupine: organoleptični, toksični kemične spojine, bakteriološki. Ocenjevanje kakovosti vode se začne z karakterizacijo fizični kazalniki(barva, okus, vonj, temperatura, prosojnost, vsebnost suspendiranih snovi).

Motnost vode. Grobo razpršene nečistoče (delci s premerom več kot 100 nm) povzročajo motnost vode. To so pesek, glina, nekatere organske sestavine (produkti razpada rastlinskih in živalskih organizmov). Količina motnosti je odvisna od narave hranjenja rezervoarja, lastnosti obalnih kamnin, podnebja in vremenske razmere. Med poplavo lahko motnost doseže na tisoče mg/l ali več. Motnost določamo z gravimetričnimi in nefelometričnimi metodami.

Prvi temelji na tehtanju usedline, posušene na konstantno težo s filtrom pri 105 0 C. Metoda je natančna, vendar dolgotrajna. V praksi čiščenja vode se poleg tega uporabljajo vizualne in fotoelektrokolorimetrične (nefelometrične) metode. Vizualni temelji na primerjavi motnosti preskusne vode s standardnimi vzorci. Nefelometrična - temelji na sposobnosti suspendiranih delcev, da razpršijo svetlobo. Vode, ki vsebujejo majhno količino suspendiranih delcev, so prozorne. In zato je kakovost takih voda značilna vrednost, obratno motnosti - preglednost.

Preglednost vode izraženo z višino stolpca, skozi katerega je viden "križ" (debelina črte 1 mm), nanešen s črno barvo na belo porcelanasto ploščo (metoda "križ") ali določeno pisavo ("po pisavi") .

Voda, ki se dobavlja za gospodinjske namene, mora imeti prosojnost "vzdolž križa" najmanj 300 cm, "na pisavi" pa najmanj 30 cm.

Vodna barva. Huminske in fulvične kisline ter njihove topne soli (železovi humati in fulvati), alge, lahko vodijo barvo, katere intenzivnost je značilna po barvi. Slednje je določeno s platinsko-kobaltovo lestvico in je izraženo v stopinjah. Ena stopnja takšne lestvice ustreza vsebnosti v 1 litru raztopine 2,49 mg kalijevega klorplatinata K 2 [PtCl 6] in 2,018 mg kobaltovega klorida CoCl 2 6H 2 O. Določanje barve poteka s kolorimetrično metodo. V skladu z GOST barva vode ne sme presegati 20 0 na lestvici platina-kobalt.

Vonj in okus vode- zaradi topnih soli, plinov, organskih spojin, ki nastanejo v času življenja vodnih organizmov. Glede na izvor vonjav jih delimo na naravne in umetne.

Naravni (ribe, gnilobe, močvirje, plesni itd.);

Umetne (fenolne, klorofenolne itd.) se pojavijo, ko so viri onesnaženi z odplakami. V skladu z GOST se določanje vonja izvaja pri temperaturi vode 20 0 C in temperaturi do 60 0 C.

Določanje vonja in okusa se izvaja organoleptično; voda ima grenak, sladek, kisel, slan okus. Vsi drugi občutki okusa so okusi. Količinsko se vonj in okus vode ocenjujeta na petstopenjski lestvici vonjev in okusov:

Intenzivnost vonja ne sme biti večja od 2 točki pri 60 0 C.

Okus vode ne sme biti večji od 2 točki pri 20 0 C.

Temperatura vode- odvisno od lokacije vira in je podvrženo znatnim nihanjem, odvisno od klimatske razmere. Najbolj ugodna temperatura za pitno vodo je 7-12 0 C.

Skupna vsebnost soli (mineralizacija) vode za katero je značilna vrednost suhi ostanek. Določi se z maso oborine, ki nastane po izhlapevanju, sušenju na konstantno maso (105 0 С) filtriranega vzorca vode. Indikator " raztopine" je identična suhemu ostanku. S žganjem posušenih oborin pri 600 0 C se določijo naslednji indikatorji: "ostanek po žganju" in "izguba pri vžigu".

pH vrednost- pomemben kazalnik čistosti in kakovosti vode. Dovoljena so nihanja pH med 6,5-8,5. Odstopanje pH od teh vrednosti kaže na možno kontaminacijo.

Trdota vode. Ioni Ca 2+ in Mg 2+ označujejo celotno trdoto. zmerno trdo vodo s higienskega vidika ni nevaren, saj 20-30 % Ca, potrebnega za presnovo v telesu, vstopi v telo z vodo. V zvezi s tem je nizko mineralizirana mehka voda manj zaželena. Najbolj okusne so vode srednje trdote kalcijevega bikarbonata. Skupna trdota po GOST ne sme biti večja od 7 mg-eq / l.

V nekaterih naravnih vodah je opaziti povečano vsebnost spojin Fe in Mn (II). Brez izrazitega toksičnega učinka poslabšajo kakovost vode in ji dajejo žlezast okus (več kot 0,1-0,3 mg/l). Torej dovoljena koncentracijaželezo v vodi je 0,3 mg / l, mangan - 0,1 mg / l. Trajne sestavine vode: kloridi, sulfati pri visoki vsebnosti poslabšajo kakovost vode. Kloridi (več kot 500 mg/l) dajejo vodi slan okus, sulfati (več kot 500 mg/l) pa zavirajo nekatere telesne funkcije (želodec) in delujejo odvajalno. AT pitna voda ne sme biti več kot 350 mg / l kloridov in 500 mg / l - sulfatov.

Za čiščenje vode v vodovodih se uporabljajo reagenti, ki v koncentracijah nad dovoljenimi negativno vplivajo na kakovost vode. Zato obstaja razporeditev teh snovi v vodi (pitje).

Pri dezinfekciji vode s klorom mora biti koncentracija prostega preostalega klora (Cl 2) najmanj 0,3 in ne večja od 0,5 mg/l po 30 minutah stika oziroma ne manjša od 0,8 in ne večja od 1,2 mg/l po 60. -minuten stik klora z vodo.

Heksametafosfat ali natrijev tripolifosfat v vodi ne sme biti večji od 3,5 mg / l (izračunano kot RO). Trinatrijev fosfat (Na 3 RO 4 12 H 2 O) - uporablja se za mehčanje vode, odstranjevanje olja, maščobe iz avtomobilov in oblačil, za pomivanje oken in tal.

V vodi so normalizirane splošne strupene spojine (več kot 400):

Be 2+ - 0,0002 mg/l; Za radioaktivnih elementov(dovoljene ravni

Se 6+ - 0,001 mg/l; dejavnost):

Kot 3+,5+ - 0,05 mg/l; 226 Ra - 4,44 10 3 s -1 m -1

Рb 2+ - 0,1 mg/l; 90 Sr - 1,48 10 2 s -1 m -1

Sr 2+ - 2 mg/l; Vsebnost nitratov v pitni vodi (v smislu

Mo 2+ - 0,5 mg / l. za dušik) - do 10 mg / l.

MAC za fluor v pitni vodi:

Če se izvaja fluoriranje vode, je odmerek fluora za to območje 70-80% MPC.

Močne strupene spojine vključujejo mono- in polihidrične fenole. Ko je vsebnost PhOH večja od 0,001 mg/l, se začne pojavljati toksični učinek, zazna se značilen vonj. Zaradi prisotnosti klorofenolov v vodi je neprimerna za pitje, vrela voda le okrepi klorofenolni vonj.

Delovanje nekaterih strupenih spojin, ki so hkrati prisotne v vodi, lahko povzamemo ali celo povečamo. Če voda vsebuje več strupenih snovi, potem vsota, izražena v frakcijah MPC vsake od njih, ne sme presegati enega:

kjer je С 1 , С 2 , …С n - koncentracija strupenih snovi v vodi, mg/l;

С, С,……..С- MPC strupenih snovi v vodi, mg/l.

Bakteriološki kazalniki kakovosti pitne vode

Ti kazalniki označujejo varnost vode glede na prisotnost patogenov. Skupno število mikroorganizmov - mineralizatorjev organskih snovi, ki niso nevarne za zdravje ljudi, je določeno s številom kolonij, ki zrastejo, ko 1 ml pitne vode posejemo na hranilni medij. Skupno število takšnih kolonij ne sme biti večje od 100 na 1 ml vode.

pomembno bakteriološki indikator je vsebnost v vodi bakterije iz skupine Escherichia coli(BGKP). Količina BGCP v 1 ml vode določa vrednost če-indeks, najmanjši volumen, ki vsebuje celico (eno) CGB, pa ustreza kolititru. Po GOST, če bi moral biti titer? 300, in če je indeks? 3.

V različnih analitičnih laboratorijih pri nas specialisti letno opravijo najmanj 100 milijonov analiz kakovosti vode, od tega 23 % določitev obsega ocenjevanje njihovih organoleptičnih lastnosti, 21 % motnosti in koncentracije suspendiranih snovi, 21 % določitev splošnih kazalniki - trdota, slanost, KPK, BPK, 29 % - določanje anorganskih snovi, 4 % - določanje posameznih organskih snovi.

Temperatura

Temperatura je pomembna hidrološka značilnost rezervoarja, pokazatelj možnega toplotnega onesnaženja. Toplotno onesnaženje rezervoarja običajno nastane kot posledica uporabe vode za odvajanje odvečne toplote in odvajanje vode iz povišana temperatura v rezervoar. Pri toplotno onesnaženje temperatura vode v rezervoarju se dvigne v primerjavi z naravnimi temperaturami na istih točkah v ustreznih obdobjih sezone. Glavni vir industrijskega toplotnega onesnaževanja so termalne vode elektrarn. Toplotno onesnaževanje je nevarno, saj povzroča intenziviranje vitalnih procesov in pospeševanje naravnih življenjskih ciklov vodnih organizmov, spremembe v hitrosti kemičnih in biokemičnih ciklov vodnih organizmov, ki se pojavljajo v rezervoarju.

Učinki:

pri povišanih temperaturah so številni vodni organizmi, zlasti ribe, v stresnem stanju, zaradi česar se zmanjša njihova naravna odpornost, pride do množičnega razmnoževanja modro-zelenih alg, nastajajo toplotne ovire na selitvenih poteh rib, zmanjšuje se vrstna raznolikost.

Strokovnjaki so ugotovili, da se zaradi preprečevanja nepopravljivih kršitev ekološkega ravnovesja temperatura vode v akumulaciji poleti zaradi odvajanja onesnaženih voda ne bi smela zvišati za več kot 3 °C v primerjavi s povprečno mesečno temperaturo najbolj vroče leto v zadnjih 10 letih.

Organoleptični kazalniki

Organoleptične lastnosti vključujejo barvo, motnost, vonj, okus in okus, penilnost. Organoleptična ocena kakovosti vode je obvezen začetni postopek sanitarne in kemične kontrole vode. Strokovnjaki pripisujejo velik pomen njegovemu pravilnemu izvajanju.

Mednarodni standardi ISO 6658 in drugi postavljajo posebne zahteve za degustatorje in metode degustacije. Na primer, obstajajo tri stopnje kvalifikacij za pokuševalce: svetovalec, usposobljen svetovalec in strokovnjak. Pred študijo vonja in okusa se opravijo predhodne preiskave vzorca brez tujega vonja ali okusa, ki se tak vzorec vključi v serijo analiziranih vzorcev kot kodiran vzorec.

Chroma - naravna lastnost naravne vode zaradi prisotnosti humusnih snovi in ​​kompleksnih železovih spojin. Barvo vode lahko določimo z lastnostmi in strukturo dna rezervoarja, naravo vodne vegetacije, tlemi, ki mejijo na rezervoar, prisotnostjo močvirja in šotnih barij v porečju. Barvo vode določimo vizualno ali fotometrično s primerjavo barve vzorca z barvo običajne 100-stopinjske barvne lestvice vode, pripravljene iz mešanice K2Cr2O7 in CoSO4. Za vodo površinskih rezervoarjev je ta indikator dovoljen največ 20 stopinj na barvni lestvici. Če barva vode ne ustreza naravnemu tonu, pa tudi z intenzivno naravno barvo, določite višino stolpca tekočine, na kateri je zaznana barva, in tudi kvalitativno označite barvo vode.

Ustrezna višina stebra ne sme presegati 20 cm za rezervoarje za vodo za gospodinjstvo, 10 cm za kulturne in gospodinjske namene.Barvo je mogoče določiti tudi kvalitativno (GOST 1030). Stekleno epruveto napolnimo z vodo do višine 10 - 12 cm Barvo vode določimo s pregledom epruvete na beli podlagi.

Obstajajo naslednji odtenki:

Šibko rumenkasto, svetlo rumenkasto, rumeno, rjavo, rdečkasto rjavo, drugo (navedite katero).

Vonj

Vonj po vodi je posledica prisotnosti v njej hlapnih dišečih snovi, ki pridejo v vodo naravno ali s kanalizacijo. Skoraj vse organske snovi imajo vonj in ga prenašajo v vodi. Običajno se vonj določi pri normalni (20 0C) in pri povišani (60 0C) temperaturi vode.

Vonj po naravi delimo v dve skupini, ki ga opisujeta subjektivno glede na svoje občutke:

naravni izvor (iz živih in mrtvih organizmov, zaradi vpliva tal, vodne vegetacije),

umetnega izvora. Takšni vonji se običajno bistveno spremenijo, ko se voda čisti.

Znak vonja:

Za pitno vodo je dovoljen vonj največ 2 točki.

Intenzivnost vonja se kvantitativno oceni z določitvijo "mejne vrednosti" vonja N - stopnje razredčenosti analizirane vode z vodo brez vonja (obdelano z aktivnim ogljem (0,6 g na 1 liter) ali s prehajanjem vode skozi gospodinjstvo filter za čiščenje vode).

kjer je V 0 skupna prostornina vode (z vonjem in brez), Va je prostornina analizirane vode (z vonjem), ml.

Če analizirana voda vsebuje kakršno koli dišečo snov, potem lahko z opisano metodo določimo njeno koncentracijo v vzorcu.

C x \u003d C 0 (N 0 /N x),

C 0 je koncentracija analita v standardni raztopini, mg/l, N 0 in N x "število praga" vonja standardne raztopine oziroma vzorca.

Določanje mejnega števila odpravlja potrebo po določanju količinske vsebnosti v vodi tistih snovi, za katere je MPC določen z organoleptičnim indikatorjem - vonjem (na primer za fenole in klorofenole).

Okus in okus

Obstajajo 4 okusi: slano, kislo, grenak, sladek.

Preostali občutki okusa se štejejo za okuse: (slano, grenko, kovinsko, klor itd.). Intenzivnost okusa in okusa se ocenjuje na 5-stopenjski lestvici. Za pitno vodo so dovoljene vrednosti kazalnikov okusa in okusa največ 2 točki.

Motnost

Motnost vode je posledica vsebnosti v vodi suspendiranih drobnih nečistoč - netopnih ali koloidnih delcev različnega izvora. Motnost vode določa tudi nekatere druge značilnosti vode - kot so:

Prisotnost usedline, ki je lahko odsotna, nepomembna, opazna, velika, zelo velika (v mm).

Suspendirane snovi ali grobo dispergirane nečistoče se po filtriranju vzorca gravimetrično določijo s povečanjem teže posušenega filtra. Ta indikator običajno ni zelo informativen in je pomemben predvsem za odpadne vode.

Transparentnost, merjena kot višina vodnega stolpca, skozi katerega je na belem papirju vidna standardna pisava.

Motnost je fotometrično ali vizualno določena s stopnjo motnosti kolone visoke 10-12 cm.V slednjem primeru je vzorec kvalitativno opisan na naslednji način: prozoren, rahlo opalescenten, opalescenten, rahlo moten, moten, zelo moten (GOST 1030). ).

Penasto

Penilnost je sposobnost vode, da zadrži umetno ustvarjeno peno. Ta indikator se lahko uporablja za kvalitativno oceno prisotnosti snovi, kot so površinsko aktivne snovi naravnega in umetnega izvora. Penilo se ugotavlja predvsem pri analizi odpadnih in onesnaženih naravnih voda. Test je pozitiven, če pena vztraja več kot 1 minuto (pH 6,5 - 8,5).

Indikator vodika

Za vsa živa bitja v vodi je najmanjša možna pH vrednost 5, dež ima pH<5,5, считается кислотным. В питьевой воде допускается рН= 6,0-9,0, в воде водоемов хозяйственно-бытового и культурно-бытового водопользования - 6,5-8,5.

alkalnost in kislost

Alkalnost je posledica prisotnosti v vodi snovi, ki vsebujejo hidrokso anione.

Te povezave vključujejo:

močne alkalije (KOH, NaOH) in hlapne baze (npr. NH 4 OH), kot tudi anione, ki povzročajo visoko alkalnost zaradi hidrolize v vodni raztopini pri pH> 8,4 (CO 3 2-, S 2-, PO 4 3 -, SiO 3 2- itd.);

šibke baze in anioni hlapnih in nehlapnih šibkih kislin (HCO 3 -, H 2 RO 4 -, HPO 4 2-, CH 3 COO -, HS -, anioni huminskih kislin itd.).

Alkalnost vzorca vode se meri v mol-eq / l ali mmoleq / l in se določi s količino močne kisline (običajno se uporablja klorovodikova kislina s koncentracijo 0,05 ali 0,1 moleq / l), uporabljene za nevtralizacijo raztopine. Ko je nevtraliziran na pH 8,0 - 8,2, se fenoftalein uporabi kot indikator. Tako definirana vrednost se kliče prosta alkalnost. Ko se nevtralizira na pH 4,2 - 4,5, se kot indikator uporabi metil oranžna. Tako definirana vrednost se kliče popolna alkalnost.

Pri pH=4,5 ima vzorec vode nič alkalnega.

Spojine prve skupine od zgoraj določa fenoftalein, druge - metil oranžna. Alkalnost naravnih voda je zaradi stika z atmosferskim zrakom in apnencem predvsem posledica vsebnosti bikarbonatov in karbonatov v njih, ki pomembno prispevajo k mineralizaciji vode.

Spojine prve skupine najdemo tudi v odpadnih in onesnaženih površinskih vodah. Podobno kot alkalnost včasih, predvsem pri analizi odpadne in tehnološke vode, določimo kislost vode.

Kislost vode je posledica vsebnosti v vodi snovi, ki reagirajo s hidrokso anioni. Te povezave vključujejo:

močne kisline: klorovodikova (HCl), dušikova (HNO 3), žveplova (H 2 SO 4);

šibke kisline: ocetna (CH 3 COOH); žveplov (H2SO3); premog (H 2 CO 3), vodikov sulfid (H 2 S) itd.

šibki bazni kationi: amonij (NH 4 +); kationi organskih amonijevih spojin.

Splošna trdota

Trdota vode je lastnost naravne vode, ki je odvisna od prisotnosti v njej predvsem raztopljenih soli kalcija in magnezija. Skupna vsebnost teh soli se imenuje skupna trdota.

Celotno trdoto delimo na karbonatno, zaradi koncentracije bikarbonatov (in karbonatov pri pH 8,3) kalcija in magnezija, ter na nekarbonatno - koncentracijo kalcijevih in magnezijevih soli močnih kislin v vodi.

Trdota vode se zelo razlikuje. Voda s trdoto manj kot 4 mmol-eq/l se šteje za mehko, od 4 do 8 mmol-eq/l - srednje trdoto, od 8 do 12 mmol-eq/l - trdo in nad 12 mmol-eq/l - zelo težko. Skupna trdota se giblje od enot do desetin, včasih tudi sto mmol-eq/l, karbonatna trdota pa do 70-80% celotne trdote. Običajno prevladuje trdota zaradi kalcijevih ionov (do 70 %); vendar lahko v nekaterih primerih trdota magnezija doseže 50-60%. Trdota morske vode in oceanov je veliko večja (desetine in stotine mmol-eq/l). Trdota površinskih voda je podvržena opaznim sezonskim nihanjem, ki običajno dosežejo najvišjo vrednost ob koncu zime, najnižjo pa v času poplav.

Visoka trdota poslabša organoleptične lastnosti vode, ji daje grenak okus in vpliva na prebavne organe. Vrednost skupne trdote pitne vode ne sme presegati 10,0 mmol-eq/l. Trdota vode je izražena kot število mmol-ekv kalcija in magnezija v 1 litru vode.

Celotno trdoto določimo s kompleksometrično titracijo. Kompleksometrična titracija temelji na tvorbi kompleksnih spojin kovinskih ionov z anorganskimi in organskimi ligandi. Najbolj razširjena je kompleksometrična titracija, pri kateri se uporabljajo posebni reagenti - kompleksoni - derivati ​​-aminopolikarboksilnih kislin. Najpogosteje se komplekson III uporablja kot titrant - dinatrijeva sol etilendiamintetraocetne kisline Na2H2Y - EDTA (trgovsko ime - Trilon B).

Shematično lahko tvorbo kompleksne spojine predstavimo na naslednji način:

Me 2+ + H 2 Y 2- \u003d MeY 2- + 2H +;

Me 3+ + H 2 Y 2- \u003d MeY- + 2H +;

Me 4+ + H 2 Y 2- \u003d MeY + 2H +.

Te enačbe kažejo, da en atom kovine, ne glede na svojo valenco, veže eno molekulo kompleksona.

Suhi ostanek

Suhi ostanek je masa ostanka, pridobljenega z izhlapevanjem vzorca filtrirane vode s sušenjem pri 103-105 0 С ali 178-182 0 С.

Ta vrednost mora izražati skupno količino snovi, raztopljenih v vzorcu, anorganskih in organskih. Dobljeni rezultati pa le približno izpolnjujejo to zahtevo, pri kateri koli od teh dveh temperatur se ostanek posuši.

Če smo ostanek posušili pri 103-105 0 C, bo obdržal vso ali skoraj vso kristalizacijsko vodo soli, ki tvori kristalne hidrate, pa tudi delno okludirano vodo. Po drugi strani pa se med izhlapevanjem in sušenjem iz ogljikovodikov odstranijo vse hlapne organske snovi z vodno paro, raztopljeni plini, pa tudi CO2, ki se nato spremeni v karbonate.

Če smo ostanek posušili pri 178-182 0 C, bo zamašena voda popolnoma odstranjena. Odstranjena bo tudi kristalizacijska voda, vendar lahko nekaj ostane, zlasti če so v vzorcu prisotni sulfati. Bikarbonati se bodo spremenili v karbonate, vendar se lahko slednji delno razgradijo in nastanejo oksidi ali oksi-soli. Lahko pride do rahle izgube nitratov. Organske snovi se izgubijo v večji meri kot v prvem primeru.