Харківська національна академія міського господарства Методичні вказівки до виконання практичних завдань з дисципліни «Моніторинг довкілля» icon

Харківська національна академія міського господарства Методичні вказівки до виконання практичних завдань з дисципліни «Моніторинг довкілля»




Скачати 245.94 Kb.
НазваХарківська національна академія міського господарства Методичні вказівки до виконання практичних завдань з дисципліни «Моніторинг довкілля»
Дата25.06.2012
Розмір245.94 Kb.
ТипДокументи


Міністерство освіти і науки України


Харківська національна академія міського господарства


Методичні вказівки

до виконання практичних завдань з дисципліни

«Моніторинг довкілля»

(для студентів 2 курсу денної і заочної форм навчання спеціальності

6.070800 - „Екологія та охорона навколишнього середовища”)


Харків – ХНАМГ-2007


Методичні вказівки до виконання практичних завдань з дисципліни «Моніторинг довкілля» (для студентів 2 курсу денної та заочної форми навчання спеціальності 6.070800 „Екологія та охорона навколишнього середовища”) Укл.: Виставна Ю.Ю., Петергова Г.М. - Харків: ХНАМГ, 2007- с.


Укладачі: Ю.Ю. Виставна, Г.М. Петергова


Рецензенти: В.М. Ладиженський


Рекомендовано кафедрою інженерної екології міст,

протокол № 9 від 3 травня 2007р.


ЗМІСТ

Вступ…………………………………………………..4

1. Відбір, консервування і зберігання проб…………5

1.1. Техніка відбору проб………………………….....5

1.2. Види проб…………………………………………6

1.3. Кількість проб потрібних для аналізу………......7

1.4. Посуд для відбору і зберігання проб……………8

2. Основні вимоги, що висуваються до якості води...8

3. Характеристика забруднюючих речовин………..10

Практична робота № 1:

Визначення запаху і смаку води…………………….17

Практична робота № 2: Визначення сульфат-іону…20

Практична робота № 3:

Визначення карбонатної твердості води……………21

Практична робота № 4: Визначення загальної твердості води і вмісту іонів……………………………….23

Практична робота № 5: Визначення рН, розчинного кисню, провідності, мінералізації (солевмісту)…………..25


Вступ

^ Мета і завдання вивчення дисципліни: формування у майбутніх фахівців теоретичних знань, умінь та практичних навичок у галузі одержання інформації щодо поточного стану різних компонентів довкілля (поверхневих, підземних, питних вод, атмосферного повітря, грунтів та ін.), оцінки рівнів шкідливого впливу на них техногенних навантажень, прогнозування стану довкілля на перспективу, розробки науково обгрунтованих рекомендацій для проведення природоохоронних заходів та їх представлення у картографічному вигляді.

^ Предмет вивчення дисципліни - система моніторингу навколишнього природного середовища.

Програмою курсу передбачені практичні заняття.


1. Відбір, консервування та зберігання проб


Правильний відбір проби води є важливою частиною її аналізу, необхідною умовою надійності отриманих результатів. Помилки, що виникають при відборі проби, в подальшому неможливо виправити. При відборі проби потрібно враховувати багато обставин. Вибір способу і сам відбір проби повинен проводити досвідчений кваліфікований працівник.

Вимоги, яких треба дотримуватися при відборі проби, настільки різноманітні, що не можна надати докладних рекомендацій для всіх випадків. Головні засади, яких треба додержуватись при відборі проб води, наступні:

1 Проба води, що береться для аналізу, повинна відображати, умови й місце її відбору (відображається у протоколі).

2 Відбір проби , її зберігання, транспортування та поводження з нею повинні проводитися так, щоб не було змін у складі компонентів, які визначаються, або у властивостях води.

3 Обґєм проби повинен бути достатнім і відповідати обраній методиці.

^

1.1. Техніка відбору проби



Вибір місця відбору

Місце відбору проби вибирають відповідно до мети аналізу й на основі вивчення місцевості, при чому враховуються всі обставини, які могли б вплинути на склад відібраної проби.
^
Види відбору проб

Відповідно до мети аналізу використовують разовий або серійний відбір проб. При разовому відборі пробу беруть один раз у визначеному місці і розглядають результат одного аналізу. Цей спосіб використовують в окремих випадках, коли результати аналізу достатні для висновків щодо якості виучуваної води (наприклад, в глибинних ґрунтових водах).

З огляду на те, що якість води в більшості випадків міняється як в різних місцях одного об’єкта, так і в різні періоди часу, одноразового відбору проби води загалом недостатньо. У таких випадках використовують серійний відбір проб, при якому кожна проба береться в певному зв’язку з іншими пробами. при аналізі серії відібраних проб визначається зміна вмісту досліджуємих компонентів з урахуванням місця, часу або обох цих факторів. Аналізом серії проб отримують відповідну кількість результатів, які обробляють, розцінюють з використанням методів математичної статистики.

Типовим зразком серійного відбору проб є зональний відбір. Проби відбирають з різних глибин за обраним створом водосховища, озера, ставка. Наступним вельми розповсюдженим видом серійного відбору проб є відбір через визначені інтервали часу. Такий відбір дозволяє стежити за зміною якості води за часом або залежно від її витрати.

Найчастіше відбирають ряд проб для визначення сезонних або добових змін якості води, тобто в інтервалах місяців, діб, годин. Часто проводять добовий відбір проб, при якому ряд проб відбирають протягом доби через кожні 1-3 години.

Особливий тип серійного відбору проб представляють т.з "узгоджені" проби, які відбирають в різних місцях за розрізом ріки з урахуванням часу проходження води від одного пункту до іншого.

1.2. Види проб


Розрізняють дві основні проби – просту й змішану

^ Просту пробу отримують шляхом відбору усієї потрібної кількості води за один раз. аналіз простої проби дає інформацію про склад води в даний момент в одному місці.

^ Змішану пробу отримують, змішуючи однакові за об’ємом прості проби, взяті з одного й того ж місця через певні проміжки часу або відібрані одночасно з різних місць виучуваного об’єкта. Ця проба повинна характеризувати середній склад води виучуваного об’єкта за певний період часу (за годину, за зміну, за день), або, нарешті, середній склад з урахуванням як місця, так і часу.

^ Середню пробу готують змішуванням рівних часток проб, відібраних через рівні проміжки часу. Однак цей простий спосіб придатний тільки в тому разі, якщо всі місця відбору рівноцінні або в місті відбору проб мається постійні витрати води. Якщо ж це не так, то готують середню пропорційну пробу об'єднанням різних об’ємів проб, узятих через рівні інтервали часу таким чином, що їх об’єм або кількість відповідали всім місцевим коливанням або змінам витрат.

Середня проба тим точніше, чим менші інтервали між окремо взятими складаючи ми її пробами. Змішану пробу не рекомендується відбирати за період більший, ніж одна доба. Вона повинна бути захищена від якісних змін, що викликаються довгим зберіганням.

Змішану пробу не можна використовувати для визначення компонентів і характеристик води, що легко змінюються (рН, розчинені гази).


^ 1.3. Кількість проб, потрібних для аналізу

Кількість проби, яке необхідно відібрати, залежить від кількості визначуваних компонентів. Для неповного аналізу, при якому встановлюється декілька компонентів або властивостей води (гігієнічна оцінка, декотрі контрольні виміри), достатньо відібрати 1 л води, для більш детального аналізу треба відбирати 2, для повного аналізу потрібний ще більший об’єм.

^

1.4. Посуд для відбору та зберігання проб


Найчастіше використовують склянку з прозорого скла, хімічно стійкого, або інший посуд з поліетилену з притертою скляною пробкою або зі спеціальними пробками, що мають пружинні кріплення з гумовими ущільненнями.

^

2. Основні вимоги, що висуваються до якості води



Основними вимогами, що висуваються до якості води, є

1. Безпека в бактеріологічному відношенні

2. Безпека хімічного складу

3. Сприятливі органолептичні властивості

Таблиця 1 - Органолептичні показники

Найменування показника

Норма,

не більше

Запах при 200С та при нагріванні до 600С, бали

2

Смак і присмак при 200С, бали

2

Мутність, мг/л

1,5

Кольоровість, град

20

Таблиця 2 - Показники, що впливають на органолептичні властивості води

Найменування показника

Норма, не більше, мг/л

Сухий залишок

1000

Сульфати

500

Хлоріди

350

Залізо загальне

0,3

Марганець

0,1

Цинк

5,0

Поліфосфати, ммоль/л

3,5

Жорсткість загальна, ммоль/л

7

Водневий показник

6,0-8,5



Таблиця 3 - Токсикологічні показники

Найменування показника

Норма, не більше, мг/л

Алюміній

0,5

Берилій

0,25

Молібден

0,05

Миш'як

2,0

ПАА

0,03

Свинець

1,0

Селен

0,001

Стронцій

7,0

Фтор для кліматичних районів: 1 і 2

3

4

1,5

1,2

0,7

Нітрати

45



Таблиця 4 - Вміст залишкового хлору та озону у воді

Вид реагенту

Залишкова концентрація

Час контакту реагенту з водою, хвилин, не більше

Хлор вільний

0,3-0,5

30

Хлор зв’язаний після резервуару чистої води

0,8-1,2

60

Озон після камери змішування

0,1-0,3

12


Таблиця 5 - Мікробіологічні показники

Найменування показника

Норма, не більше, шт

Число мікроорганізмів в 1 см3

100

Число бактерій групи кишкової палички в 1 води (колі-індекс)

3
^
3. Характеристика забруднюючих речовин:
Сульфат-іони

Іони SO42+попадають у воду при розчиненні осадкових порід, до складу яких входить гіпс CaSO4 *2H2 O, а також біологічних процесів у водовмісних шарах, крім того окислення сірководня та сірки, що надходять у воду з промстоками. Присутність у воді сульфатів у великій кількості не бажано, оскільки, наприклад, сульфат натрію порушує діяльність шлунково-кишкового тракту, сульфати магнію і кальцію обумовлюють жорсткість води (постійну) й погіршують її органолептичні властивості. Крім того вода, що має велику кількість хлоридів і сульфатів, має підвищену корозійну активність. У питних і поверхневих водах сульфати виявляють комплексонометричним титруванням, ваговим методом (у вигляді сульфату барію), фотометричним методом. Якісне визначення базується на реакції осадження сульфат-іонів розчином хлориду барію:

SO42++Ba2+=BaSO4?

Приблизно 10 мл проби підкислюють кількома краплями соляної кислоти і добавляють приблизно 0,5 мл 10% розчину хлориду барію.

При вмісті 5-50 мг/л сульфатів виникає опалесценція або слабке замутнення, при більш високому вмісті випадає в осад.
Хлорід-іони

Хлоріди є складовою частиною більшості природних вод. Присутність великої кількості хлоридів геологічного походження у поверхневих водах - явище доволі рідке. З цієї причини визначення великої кількості хлоридів є показником забруднення води побутовими стічними й декотрими промисловими водами. Присутність великої кількості хлоридів у воді не бажане (порушується діяльність шлунково-кишкового тракту, хлориди магнію і кальцію обумовлюють жорсткість води (постійну), погіршують її органолептичні властивості. Крім того, як і сульфати, вони мають високу корозійну активність.

Визначення жорсткості хлоридів проводять у питних і поверхневих водах аргентометричним титруванням (методом осадження) або меркурометрично з визначенням дифенілкарбазону в якості індикатора.

^ Залізо (2- та 3-х валентне)

Залізо постійно є в поверхневих і підземних водах у вигляді солей заліза, тобто у вигляді іонів Fe2+и Fe3+. ГДК заліза у воді не повинна перевищувати 0,3 мг/л, у воді водоймищ 0,5 мг/л. Підвищений вміст заліза у воді надає їй бурого кольору і залізистий присмак. Крім того, наявність у воді солей заліза (2) сприяє розвитку залізистих бактерій, колонії яких забивають труби, затримуючи рух рідини у них.

Роздільне визначення заліза (3) і заліза (2) у воді повинно визначатися одразу біля джерела водозабору, тому що залізо (2) у повітрі швидко окислюється і випадає у осад. У тих випадках, коли немає можливості виконати визначення на місці відбору проби, їх слід консервувати. Для цього проби підкислюють розчином соляної кислоти (1:1) з розрахунку 10 мл розчину соляної кислоти на 250 мл відібраної води. Консервовану пробу можна зберігати до 72 годин.

Для визначення заліза використовують колориметричні методи аналізу з використанням орто-фекантроліну, сульфасаліцилату натрію, роданіду амонію або калію.
Марганець

Марганець присутній у підземних водах найчастіше у розчинній формі у вигляді Мп2 (через відсутність кисню), а в поверхневих водах – у нерозчинній формі у вигляді гідроокису вищих ступенів валентності. В підземних і поверхневих водах концентрація марганцю залежить від геологічних умов. Велика кількість марганцю буває у стічних водах від обробки руд, у стоках металургійних підприємств, у шахтних водах і в деяких стічних водах хімічної промисловості.

Надлишок марганцю негативно впливає на органи травлення.

Визначають марганець колориметрично. Визначення рекомендується проводити відразу ж після відбору проби внаслідок його швидкого окислення і випадення у осад. У тих випадках, коли його не можна визначити відразу після відбору проби, останню пробу консервують додаванням 5 мл концентрованої азотної кислоти на 1 л води.
Мідь

Наявність міді в підземних водах пов’язана зі складом гірських порід. У поверхневих водах у більшості випадків вона міститься в результаті забруднення їх промисловими стічними водами. Джерелом міді є також корозія мідних або металевих частин, що містять у собі мідь, контактують з водою, наприклад, трубопроводів для питної і виробничої води, споруд для охолодження води у зворотних системах водопостачання. У питних і поверхневих водах можна виявити також мідь, внесену альгіцідними ( знищуючими водорості) реагентами. Мідь може знаходитися у воді у вигляді двовалентних катіонів або може бути зв’язаною. У нерозчинній формі мідь зустрічається у вигляді сульфіду, гідроокису, карбонату.

Мідь визначають колориметрично. Відібрані проби консервують, додаючи 5 мл азотної кислоти концентрованої на 1 л води, що попереджує абсорбцію міді на стінках ємності, у якій проба зберігається. Особливо необхідно консервувати проби, де вміст міді менше 1 мг/л.
Цинк

У більшості випадків цинк попадає у водойми з промисловими стічними водами. Цинк у воді зустрічається у вигляді катіонів цинку або у формі ціанідних або тартратних комплексів. Іноді цинк зустрічається у розчинних формах – у вигляді двоокису, карбонату, сульфіду та ін.

Солі цинку отруйні. Для визначення цинку у питній воді і в поверхневих водах використовують колориметрічний метод. Проби з малим вмістом цинку, якщо вони не містять ціанідів, консервують додаванням 1 мл концентрованої сірчаної кислоти на 1 л води.
Поліфосфати

Вміст сполук фосфору у воді малий і коливається в доволі вузьких межах. У ґрунтових водах розчинені солі ортофосфорної кислоти містяться у концентраціях порядку 0,0001-0,1 мг/л. У поверхневих забруднених водах кількість фосфатів може зростати до десятих долей міліграма, у виключних випадках до кількох міліграмів в 1 л. У поверхневі води фосфати попадають головним чином з грунтів при розкладанні органічних речовин, а також зі скидом малоочищених січних вод, що містять фосфорні сполуки. У деяких випадках фосфати поступають з побутовими стічними водами, що містять синтетичні миючі засоби, в поверхневі води можуть попадати поліфосфати, які в природних умовах повільно гідролізуються до ортофосфатів. Вміст загального фосфору не лімітується.

Фосфати рекомендується визначати, по можливості, одразу після відбору проби.

Загальний фосфор включає мінеральний фосфор – ортофосфати, метафосфати, пирофосфати, поліфосфати та органічний фосфор.

Для призупинення біохімічних процесів пробу можна консервувати, додаючи 2-4 мг хлороформу на 1 л води. Визначення ортофосфатів і полі-фосфатів проводять колориметрично.
^
Жорсткість загальна

Загальна жорсткість води показує концентрацію в ній катіонів двовалентних лужноземельних металів, спершу кальцію і магнію. Ці елементи в природних умовах попадають у воду внаслідок впливу вуглекислого газу на карбонатні мінерали або за рахунок продуктів мікробіологічного розкладу, що проходить у зволожених шарах ґрунту. Природній вміст солей, що викликають жорсткість води, може змінитися у результаті відповідної обробки, а у водостоках – скидом декотрих видів стічних вод.

Кількість кальцію і магнію, еквівалентне кількості карбонатів і бікарбонатів, називається карбонатною жорсткістю.

Некарбонатна жорсткість визначається як різниця між загальною та карбонатною жорсткістю і показує кількість катіонів лужноземельних металів, відповідних аніонам мінеральної кислоти – хлоридам, сульфатам, нітратам і т. д. Загальна жорсткість визначається трилонометрично – титруванням проби води з індикатором ЕХЧ при рН=10 трилоном Б. Проби не консервують.
^
Водневий показник

Невелика частка молекул води дисоційована на водневі й гідроксильні іони. У хімічно чистій воді молярні концентрації згаданих іонів дорівнюють одна одному, складаючи при 250С 10-7моль/л. Таким чином, добуток двох концентрацій дорівнює 10-14. Цей добуток зберігає постійну величину і в присутності речовин, при дисоціюванні яких звільняються водневі й гідроксильні іони. Тому достатньо визначити концентрацію одного з них. Практично визначають концентрацію водневих іонів.

Оскільки концентрація водневих іонів може досягати різних значень у межах різних порядків, прийнято відображати її значенням рН, що є від'ємний десятинний логарифм:

+]=10-рН рН= -lg[Н+]

Визначення концентрації водневих іонів проводять в інтервалі від 1 до 10-14 моль/л, що відповідає значенню рН від 0 до 14.

Значення рН=7 відповідає нейтральному стану розчину, зниження цього значення – кислотному, а підвищення – лужному.

Значення рН є важливим показником кислотності або лужності води, показує вміст речовин, що викликають відповідну кислотність або лужність. Воно служить допоміжним значенням при різноманітних аналітичних розрахунках. У більшості природних вод концентрація водневих іонів обумовлена лише відношенням між концентраціями вільного двоокису вуглецю і гідрокарбонат-іона. У цих випадках значення рН коливається від 4,5 до 8,3. На значення рН може впливати завищений вміст гумінових речовин, поглинання СО2 у процесі фотосинтезу, а в окремих випадках також і підвищений вміст солей, що піддані гідролізу та ін. У забруднених поверхневих водах, крім цього, можуть міститися і інші речовини, в тому числі сильні кислоти та основи.

Значення рН знаходять електрометричним методом, вимірюючи потенціал, що виникає на відповідному вимірюючому електроді. Враховуючи, що рН нерідко є результуючим значенням рівноваги речовин змінного складу, рекомендується проводити визначення відразу після відбору проби. Якщо це неможливо, то рекомендується до місця аналізу пробу доставляти в спеціальній пляшці (кисневій склянці).
^
Розчинний кисень

Вода, яка контактує з повітрям, містить кисень у рівноважній концентрації, що залежить від атмосферного тиску, температури і вмісту розчинних у воді солей. Кисень має ГДК у воді, яке називається концентрацією насичення. Значення концентрації насичення залежить від температури води (чим вища температура, тим нижча концентрація насичення) і від тиску (із зростанням тиску, концентрація насичення зростає), солоності (із зростанням солоності, концентрація насичення знижується). Ступінь насичення киснем відображається у відсотках.

Вміст кисню у воді коливається 0-14 мг/л.

Концентрація насичення при температурі 200С – 9,02 мг/л.

Для питної води ГДК кисню 4 мг/л.

Кисень – учасник усіх процесів – аеробних і анаеробних. Умовний кордон між цими процесами – концентрація кисню = 4 мг/л. Якщо концентрація менша, йдуть анаеробні процеси, якщо більша – аеробне окислення. Вміст кисню коливається з глибиною. Запах сірководню і металевий присмак води є свідоцтвом того, що існує нестача кисню.

Джерела використання кисню – процеси окислення органічних і неорганічних речовин, дихання.


Практична робота № 1:

Визначення запаху і смаку води

^ Посуд: колба плоскодонна з притертою пробкою місткістю 250-300 мл.

Суть методу: характер та інтенсивність запаху визначають органолептичним методом. Характер запаху води визначають відчуттям сприйнятного запаху (землистий, хлорний, нафтопродуктів та ін.).

Характер та інтенсивність смаку і присмаку води встановлюють органолептичним методом. Розрізняють чотири основні види смаку: солоний, кислий, солодкий, гіркий. Всі інші види смакових відчуттів називаються присмаками.

^ Методика визначення: запах і смак питної води визначають відповідно до ДОСТу. Проби води відбирають відповідно до ДОСТів об’ємами не менше 500 мл. проби не консервують і визначення проводять не пізніше, ніж через 2 години після відбору.

Визначення запаху води здійснюють при температурі 200С. Для цього в колбу з притертою пробкою відмірюють 100 мл води. Колбу закривають пробкою і кілька разів перемішують обертальними рухами, після чого колбу відкривають і визначають характер та інтенсивність запаху.

Інтенсивність запаху води оцінюють за п’ятибальною шкалою згідно з табл. 6.

Таблиця 6 - Інтенсивність запаху

Інтенсивність запаху

Характер виявленого запаху

Оцінка інтенсивності запаху, бал

Без запаху

Відсутність запаху

0

Дуже слабка

Запах не відчувається споживачем, але виявляється при лабораторному дослідженні

1

Слабка

Запах помічається споживачем, коли звернути на це його увагу

2

Помітна

Запах легко помічається і викликає несхвальний відгук про воду

3

Виразна

Запах звертає на себе увагу і примушує утриматися від пиття

4

Дуже сильна

Запах такий сильний, що робить воду непридатною для використання

5

Для визначення смаку досліджуваної води її набирають у рот малими порціями, не проковтуючи, і затримують у роті 3-5 сек. Інтенсивність смаку й присмаку визначають при 200С і оцінюють за п’ятибальною системою згідно з вимогами табл. 7.


Таблиця 7 - Інтенсивність смаку та присмаку

Інтенсивність смаку та присмаку

Характер смаку та присмаку

Оцінка інтенсивності смаку та присмаку, бал

Немає

Смак і присмак не відчуваються

0

Дуже слабка

Смак і присмак не відчуваються споживачем, але виявляються при лабораторному дослідженні

1

Слабка

Смак і присмак помічаються споживачем, коли звернути на це його увагу

2

Помітна

Смак і присмак легко помічаються і викликають несхвальний відгук про воду

3

Виразна

Смак і присмак звертають на себе увагу і примушують утриматися від пиття

4

Дуже сильна

Смак і присмак настільки сильні, що роблять воду не придатною для використання

5



Практична робота №2:Визначення сульфат-іону

Приладдя, посуд і реактиви:

1. Стакани хімічні місткістю 250,400,600 мл.

2. Пробірки колориметричні з позначкою на 10 мл – 7 шт.

3. Паличка скляна.

4. Воронка скляна.

5. Піпетки мірні.

6. Головний стандартний розчин сульфату калію, що містить в 1 мл розчину 0,5 мг сульфат-іону.

7. Робочий стандартний розчин сульфату калію, що містить в 1 мл розчину 0,05 мг сульфат-іону.

8. 5-% - ний розчин хлориду барію.

9. Соляна кислота (1:1).

10. Вода дистильована.

Методика визначення: визначення вмісту сульфат – іонів проводять відповідно до ДСТу. Об’єм проби води не повинен бути менше 500 мл. Проби для визначення вмісту сульфатів не консервують.


Встановлення вмісту сульфат-іонів засновано на осаджуванні в кислому середовищі сульфат-іонів хлоридом барію у вигляді сульфату барію.

Точність визначення складає +- 2 мг/л SO42-.
^

Якісне визначення


У колориметричну пробірку діаметром 14-45 мм наливають 10 мл води і додають 0,5 мл соляної кислоти (1:5). Одночасно готують стандартну шкалу. Для цього в такі пробірки наливають 2,4,8 мл робочого розчину сульфату калію і 1,6; 3,2; 6,4 мл головного розчину сульфату калію, доводять дистильованою водою до 10 мл, отримуючи таким чином стандартну шкалу з місткістю 10,20,40,80,160,320 мг/л сульфат-іону. У кожну пробірку додають по 0,5 мл соляної кислоти (1:5), після чого до води, яку аналізують, і зразкових розчинів додають по 2 мл 5-%-ного розчину хлориду барію, закривають пробками, перемішують і порівнюють із стандартною шкалою.


Практична робота № 3:

Визначення карбонатної твердості води
^

Посуд і реактиви:


1. Колби для титрування місткістю 250мл.

2. Піпетки місткістю 100 мл.

3. Бюретки місткістю 25 мл.

4. Робочий розчин 0,1Н HCl.

5. Індикатор метилоранж.

Карбонатна твердість води зумовлена наявністю у воді гідрокарбонатів кальцію і магнію, що обумовлюють лужність води.

Різниця між лужністю загальною (Лз) і вільною (Лв) дорівнює вмісту гідрокарбонат – іону. Цю величину, виражену в ммоль екв/л, називають карбонатною або тимчасовою твердістю води (Тк)

При рН>9 Тк=Лз-Лв (ммоль екв/л)

при рН<9 Тк=Лз (ммоль екв/л)
^

Хід визначення карбонатної твердості води при рН<9


У конічну колбу місткістю 250 мл піпеткою вмістити 100 мл досліджуваної води. Додати 1-2 краплини метилоранжу. Титрувати пробу води 0,1Н робочим розчином HCl до переходу забарвлення від жовтого до жовтогарячого. При цьому протікає реакція

СО2

HCO3-+H+?H2CO3

Н2О

Титрування повторити кілька разів, вибрати три результати, що збігаються, і визначити середній об’єм 0,1Н розчину соляної кислоти. Карбонатну твердість (Тк) розраховують за формулою:

д
е СНС1 – нормальна концентрація робочого розчину НС1, ммоль екв/л;

VHCl – об 'єм робочого розчину соляної кислоти, мл;

VH2O – об’єм взятої для аналізу води, мл.
^

Хід визначення карбонатної твердості води при рН>9


а) до 100 мл проби води додають 2-3 краплі розчину фенолфталеїну і титрують 0,1Н розчином соляної кислоти до знебарвлення (V1) ;

б) до цієї ж проби додають 2-3 краплини метилоранжу і титрують 0,1Н розчином соляної кислоти до жовтогарячого кольору (V2)/

Т
вердість карбонатну (Тк) обчислюють за формулою:

де V1 – об’єм 0,1Н розчину HCl, який пішов на титрування у присутності метилоранжу, мл;

V2 – об’єм 0,1Н розчину HCl, який пішов на титрування в присутності фенолфталеїну, мл;

С – нормальна концентрація розчину HCl, моль/л;

VH2O – об’єм проби води, взятий для аналізу, мл.
^

Визначення усувної та неусувної твердості води


Карбонатна твердість називається тимчасовою тому, що вона майже повністю може бути усунена кип'ятінням

Ca(HCO3 )2? CaCO3?+CO2+H2O

Mg(HCO3)2?Mg(OH)2?+2CO2

Тимчасову твердість ділять на усувну і неусувну.

В
изначення неусувної карбонатної твердості (Тн) проводять, як описано у досліді з визначення карбонатної твердості води при рН<9, після кип'ятіння досліджуваної води протягом 30 хвилин. Обчислення Тн виконують за формулою:

Усувну карбонатну твердість води (Ту) розраховують як

Ту = Тк - Тн, ммоль екв/л.


Практична робота № 4:

Визначення загальної твердості води і вмісту іонів кальцію та магнію

^ Посуд і реактиви:

1 Колби конічні для титрування місткістю 250 мл

2 Піпетки місткістю 100,50,25 мл

Бюретки для титрування місткістю 25 мл

4 Амонійна буферна суміш (рН=9,2)

5 Робочий 0,05Н розчин трилону Б

6 Індикатор еріохром чорний

^ Визначення загальної твердості води

Визначення проводять при рН=9,2. У конічну колбу місткістю 250 мл відміряти необхідний об’єм води, що аналізують, в залежності від припущеної твердості (див. табл.3). Додати 5 мл амонійної буферної суміші 5-6 кристалів індикатору еріохрому чорного. Титрувати 0,05Н робочим розчином трилону Б до переходу вишнево-червоного забарвлення в синє, весь час енергійно перемішуючи вміст колби. "Свідком" може бути перетирована проба, оскільки при доданні надмірної кількості трилону Б забарвлення більше не змінюється

Таблиця 8 - Рекомендований об’єм досліджуваної води і концентрації трилону Б залежно від припущеної твердості.

Припущена твердість води, ммоль екв/л

Об’єм проби води для аналізу, мл

Концентрація розчину трилону Б, моль екв/л

0,005-5,0

50

0,05

5,0-10,0

25

0,05

10,0-20

10

0,05

Записати результати титрування і зробити розрахунок загальної твердості води Тз за формулою

д
е Стр – нормальна концентрація робочого розчину трилону Б, моль екв/л;

Vтр – об’єм робочого розчину трилону Б, мл

VН2О – об’єм проби води, взятої для титрування, мл

^ Визначення вмісту іонів кальцію у воді

Визначення вмісту іонів Са2+проводять при рН=12-13. У конічну колбу місткістю 250 мл відміряти певний об’єм досліджуваної води (див. табл.. 4).

Таблиця 9 - Рекомендований об’єм досліджуваної води і концентрація трилону Б залежно від концентрації іонів кальцію у воді

Концентрація іонів, ммоль екв/л

Об’єм проби води, мл

Концентрація трилону Б, моль екв/л

0,5-2,5

100

0,05

2,5-5,0

50

0,05

5,0-10,0

25

0,05


Додати 2 мл 10-%-ного розчину NаОН. Внести декілька кристалів суміші мурексиду з NaCl (на кінці шпателя). Після розчинення індикатора розчин забарвлюється в рожевий колір. Титрувати 0,05Н розчином трилону Б при енергійному перемішуванні до появи лілового забарвлення. Титрувати в присутності "свідка" – перетированої проби. Віст іонів Са2+ розрахувати за формулою

д
е Стр – нормальна концентрація робочого розчину трилону Б, моль екв/л;

Vтр – об’єм робочого розчину трилону Б, мл;

VН2О – об’єм проби води, взятої для титрування, мл

Ме – молярна маса еквіваленту кальцію (20,04), г/моль

Вміст іонів магнію знаходять як

XMg2+=Тзаг-ТСа2+ ммоль екв/л

або

XMg2+=(Тзаг- ТСа2+)хМеMg2+ мг/л,

де МеMg2+ - молярна маса еквіваленту іонів магнію, яка дорівнює 12,15 г/моль.


Практична робота № 5:

Визначення рН, розчиненого кисню, провідності, мінералізації (солевмісту)


Прилади

Multilane P-4

Комбінований рН – електрод зі вбудованим температурним датчиком Sen Tix

Датчик розчиненого кисню Cello x 525

Склянка для повітряної калі бровки oxi Cal R – S4

Стандартний елемент провідності Tetra Con R – 325

^ Посуд

Скляночки – 4 шт ємністю 100 мл

Реактиви

Буферні розчини – 1,18, 4,01, 6,28, 7,01, 9,18

Стандартний розчин KCl – 0,01 моль/л

Ход роботи

Перед роботою калібрується кожний електрод – рН – електрод - буферними розчинами.

Датчик розчинного кисню - за допомогою склянки для повітряної калібровки.

Стандартний елемент провідності – розчином KCl – 0,01 моль/л.

Визначення рН

Підключити рН – електрод. Встановити режим вимірювання – значення рН / напруга. за допомогою клавіш^ або вибрати вимірювання "рН value", встановити вимірювання рН/mV.

Занурити електрод у розчин і зняти з дисплея показники.

^ Визначення розчиненого кисню

Підключити датчик розчиненого кисню. Встановити режим вимірювання – концентрація насичення розчиненого кисню. Помістити датчик у розчин, за допомогою клавіш або переключити функції вимірювання "концентрація кисню" та "насичення кисню", зняти показники з дисплею.

^ Визначення мінералізації і провідності

Підключити стандартний елемент провідності. Встановити режим вимірювання – провідність/мінералізація. Занурити приладну комірку у визначає мий розчин. За допомогою клавіш або вибрати вимірювання функції "Conductivity" або "Salinity". Зняти показання з дисплея. Занести дані до протоколу.

Навчальне видання

Методичні вказівки з виконання практичних завдань з дисципліни «Моніторинг довкілля» (для студентів 2 курсу денної і заочної форм навчання спеціальності 6.070800 - „Екологія та охорона навколишнього середовища”)


Укладачі: Ю. Ю. Виставна, Г.М. Петергова


Редактор: Алябґєв М.З.


План 2007, поз.20

___________________________________________________________________

Підп.до друку 30.05.07 Формат 60х84 1/16 Папір офісний

Друк на ризографі. Умовн.-друк.арк. 1,0__ Обл..-вид.арк.1,3

Замовл. №____ Тираж 50 прим.

___________________________________________________________________

61002, Харків, ХНАМГ, вул..Революції, 12

____________________________________________________________________

Сектор оперативної поліграфії ІОЦ ХНАМГ

____________________________________________________________________

61002, Харків, вул.Революції,12


Схожі:

Харківська національна академія міського господарства Методичні вказівки до виконання практичних завдань з дисципліни «Моніторинг довкілля» iconХарківська національна академія міського господарства Методичні вказівки з організації самостійної роботи з дисципліни «Моніторинг довкілля»
Методичні вказівки з організації самостійної роботи з дисципліни «Моніторинг довкілля» (для студентів 2 курсу денної І заочної форм...
Харківська національна академія міського господарства Методичні вказівки до виконання практичних завдань з дисципліни «Моніторинг довкілля» iconМіністерство освіти І науки, молоді та спорту україни харківська національна академія міського господарства методичні вказівки до виконання практичних завдань з дисципліни
Методичні вказівки до виконання практичних завдань з дисципліни “Економічна діагностика” (для студентів 6 курсу заочної форми навчання...
Харківська національна академія міського господарства Методичні вказівки до виконання практичних завдань з дисципліни «Моніторинг довкілля» iconМіністерство освіти І науки україни харківська національна академія міського господарства
Методичні вказівки до самостійного вивчення дисципліни “Бізнес-планування в умовах ринку ” та виконання практичних завдань для студентів...
Харківська національна академія міського господарства Методичні вказівки до виконання практичних завдань з дисципліни «Моніторинг довкілля» iconМіністерство освіти І науки україни харківська національна академія міського господарства
Методичні вказівки до самостійного вивчення дисципліни “Основи маркетингу” та виконання контрольних завдань
Харківська національна академія міського господарства Методичні вказівки до виконання практичних завдань з дисципліни «Моніторинг довкілля» iconМетодичні вказівки до виконання та оформлення курсових робіт з дисципліни «моніторинг довкілля» для студентів денної та заочної форми навчання спеціальності
Методичні вказівки до виконання курсової роботи з дисципліни «Моніторинг довкілля» / Уклад. В. Б. Мокін, М. П. Боцула, Г. В. Горячев,...
Харківська національна академія міського господарства Методичні вказівки до виконання практичних завдань з дисципліни «Моніторинг довкілля» iconМіністерство освіти І науки? Молоді та спорту україни харківська національна академія міського господарства
Методичні вказівки з самостійного вивчення дисципліни, практичних занять І виконання контрольних робіт з дисципліни
Харківська національна академія міського господарства Методичні вказівки до виконання практичних завдань з дисципліни «Моніторинг довкілля» iconМіністерство освіти І науки україни харківська національна академія міського господарства методичні вказівки до виконання практичних робіт з дисципліни „Стратегічний менеджмент”
Методичні вказівки до виконання практичних робіт з дисципліни „Стратегічний менеджмент” (для студентів спеціальності 050 201 „Менеджмент...
Харківська національна академія міського господарства Методичні вказівки до виконання практичних завдань з дисципліни «Моніторинг довкілля» iconМіністерство освіти І науки України Харківська національна академія міського господарства Ю. Ю. Виставна Конспект лекцій з дисципліни „Моніторинг довкілля”
Екологія, охорона навколишнього природного середовища та збалансоване природокористування”
Харківська національна академія міського господарства Методичні вказівки до виконання практичних завдань з дисципліни «Моніторинг довкілля» iconМіністерство освіти І науки україни харківська національна академія міського господарства
Методичні вказівки до виконання практичних І семінарських завдань з курсу “проектний аналіз” (для студентів усіх форм навчання спеціальності...
Харківська національна академія міського господарства Методичні вказівки до виконання практичних завдань з дисципліни «Моніторинг довкілля» iconМіністерство освіти І науки україни харківська національна академія міського господарства методичні вказівки до практичних занять, виконання ргр та самостійної роботи студентів з дисципліни «Моніторінг довкілля, екологія та охорона біосфери»
«Моніторінг довкілля, екологія та охорона біосфери»(для студентів 3 курсу денної та заочної форми навчання за напрямом підготовки...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи