Хімічний аналіз води в шкільній лабораторії. Дослідження мінерального складу води (проводили в шкільній лабораторії). Природні джерела питної води

Зазвичай в гідрологічних лабораторіях для визначення якості води проводять стандартну пробу - визначення біохімічної потреби в кисні (БПК). При цьому визначення вмісту розчиненого у воді кисню проводять або хімічним методом Вінклера, або фізико-хімічним, заснованим на АМПЕРОМЕТРИЧНИЙ дослідженні.

Якщо ця робота Вам не підійшла внизу сторінки є список схожих робіт. Так само Ви можете скористатися кнопкою пошук

Вступ. . . . . . . . . . 2

1. Огляд літератури. . . . . . . . 4

1.1. Кисень в навколишньому середовищі. . . . . 4

1.1.1. Кисень як компонент повітря. . . . 4

1.1.2. Кисень в воді. . . . . . . . 5

1.1.2.1. залежність змісту

Кисню в воді від різних факторів. . . . 5

1.1.2.2. Розчинений кисень як

критерій оцінки забрудненості води. . . . . 7

1.2. Визначення кисню, розчиненого у воді. . . 9

1.2.1. Хімічний метод Вінклера. . . . . . 9

1.2.2. Фізико-хімічний метод. . . . . . 21

2. Експериментальна частина. . . . . . . 22

2.1. Приготування розчинів. . . . . . . 22

2.2. Відпрацювання методики. . . . . . . . 23

2.3. Відбір проб води та пробопідготовка. . . . . 26

2.4. Аналіз води на вміст розчиненого кисню. . 26

3. Обговорення результатів. . . . . . . 28

Висновки. . . . . . . . . . 30

Список використаної літератури. . . . . 31

Додаток. . . . . . . . . 32

Вступ.

З хімічних елементів, що зустрічаються на планеті в великих кількостях, половину складають біогенні елементи, одним з яких є кисень. В навколишньому середовищу молекулярний кисень міститься в газоподібному стані в повітрі, а також розчинений у воді.

Кисень є сильним окислювачем і вступає в реакції з багатьма речовинами восстановителями. Тому наявність в середовищі таких речовин знижують концентрацію доступного для живих організмів кисню. Це властивість кисню є основою для оцінки забрудненості води восстановителями, в першу чергу органічними речовинами.

Зазвичай в гідрологічних лабораторіях для визначення якості води проводять стандартну пробу визначення біохімічної потреби в кисні (БПК). При цьому визначення вмісту розчиненого у воді кисню проводять або хімічним методом Вінклера, або фізико-хімічним, заснованим на АМПЕРОМЕТРИЧНИЙ дослідженні.

Часто дослідження гідрохімічних показників водойм проводиться в рамках спеціальних лабораторних практикумів у ВНЗ, а також при проведенні шкільного екологічного моніторингу. Амперометричний метод в цих умовах мало застосуємо. Проведення досліджень методом Вінклера вимагає наявності простих і доступних методик виконання аналізів.

У зв'язку з цим метою нашої роботи стало випробувати метод Вінклера в наших лабораторних умовах і підготувати детальні рекомендації для його використання в шкільному екологічному моніторингу та спеціальних лабораторних практикумах в нашому університеті.

завдання:

1. Провести огляд літератури щодо методів визначення кисню у воді;
2. Відпрацювати методику визначення;
3. Підготувати методичні рекомендації щодо проведення аналізів в умовах школи.

1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

1.1. Кисень в навколишньому середовищі.

1.1.1. Кисень як компонент повітря.

Кисень є найпоширенішим елементом земної кори. В атмосфері його знаходиться близько 23%, в складі води близько 89%, в людському організмі близько 65%, в піску міститься 53% кисню, в глині ​​56% і т. Д. Якщо підрахувати його кількість в повітрі (атмосфері) , воді (гідросфері) і доступною безпосередньому хімічному дослідженню частини твердої земної кори (літосфері), то виявиться, що на частку кисню припадає приблизно 50% їх загальної маси. Вільний кисень міститься майже виключно в атмосфері, причому кількість його оцінюється в 1,2-10 15 т. При всій громадности цієї величини вона не перевищує 0,0001 загального вмісту кисню в земній корі.

Вільний кисень складається з двохатомних молекул. Під звичайним тиском він зріджується при 183 ° С і твердне при 219 ° С. У газоподібному стані кисень безбарвний, а в рідкому і твердому має блідо-синє забарвлення.

З молекулярним киснем пов'язані багато життєвих процесів. Ця речовина підтримує дихання більшості живих істот мешкають на планеті. У зв'язку з цим життєво важливим завданням є збереження балансу молекулярного кисню у водному і повітряному середовищі.

Зв'язування молекулярного кисню відбувається в основному за рахунок реакцій окислення. При цьому здійснюється переклад молекулярного кисню в склад інших газів атмосфери, мінералів, води, органічної речовини і т. Д.

Поряд із забезпеченням процесів життєдіяльності молекулярний кисень відіграє виняткову роль в запобіганні живих організмів від шкідливого впливу короткохвильового ультрафіолетового випромінювання Сонця.

Атоми кисню можуть взаємодіяти з Про 2 з утворенням озону:

Про + Про 2 = О 3

Озон є аллотропной модифікацією кисню і при нормальних умовах являє собою газоподібна речовина. Утворення озону інтенсивно відбувається в стратосферних шарах атмосфери, де зосереджений так званий озоновий шар. Озоновий шар поглинає УФ радіацію з дещо більшою довжиною хвилі, ніж молекулярний кисень 220-320 нм. При цьому відбувається процес дисоціації озону на молекулярний та атомарний кисень:

О 3 = О 2 + О

Продукти цієї реакції можуть реагувати між собою з отриманням вихідного озону. Таким чином, виникає рівновага між процесами утворення озону і його руйнування.

1.1.2. Кисень в воді

1.1.2.1. Залежність розчинності кисню

в воді від деяких факторів.

Не дивлячись на те, що велика частина молекулярного кисню міститься в атмосферному повітрі, у воді його кількість теж досить велике. Розчинений у воді кисень підтримує життєдіяльність гідробіонтів і в багатьох випадках є лімітуючим фактором для поширення живих організмів.

Розчинність цього газу в воді залежить від багатьох факторів. Так при підвищеній температурі розчинність кисню, як і інших газів, у воді зменшується. Це відрізняє гази від більшості твердих речовин, розчинність яких зростає з підвищенням температури розчинника. Це незвичайна поведінка газів цілком природно, тому що збільшення при нагріванні кінетичної енергії частинок призводить до того, що молекули газу легше залишають розчин, ніж повертаються в нього. Тому при тривалому кип'ятінні розчин можна практично повністю обезгазіть - видалити з нього розчинений газ.

Так само простежується залежність розчинності речовин від тиску. Тиск мало позначається на розчинності твердих речовин і рідин, але істотно впливає на розчинність газу. Якщо при випаровуванні рідини, в пар переходять молекули володіють підвищеною кінетичної енергією, то очевидно з газу в рідкий розчин повинні переходити молекули володіють зниженою кінетичної енергією.

При заданій температурі кількість таких молекул пропорційно тиску газу. Отже, кількість розчиненого в рідині газу повинно бути пропорційно його тиску, що виражається законом Генрі: при даній температурі концентрація розчиненого газу пропорційно його парціальному тиску.

З і = К і + Р і,

де С і концентрація газу в розчині,Р і його парціальний тиск і Кі - константа Генрі, яка залежить від природи газу і розчинника. Доі є константою рівноваги процесу розчинення газу.

Так як при постійній температуріК і завжди однаково, то має сенс вираз:

К = С і1 / Р і1 = С І2 / Р І2,

де С і1 і С І2 концентрація розчиненого газу при парціальниз тисках, відповідно Рі1 і Р І2.

Парціальний тиск кисню в повітрі дорівнюватиме:

Р О 2 = Р атм. * 0,21,

де 0,21 коефіцієнт вказує на кількість кисню в повітрі; Ратм. - атмосферний тиск.

Тоді для того щоб дізнатися концентрацію розчиненого кисню у воді при різних тисках і постійній температурі досить знати розчинність кисню у воді при цій температурі, при тиску рівному 760 мм. рт. ст. і атмосферний тиск при якому проводилися досліди.

1.1.2. Кисень, розчинений у воді,

як критерій оцінки забрудненості.

Розчинений у воді кисень є одним з найважливіших біогідрохіміческіх показників стану середовища. Він забезпечує існування водних організмів і визначає інтенсивність окислювальних процесів в морях і океанах. Незважаючи на велику витрату, його зміст в поверхневому шарі майже завжди близько до 100% -ному насиченню при даних температурі, солоності і тиску. Це пов'язано з тим, що його спад постійно заповнюється як в результаті фотосинтетичної діяльності водоростей, головним чином фітопланктону, так з атмосфери. Останній процес протікає внаслідок прагнення концентрацій кисню в атмосфері і поверхневому шарі води до динамічної рівноваги, при порушенні якого кисень поглинається поверхневим шаром океану.

У зоні інтенсивного фотосинтезу (в фотіческом шарі) часто спостерігається значне пересичення морської води киснем (іноді до 120 125% і вище). Зі збільшенням глибини його концентрація падає внаслідок ослаблення фотосинтезу і споживання на окислення органічних речовин і дихання водних організмів, а на деяких глибинах в верхньому шарі його освіту і витрата приблизно однакові. Тому ці глибини називають шарами компенсації, які переміщаються по вертикалі залежно від фізико-хімічних, гідробіологічних умов і підводного освітленості; наприклад, взимку вони лежать ближче до поверхні. В цілому з глибиною дефіцит кисню збільшується. Розчинений кисень проникає в глибинні шари виключно за рахунок вертикальних циркуляції і течій. У деяких випадках, наприклад при порушенні вертикальноїциркуляції або наявності великої кількості легко окислюються органічних речовин, концентрація розчиненого кисню може знизитися до нуля. В таких умовах починають протікати відновлювальні процеси з утворенням сірководню, як це, наприклад, має місце в Чорному морі на глибинах нижче 200 м.

У прибережних водах значний дефіцит кисню часто пов'язаний з їх забрудненням органічними речовинами (нафтопродуктами, детергентами і ін.) Так як ці речовини є відновниками. Запускаються при цьому реакція окислення переводить кисень з молекулярною форми в інші сполуки, роблячи його непотрібним для підтримання життя.

Виходячи з цього, вважається, що визначення концентрації кисню у воді має величезне значення при вивченні гідрологічного і гідрохімічного режимів водойм.

Зазвичай розчинений у воді кисень визначають за об'ємною методу Вінклера. Застосовують також фізико-хімічні методи: електрохімічні, газохроматографічний, мас-спектрометричний і газометріческіх. Широку популярність здобув також полярографический метод, що дозволяє визначати будь-які концентрації кисню від повного насичення до 10-6 г / л. Він дає можливість безперервно, автоматично і практично миттєво реєструвати найменші зміни концентрації розчиненого кисню. Однак фізико-хімічні методи майже не застосовуються при масових аналізах через свою складності і використовуються зазвичай в наукових дослідженнях.

1.2. Визначення розчиненого кисню у воді.

Для визначення розчиненого у воді кисню зазвичай використовується кілька методів. Їх можна розділити на фізико-хімічні та хімічні.

Хімічні методи визначення розчиненого кисню грунтуються на хорошій окислювальної здатності цього газу.

О 2 + 4Н + → 2Н 2 Про

Зазвичай використовують метод Вінклера.

1.2.1. Хімічний метод Вінклера.

Серед методів визначення концентрації розчиненого кисню найстарішим, але до сих пір не втратили своєї актуальності, залишається хімічний метод Вінклера. У цьому методі розчинений кисень кількісно реагує з обложеної гидроокисью Mn (II). При підкисленні з'єднання марганцю більш високою валентності вивільняє йод з розчину йодиду в еквівалентних кисню кількостях. Вивільнений йод далі визначаться титруванням тиосульфатом натрію з крохмалем, як індикатор.

Метод відомий з 1888 року. До кінця двадцятого століття методика роботи постійно вдосконалювалася. І тільки в 1970 році для визначення вмісту кисню, розчиненого у воді, почали використовувати фізико-хімічні методи аналізу. Хронологія розвитку методу Вінклера представлена ​​в таблиці 1[ 3 ] . В даний час метод не втратив своєї актуальності і зараз основною проблемою для вдосконалення методу є підвищення точності і можливість визначення малих концентрацій кисню.

Таблиця 1.

Хронологічний розвиток методу Вінклера.

суть методу

Метод заснований на окисленні киснем двовалентного марганцю до нерозчинного у воді бурого гідрату чотирьохвалентного марганцю, який, взаємодіючи в кислому середовищі з іонами йоду, окисляє їх до вільного йоду, кількісно визначається титрованим розчином гіпосульфіту (тіосульфату) натрію:

Мn 2+ + 2OН - ® Мn (ОН) 2,

2Мn (ОН) 2 + O 2 ® 2МnО (ОН) 2,

МnО (ОН) 2 + 2I - + 4Н 3 О + ® Мn 2+ + I 2 + 7Н 2 O,

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

З рівнянь видно, що кількість виділився йоду еквімольно кількості молекулярного кисню. Мінімально визначається цим методом концентрація кисню становить 0,06 мл / л.

Даний метод можна застосовувати тільки до водам, що не містить окислювачів (наприклад, солей тривалентного заліза) і відновників (наприклад, сірководню). Перші завищують, а другі занижують фактичну кількість розчиненого кисню.

Відбір проб

Проба для визначення кисню повинна бути першою, взятої з батометра. Для цього після ополіскування водою з батометра кисневої склянки разом з гумовою трубкою в вільний кінець останньої вставляють скляну трубку завдовжки 10 см і опускають її на дно кисневої склянки. Воду наливають з помірною швидкістю, щоб уникнути утворення повітряних бульбашок і один об'єм склянки переливають через її горло після заповнення. Не закриваючи крана батометра, обережно виймають трубку з склянки і тільки тоді закривають кран. Склянка повинна бути заповнена до країв і не мати бульбашок повітря на стінках.

Відразу ж після заповнення фіксують розчинений кисень, для чого в склянку вносять послідовно 1 мл хлористого, (або сірчанокислого) марганцю і 1 мл лужного розчину йодистого калію (або натрію). Піпетки з вводяться реактивами необхідно опускати до половини висоти склянки. Після введення реактивів склянку ретельно закривають пробкою, уникаючи попадання бульбашок повітря, і енергійно перемішують осад, що утворився 15 20-кратним перевертанням склянки до рівномірного розподілу його в воді. Потім склянки із зафіксованими пробами переносять в темне місце для відстоювання. У такому стані їх можна зберігати максимум добу при t< 10 ° С, а при більш високій температурі не більше 4 год.

Підготовка до аналізу

Реактиви, необхідні для проведення аналізу

а) Розчин хлористого (або сірчанокислого) марганцю готують розчиненням 250 г солі в дистильованій воді в мірній колбі на 0,5 л.

б) Для приготування лужного розчину йодистого калію (або натрію) іодіди попередньо необхідно очистити від вільного йоду, для чого їх промивають охолодженим приблизно до 5 ° С спиртом-ректифікатом на фільтрувальної воронці при перемішуванні скляною паличкою до появи майже безбарвної порції промивного спирту. Промиту сіль сушать в темряві між листами фільтрувального паперу протягом доби і зберігають в добре закритих банках (склянках) з темного скла. Потім готують:

Водний розчин йодистого калію (або йодистого натрію)розчиненням в дистильованої воді 350 г KI (або 392 г NaI 2H 2 O) до обсягу розчину 300 мл;

водний розчин гідроксиду калію (або гідроксиду натрію)розчиненням 490 г КОН (або 350 г NaOH) відповідно в 360 і 340 мл дистильованої води. Зважувати лугу слід у фарфоровому стакані (або гуртку), куди при помішуванні доливають воду.

Отримані розчини йодиду і лугу з будь-яким катіоном змішують і доводять їх об'єм дистильованою водою до одного літра в мірній колбі. Отриманий розчин зберігають у склянці з гумовою пробкою.

в) Розчин сірчаної кислоти 1: 4 готують пріліваніем невеликими порціями одногго обсягу концентрованої сірчаної кислоти щільністю 1,84 до чотирьох обсягами дистильованої води в фарфоровому стакані при помішуванні.

г) Для приготування розчину крохмалю 0,5% -ного, 0,5 г препарату "крохмалю розчинного" струшують 15 20 мл дистильованої води. Отриману суспензію поступово вливають в 85 90 мл окропу і кип'ятять 1 3 хв до просвітління розчину. його консервують додаванням 1 2 крапель хлороформу.

д) Розчин тіосульфату натрію концентрацією 0,02 моль / л готують розчиненням 5,0 г солі в вільної від CO 2 дистильованої води (вільну від СО 2 дистильовану воду готують кип'ятінням останньої протягом години. Потім дають їй охолонути в тій же колбі (обов'язково з пробкою, "Вожен поглотительной трубкою з калієвої або натрієвої лугом) в літровій мірній колбі або вимірному циліндрі з доведенням розчину до мітки. Його обов'язково консервують Додаванням 3 мл хлороформу і зберігають в бутлі з темного скла з пробкою, забезпеченою поглотительной трубкою з гранульованої калієвої або натрієвої лугом. Одночасно готують 3 5 л розчину.

Визначення поправочного коефіцієнта до молярности розчину гіпосульфіту натрію

З огляду на нестійкість 0,02 моль / л розчину гіпосульфіту натрію необхідно періодично визначати поправочний коефіцієнт до його нормальності. Це слід робити щодня перед початком титрування при безперервній роботі і перед титруванням кожної серії проб при тривалих перервах.

Поправочний коефіцієнт знаходять при титруванні іонів иодата в кислому розчині:

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

6 S 2 О 3 2 + 2 I 2 ® 3 S 4 O 6 2- + 6 I -.

Отже, один моль иодата еквівалентний шести молям тіосульфату.

У конічну колбу після розчинення 1 г KI в 40 50 мл дистильованої води вносять 2 мл сірчаної кислоти. Потім піпеткою доливають 15 мл розчину иодата калію концентрацією 0,0033 моль / л, колбу закривають, обережно перемішують і після витримування розчину протягом хвилини приступають до титрування.

До появи світло-жовтого забарвлення розчину титрування проводять без індикатора, після чого додають 1 мл розчину крохмалю і 50 мл дистильованої води і продовжують титрування до повного знебарвлення титруемой рідини. Досвід повторюють 2 3 десь і, якщо розбіжність в отсчетах бюретки не перевищує 0,01 мл, беруть середнє арифметичне в якості кінцевого результату.

Заважає дію редокс активних домішок.

Fe (II, III)

З'єднання двовалентного заліза на стадії фіксації кисню можуть виступати як конкуренти по відношенню до марганцю. Прореагувавши з киснем утворюється гідроксид Fe (III), кінетика взаємодії якого з йодидом в кислому середовищі сповільнена. Так при концентрації заліза більше 25 мг / л використання класичного варіанта методу Вінклера призводить до заниження результатів визначень. Було запропоновано елімінувати вплив заліза (III) добавками фториду або використанням фосфорною кислотою при підкисленні проби. Утворюється фторідний або фосфатний комплекс не дає залозу взаємодіяти з іонами йодиду. Але цей спосіб не дає можливості елімінувати вплив двовалентного заліза.

нітрити
Зазвичай присутність у воді нітритів обумовлено мікробіологічними перетворенням амонію в нітрат. І відомо, що нітрити в кислому середовищі здатні окисляти йодид іони, викликаючи тим самим завищення результатів в методі Вінклера. Проте при вмісті у воді до 0,05-0,1 мгN / л можна застосовувати прямий метод Вінклера. В даний час найпоширенішим способом нейтралізації впливу нітритів вважається використання добавок азид натрію. Тут не можна забувати, що надмірне збільшення концентрації азид може привести і до негативною помилку. Це обумовлено можливістю протікання реакції:

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

Крім застосування азиду є й інші способи придушення або врахування впливу нітритів: застосування сечовини або сульфаминовой кислоти. Всі ці реактиви руйнують нітрит до молекулярного азоту.

Органічні речовини.

Зрозуміло, що вплив органічних речовин, як виражених відновників буде проявлятися на всіх етапах визначення розчиненого кисню по Вінклер. Молекулярний кисень, окислені форми марганцю, молекулярний йод - все це досить сильні окислювачі для взаємодії з органічними домішками. Якщо вода багата органічними речовинами (окислюваність 15-30 мг Про 2 / Л і більше), то виявляється необхідним вводити поправку на їх взаємодію. Наприклад в керівництві пропонується проводити паралельну йодну пробу, знаходячи тим самим скільки йоду витратилося на йодування органічних домішок. Але є методи, які засновані на проведенні методу Вінклера, в відрізняються від класичних умовах (час аналізу, концентрації реагентів). Таким чином вдається підібрати умови, за яких заважає дією домішки можна знехтувати.

Сульфіди і Н 2 S.

Виявлено, що вміст в аналізованої воді сульфідів призводить до заниження результатів методу Вінклера. При цьому виявлено, що взаємодія сульфіду з окислювачами носить стехіометричної характер: 1 моль кисню і 2 благаючи сульфіду. В результаті реакції виділяється елементарна сірка. Оскільки в методі Вінклера сильними окислювачами є крім кисню також йод і марганець (III, IV), то в формулюванні механізму взаємодії сульфіду з окислювачем є різні думки. Так в роботі вважається, що сульфід взаємодіє з окисленими формами марганцю. В роботі розроблений метод одночасного визначення сульфідів і кисню в пробі води. Автори, використовуючи солі Zn, осаджують ZnS, який далі відокремлюють і визначають спектрофотометрично, а в що залишилася над осадом воді проводять визначення розчиненого кисню. У більш ранній роботі використана подібна схема, але використовувався не сульфат, а ацетат Zn. При взаємодії кисню і сульфіду можливо також утворення тіосульфату, як проміжний з'єднання. В роботі запропонований спосіб обліку такого тіосульфату за методом холостий проби.

На завершення слід зазначити, що поряд з модифікаціями і методиками, розробленими спеціально під конкретні домішки, існують більш загальні методики, спрямовані на визначення загального змісту відновників (метод Росса) і окислювачів.

Для визначення наявності у воді заважають речовин користуються такою методикою.

П'ять мілілітрів проби нейтралізується до рН = 7 по фенолфталеину і додається 0,5 мл. сірчаної кислоти. Потім додають кілька крупинок, приблизно 0,5 м, йодиду калію і крохмаль.

Посиніння розчину говорить про наявність окислюють речовин. Якщо розчин безбарвний, то додають 0,2 мл. розчину йоду. Збовтати, залишити на 30 с., Якщо блакитна забарвлення не з'явилася, отже, є відновлюють речовини.

Методи видалення заважають речовин при аналізі.

1. У присутності відновників кисень можна визначити по Россу: в кисневу склянку додають спочатку 0,5 мл. сірчаної кислоти (1: 4), а потім 0,5 мл. змішаного реактиву гіпохлорит і сульфат натрію, після цього її закривають пробкою, збовтують і ставлять в темне місце на 30 хв. Для усунення надлишку гіпохлориту натрію додають 1 мл. роданида калію і перемішують. Через 10 хв. Приступають до визначення кисню.

2. При вмісті заліза ( III ) Менше 1 мг / л. Його впливом можна знехтувати. При концентрації 1-50 мг / л. Для розчинення осаду необхідно ортофосфорна кислота ρ = 1,70 г / см 3 .

3. При вмісті азоту нітратів більше 0,05 мг / л визначити розчинний кисень прямим методом Вінклера важко, так як нітрити в кислому середовищі, діючи як каталізатор, сприяють окисленню йодиду до йоду киснем повітря, що призводить до підвищеної витрати тіосульфату і заважає закінчення титрування, оскільки синє забарвлення індикатора відновлюється. Для усунення заважає впливу нітритів можна застосувати один з наступних прийомів:

Перед розчиненням осаду в кислоті слід внести в склянку кілька крапель 5% азиду натрію;

Замість азида натрію можна використовувати 40% сечовину або сульфаминовой кислоту. В цьому випадку змінюється порядок додавання реактивів: гідроксид марганцю осаджують 70% гідроксидом калію або 50% гідроксидом натрію, розчиняють осад в кислоті, додають 0,15 мл 40% сульфаминовой кислоти або сечовини і потім 15% йодид калію. Далі продовжують визначення.

4. Якщо вода містить багато органічних речовин або мінеральних восстановителей, то необхідно вводити поправку на їх йодопотребленіе. Для цього досліджувану воду відбирають в дві склянки однакового обсягу в кожну по 3-5 мл 0,02 м йоду в насиченому розчині хлориду натрію. Склянки закривають пробками, перемішують і через 5 хв вносять по 1 мл лужного розчину йодиду калію в обидві склянки, а потім в склянку «а» - 1 мл солі марганцю, в склянку «б» - 1 мл дистильованої води. Закривають пробками і перемішують. Після осідання осаду в обидві склянки вносять в однаковій кількості кислоту і оттітровивают тиосульфатом йод. Зміст розчиненого кисню розраховують за формулою:

Х = 8 * н (А-В) * 1000 / V 1 - V 2,

де В обсяг 0,02 н. розчину тіосульфату, що пішов на титрування розчину в склянці «б» мл; А також для склянки «а»; н. нормальність розчину тіосульфату з урахуванням поправки; 8 еквівалентна маса кисню; V 1 обсяг кисневої склянки, мл; V 2 обсяг всіх реактивів, внесених в воду для визначення кисню, мл.

Точність прямого методу Вінклера і його можливі помилки.

Протягом усієї першої половини 20-го століття в ході лабораторних і польових робіт була зібрана велика експериментальна база за результатами визначення кисню методом Вінклера. Були виявлені розбіжності в результатах визначень розчиненого кисню в одних і тих же водах за методами, що розрізняються лише деталями, наприклад способом стандартизації розчину тіосульфату, концентрацією реагентів, способом титрування (всього розчину або аліквоти) і ін. В більшій мірі ця проблема - проблема стандартизації методу Вінклера, проявляється в різноманітті таблиць розчинності кисню. Відмінності в табличних значеннях розчинності кисню до 6% сприяли проведенню досліджень з принципових питань методичної основи і методичним похибок методу Вінклера. В результаті таких робіт було сформульовано ряд потенційних джерел принципових помилок методу в чистих водах:

1. окислення йодиду киснем повітря
2. випаровування молекулярного йоду
3. вміст розчиненого кисню в додаються реактивах в процедурі фіксації кисню
4. домішка молекулярного йоду в йодиді
5. розбіжність точки кінця титрування і точки еквівалентності
6. мала стійкість розчинів тіосульфату натрію і відповідно необхідність частого стандартизації
7. помилки при стандартизації тіосульфату натрію
8. труднощі титрування малих кількостей йоду
9. використання крохмалю як індикатор: його нестійкість і зменшення чутливості з підвищенням температури.

Зупинимося докладніше на найбільш значущих помилках. Окислення йодиду киснем прискорюється з ростом кислотності. Зменшити вплив цього процесу можна регулюючи рН середовища. Рекомендоване значення кислотності складає рН = 2-2,5. Збільшення рН більше 2,7 небезпечно, тому що там вже можливий процес гідратоутворення марганцю. Одночасно з окисленням іодіда можливий також і процес випаровування йоду. Освіта комплексної частинки J 3 - в умовах надлишку йодиду (див. схему методу Вінклера) дозволяє зв'язати практично весь молекулярний йод в розчині. Зрозуміло, що вводячи розчин солі марганцю і лужної реагент (луг + йодид), ми тим самим робимо незбагненна кількість кисню, розчиненого в цих реактивах. Оскільки в різних варіантах методу Вінклера використовувалися реактиви різних концентрацій, то використовувати в розрахунках яку-небудь одну поправку було не можна. Доводилося для кожного методу використовувати свої власні розрахункові або експериментальні значення привнесеного з реактивами кисню. Зазвичай ці значення перебували в інтервалі 0,005-0,0104 ррм.

До середини 60-х років назріла необхідність в єдиній процедурі визначення розчиненого кисню. Це частково було обумовлено великою різноманітністю хімічних методик, розвитком інструментальних методів і необхідністю їх взаємного порівняння. На основі опублікованої роботи, Карпентер сформулював процедуру визначення кисню по Вінклер. У цьому варіанті були враховані практично всі потенційні помилки виявлені раннє. У спільній роботі Кері та Карпентер доповнили цю методику поправкою на облік розчиненого в реактивах кисню (0,018мл / л). Експериментально виміряна в роботі величина дещо відрізнялася і становила 0,011 мл / л.

При визначенні точностних характеристик хімічного методу Вінклера дослідники зіткнулися з проблемою точного завдання концентрації розчиненого кисню. Для цього використовувалися насичення води повітрям або киснем при заданій температурі, стандартна добавка розчину кисню в обескіслороженную воду, електрохімічне генерування кисню, використання альтернативних інструментальних методів визначення кисню. Не дивлячись на довгу історію цієї проблеми і численні роботи, остаточне рішення поки не знайдено і питання як і раніше залишається відкритим. Найбільш популярним способом завдання концентрації кисню у воді був і залишається до сих пір - процедура насичення води киснем повітря при фіксованій температурі. Однак відсутність однаковості процедури (об'єм розчину, умови перемішування, спосіб і швидкість продування кисню) призводить до значних помилок, що досягає 2%. Більшою мірою це виявлялося при роботі в області менше 5 МГО 2 / л.

Спираючись на високоточне приготування розчинів кисню, внесенням стандартної добавки в обескіслороженную воду, Карпентеру вдалося досягти правильності 0,1% і відтворюваності 0,02% на рівні 5 МГО 2 / Л для варіанту методу Вінклера з фотометричним титруванням. У Таблиці 2 показана похибка класичного варіанта методу Вінклера на різних рівнях концентрації розчиненого кисню.

Таблиця 2.

Похибка методу Вінклера в чистих водах.

Іншим важливим параметром, що характеризує можливості методу є нижня межа визначення. У літературі цитується два значення нижньої межі: ~ 0,05 і ~ 0,2 мгО2 / л. Зрозуміло, що межа виявлення може визначатися наступними критеріями:

• порушення стехіометрії реакцій, що лежать в хімічній основі методу Вінклера
• чутливість йодкрахмальной реакції
• концентрацією використовуваного розчину тіосульфату і роздільна здатність бюретки

1.2.2. Фізико-хімічний метод.

В основі методу покладені амперометричні дослідження. Перетворювач концентрації кисню працює шляхом електрохімічного відновлення кисню, що надходить на його катод через селективно-проникну мембрану. Генерує при цьому електричний струм, пропорційний концентрації кисню в анлізіруемой середовищі.

Занурений в аналізовану воду датчик, що складається з камери оточеній селективної мембраною, містить електроліт і два металеві електроди. Мембрана непроникна для води, і розчинених іонів, але пропускає кисень. Через різницю потенціалів між електродами кисень відновлюється на катоді, а іони металу з розчину на аноді.

Швидкість процесу прямо пропорційна швидкості проходження кисню через мембрану і шар електроліту. А отже порціальному тиску кисню в пробі при даній температурі.

2. експерементальний ЧАСТИНА.

2.1. Приготування реактивів.

Нами були приготовлені такі розчини

1. Сульфат або хлорид марганцю ( II ), Розчин. Розчиняли 42,5 м MnCl 2 * 4 H 2 O в дистильованої воді і доводили об'єм до 100 мл. Фільтрували через паперовий фільтр. Розведений розчин в кислому середовищі при додаванні йодиду калію не повинен виділяти вільного йоду.

2. Лужний розчин йодиду калію.

Розчиняли 65,4 м йодиду калію в 43,6 мл. дистильованої води. При підкисленні розбавлений розчин не повинен виділяти йоду.

Розчиняли 305,2 м KOH в 218 мл. дистильованої води. Обидва розчину змішували і доводили до 437 мл.

3. Тіосульфат натрію приготований з фіксанала, 0,01923 н. розчин (стандартизований K 2 Cr 2 O 7).

4. Дихромат калію готували з точно відомою навішування.

екв (K 2 Cr 2 O 7) = М (K 2 Cr 2 O 7) / 6,

де 6 число електронів в окислювально-відновної реакції.

10 мл. розчину повинно містити 0,0003 екв. дихромата калію.

1 екв. - 49,03 м

0,0003 екв. - х р х = 0,0147 м

тоді, якщо 10 мл. містить 0,0147 р, то 1000 мол. 1,47 м, що відповідає 0,03 екв. Навішування була взята і рівняти 1,4807 р, отже нормальність дихромата калію = 0,0302 м

5. Сірчана кислота, розведений 2: 1 розчин.

2.2. Відпрацювання методики.

Для відпрацювання методики визначення кисню в воді ми провели ряд досліджень.

Так як не існує стандартних розчинів, ми спробували отримати воду, практично повністю позбавлену кисню. Для цього ми кип'ятили дистильовану воду протягом 3 годин. Результати визначення кисню в такій воді представлені на малюнку 1.

Мал. 1.

Визначення кисню в кип'яченій воді

Після цього ми наситили киснем воду, що залишилася. Насичення проводили шляхом тригодинного барбатірованія повітря через воду в газометр. Результати аналізу отриманої в цьому випадку води наведені на малюнку 2.

Мал. 2.

Визначення вмісту кисню в воді, насиченої киснем після кип'ятіння.

Результати, отримані нами для аналізу води з високим вмістом кисню, більш відтворювані. Це ще раз вказує на труднощі застосування методу в умовах низького вмісту кисню в воді.

2.3. Відбір проб і пробопідготовка

Зазвичай проби в створі відбирають в трьох точках (у обох берегів і в фарватері). Так як водойма, на якому ми проводили дослідження Ємеля округлу форму, ми відбирали проби по його берегах, в місці впадання в нього річки Дубравенкі і в місці, де річка витікає з нього. Відбір проб проводили за глибини 10, 50 і 100 см. Відразу після відбору проб робили відповідний запис в журналі.

Для відбору проб води нами був зібраний батометр. Цей прилад був - літровий бутель з гумовою пробкою, прикріплену до жердини. Батометр опускали в воду на потрібну глибину і висмикували пробку. Діставши батометр з води, ми вимірювали температуру. Заздалегідь відкалібровану кисневу склянку ополіскували водою з батометра і заповнювали її пробою до тих пір, поки не виллється приблизно 200 мл води, т. Е. Поки не витіснется вода, стикається з повітрям, що перебували в склянці. Склянка повинна бути заповнена пробою до країв і не мати всередині на стінках бульбашок повітря.

Потім в склянку з пробою води вносимо 1 мл розчину хлориду марганцю і 1 мл лужного розчину йодиду калію. При цьому необхідно користуватися окремими піпетками. Потім швидко закриваємо склянку таким чином, щоб в ній не залишилося бульбашок повітря, і вміст склянки ретельно перемішуємо. Потім склянки із зафіксованими пробами переносили в лабораторію в темне місце для відстоювання.

2.4. Аналіз води на вміст розчиненого кисню.

Перед проведенням аналізів все кисневі склянки були відкалібровані з точністю до 0,01 мл.

Утворився осадку гідроксиду марганцю дали відстоятися не менше 10 хв. Потім доливали 5 мл розчину сірчаної кислоти. Витіснення з склянки розчином сірчаної кислоти частині прозорої рідини для аналізу значення не має. Склянку закриваємо і ретельно перемішуємо. Осад гідроксиду марганцю розчиниться.

Після цього всі пробу кількісно переносили в конічну колбу об'ємом 250 мл і швидко титровали 0,01923 н. тиосульфатом натрію при безперервному помішуванні до слабо-жовтого кольору, після чого додавали 1 мл 0,5% крохмалю і продовжували по краплях титрувати до зникнення синього забарвлення. Забарвлення повинна зникнути від однієї краплі тіосульфату.

Обробка результатів аналізу

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

V 1 - загальний обсяг кисневої склянки (мл.).

З 1 - концентрація кисню в пробі (мг / л.).

V 2 -об'ём розчину тіосульфату натрію, витраченого на титрування (мл.).

З 2 - концентрація розчину тіосульфату натрію (г-екв / л.).

8- атомна маса кисню.

1000- коефіцієнт перерахунку одиниць вимірювання (з м в мг.).

V 3 - обсяг води, що вилилася при введенні реактивів для фіксації кисню (мл.).

Незначними втратами розчиненого кисню в пов'язаної формі при зливі надлишків рідини нехтували.

3. Обговорення результатів.

Мал. 3

Залежність вмісту кисню в воді від температури.

Отримані нами дані наведені в таблиці 3.

Таблиця 3.

Результати визначення концентрації кисню,

розчиненого у воді річки Дубравенкі.

Вода, в якій проводилися вимірювання, мала температуру 16,5про С. Дані показують, що вода перенасичена киснем. На наш погляд, це пов'язано з тим, що в місці відбору проб річка розширюється, утворюючи невелике озеро, при цьому збільшується площа зіткнення води з повітрям і, відповідно, насиченість води киснем. Крім того, треба відзначити те, що в день відбору проб пройшов дощ і, ймовірно, це також дозволило надлишково наситити воду киснем.

За результатами відпрацювання методики роботи і за результатами досліджень природної води нами була розроблено методичні вказівки для проведення лабораторних робіт з дослідження вмісту кисню в воді. Методичні рекомендації наведені в додатку 1.

ВИСНОВКИ.

В результаті проведеної роботи нами:

• відпрацьована методика визначення вмісту кисню в воді;
• Проаналізовано вода річки Дубравенка в районі її перетину з пр. Миру;
• Складено методичні рекомендації для проведення лабораторних робіт з цієї тематики.

Таким чином, можна зробити висновки:

1. Методика визначення вмісту кисню в воді дає відтворювані результати в області високих концентрацій кисню.
   1. Для відпрацювання методики можна аналізувати попередньо насичену киснем дистильовану воду.
   2. Методика визначення розчиненого у воді кисню може бути використана в практикумі з аналітичної хімії в темі «Іодометріческій титрування», в практикумі з методів аналізу об'єктів навколишнього середовища, в практикумі з фізичної хімії при дослідженні рівноваги розчинення газів в рідинах для хімічної спеціальності нашого університету, а також в практикумі з гідрології географічної спеціальності.

Список використаних джерел

1. Некрасов 1. тому
2. Екологія на уроках хімії.
3. http://www.geocities.com/novedu/winkler.htm
4. http://www.oceanography.ru/library_archive/e_works/kaspy/metodhtml/oxygen/oxygen.htm

Дослідницький проект з екології для школярів.

Опис роботи:Пропоную Вашій увазі дослідницьку роботу, спрямовану на з'ясування якості питної води з різних джерел в межах міста: свердловини, джерела і водопроводу.

мета:Вивчення якості питної води в місті Котовськ Тамбовській області.
завдання:
1.Освоіть методику визначення якості питної води.
2.Провести порівняльний аналіз води з різних джерел: свердловини, джерела і водопроводу
3.Провести опитування серед жителів міста про джерела води, яку вони вживають.
гіпотеза:Вся вода, яку ми п'ємо, придатна для пиття.

Об'єкт дослідження:Вода зі свердловини, джерела і водопровідна вода.
Предмет дослідження:Якість води.
В ході виконання дослідницької роботи пройшли наступні етапи:
1. Вивчення літератури з даної теми.
2. Вибір теми роботи, постановка мети і завдань.
3. Відбір води на аналіз.
4. Проведення порівняльного аналізу та очищення води.
5. Систематизація результатів.
6. Оформлення роботи.
Для виконання даного дослідження ми використовували такі методи: вивчення науково-популярної літератури і інтернет - ресурсів з даної тематики, узагальнення та систематизація відомостей про воду, взяття проб, аналіз і очищення води, аналіз виконаної роботи, формулювання висновків.

Дослідно - експериментальна частина.
Аналіз води.
Провівши опитування серед жителів міста, ми дізналися, які джерела води вони використовують. Основними джерелами води для жителів міста є водопровід, джерело, свердловина.
Воду з цих джерел ми і взяли для порівняльного аналізу.

кольоровість:
вода, налита в безбарвний стакан розглядається на тлі білого аркуша паперу.
Джерельна - прозора.
Водопровідна - каламутна, рудого відтінку.
Вода зі свердловини - прозора.

На даному етапі ми висунули гіпотезу, Що вода з джерела, виходячи з органолептичних показників, придатна для пиття.
В ході цього етапу дослідження, нами виконані були наступні кроки:
- здійснити екскурсію до джерела «Північний»;
- провести спостереження за використанням води з джерела для питних цілей;
- взяти пробу води на аналіз для дослідження (чи придатна вода з джерела для використання в питних цілях?);
- віднести воду з джерела на аналіз в лабораторію ТОГБОУ СПО КИТ.
- отримати аналізи дослідження і порівняти їх з даними СанПіН 2.1.4. 1175-02 «Гігієнічні вимоги до якості води нецентралізованого водопостачання. Санітарна охорона джерел ».
Місце нашого дослідження знаходиться в 250 метрах на захід від центральної частини нашого міста Котовська, в лісі, в районі кафе «Бумеранг». Воно характеризується тим, що річка Цна в цій ділянці має ширину 28 метрів. Береги річки Цна піщані, лівий берег - пологий, правий- крутий. Наш джерельце випливає з правого берега. Джерело має стік в річку Цна.
Ми виявили той факт, що протягом 2 годин прийшли 3 людини і наповнили 4 ємності водою.
Воду з даного джерела ми надали в лабораторію для досліджень.
Дані лабораторних досліджень.

Хімічні дослідження води.
РН 63
Загальна жорсткість - 5,0 мг екв / дм
Сухий осад - 255,0 мг / дм
Хлориди - 50,0 мг / дм
Сульфати- 57,0 мг / дм
Залізо - 0,1 мг / дм
Окислюваність - 5,3 мг / дм
Фтор - 0,55 мг / дм
Аміак - 0,19 мг / дм
Кальцій - 37 мг / дм
Магній - 11.6 мг / дм
Нітритів - сліди
Нітратів - сліди
Результат аналізу показав відповідність вимогам СанПіН 2.1.4. 1175-02 «вода питна» за хімічними та органолептичними показниками.

Санітарно-мікробіологічні дослідження.
ОКБ (загальні коліформні бактерії) виявлені / норма-відсутність /
ОМЧ (загальне мікробне число) - 7 КУО
/ Норма - до 50 КУО /
ТКБ (термотолерантні коліформні бактерії) виявлені / норма-відсутність

Виходячи з даних дослідження, зробили висновок:
бактеріологічне дослідження води показало невідповідність вимогам СанПіН 2.1.4. 1175-02 «вода питна», тому що немає санітарно - захисної зони, джерело знаходиться в безпосередній близькості з річкою (джерельна вода змішується з річковий), джерело повинен мати зруб.
Наша гіпотеза не підтвердилася, вода з цього джерела не придатна для пиття.
Висновок.
Виконана дослідницька робота показує, що не вся вода, взята з джерел в околицях міста Котовськ, придатна для пиття. Більш чисті, утримуючі найменше домішок і сторонніх часток, є вода зі свердловини. Водопровідна вода містить домішки солей заліза, причому в досить великій кількості і солі кальцію. Тому перед вживанням водопровідну воду рекомендується очистити. Вода з джерела не відповідає нормам питної води.
Для визначення якості питної води з водопроводу і свердловини ми грунтувалися тільки на органолептичних показниках, так як ці джерела відповідно обладнані і в умовах міського водопостачання за станом води зобов'язані стежити відповідні комунальні служби, і її склад відрізняється достатньою стабільністю. Все ж ми плануємо в подальшому призвести лабораторні дослідження води і з цих джерел.
Акція "Живи, джерело!"

МКОУ «Перегребінская ЗОШ №1»

«Дослідження хімічного складу

водопровідної води с. Перегребное

в умовах шкільної лабораторії »

Навчально-дослідницька робота

виконала:Чернова Анна,

учнівська 10 класу

керівник:Ластаева А.А. , вчитель хімії

с. Перегребное 2017

Дослідження хімічного складу водопровідної води в умовах шкільної лабораторії

Чернова Ганна

с. Перегребное, МКОУ «Перегребінская ЗОШ №1», 10 клас

анотація

Вода - основне хімічна речовина організму. Від якості питної води залежить здоров'я людини. У своїй роботі автор в умовах шкільної лабораторії аналізує хімічний склад водопровідної води, що включає в себе дробовий метод, який розробив Микола Олександрович Тананаєв, що дозволяють виявляти в розчині якийсь певний катіон в присутності великої кількості інших катіонів, не вдаючись до їх попередньою осадження.

Мета роботи : Визначення хімічного складу водопровідної води с. Перегребное в умовах шкільної лабораторії.

завдання:

Вивчити літературу по темі дослідження

Знайти методи визначення якості водопровідної води.

Визначити фактори, що впливають на якість водопровідної води

З'ясувати якісний склад водопровідної води.

Зіставити якість водопровідної води взятої з різних будівель с. Перегребное.

Предмет дослідження : Якість водопровідної води

Об'єкт дослідження

Методи дослідження:

1) емпіричні (спостереження, експеримент, бесіда)

2) теоретичні ( аналіз , узагальнення)

Автор приходить до висновків, що якість водопровідної води погіршується внаслідок переміщення по водопровідних трубах, про що свідчать відмінність в результатах аналізу води в різних будівлях села.

Дана робота може бути використана на уроках хімії при вивченні тем «Теорія електролітичноїдисоціації», «Солі».

ПЛАН ДОСЛІДЖЕННЯ

Всім з дитинства відома істина, щовода - джерело життя . Однак, далеко не всі усвідомлюють і приймають той факт, що вода є запорукою здоров'я і гарного самопочуття. Всі знають про важливість води в нашому організмі.Вода - джерело життя , Це - не просто слова. Присутня в усіх клітинах і тканинах, граючи головну роль у всіх біологічних процесах. Дорослі втрачають кожен день 3,5 літра води. Тому, наше тіло постійно потребує поповнення запасу чистою водою.

В даний час велику заклопотаність викликають проблеми різних етапів питного водопостачання, в тому числі негативні зміни якості питної води в водоразводящіх системах при централізованому водопостачанні. Споживання недоброякісної питної води призводить до зростання захворювань.Більшість з нас, незважаючи на всі погрози і застереження лікарів, вважають за краще водопровідну - зібрану в водосховищах з річок та озер, що пройшла кілька рівнів очистки та надійшла по трубах в кран. Деякі очищають її додатково в домашніх умовах за допомогою фільтра, інші купують чисту питну воду в пляшках. Але давайте розберемося, наскільки ми можемо бути впевнені в тому, що п'ємо? Чи відповідає якість водопровідної води в різних районах с. Перегребное вимогам ГОСТ? Чи можна в домашніх умовах або в умовах шкільної лабораторії визначити якість води?

гіпотеза: 1) Якість водопровідної води можна визначити в умовах шкільної лабораторії.

2) Якість вживається нами води відповідає ГОСТ

мета: Визначення хімічного складу водопровідної води с. Перегребное при централізованому водопостачанні в умовах шкільної лабораторії.

завдання:

1.Изучить літературу по темі дослідження

2.Найті методи визначення якості водопровідної води.

3. Визначити фактори, що впливають на якість водопровідної води

4. З'ясуйте якісний склад водопровідної води.

5.Сопоставіть якість водопровідної води взятої з різних будівель с. Перегребное.

Предмет дослідження : Якість водопровідної води

Об'єкт дослідження : Хімічний склад водопровідної води

Методи дослідження:

1. Методи емпіричного дослідження : спостереження, експеримент, бесіда

2. Методи теоретичного дослідження: аналіз

Дослідницький інструмент: якісний аналіз, що включає в себе дробовий метод, який розробив Н.А Танаєв. Він відкрив ряд нових, оригінальних реакцій, що дозволяють виявляти в розчині якийсь певний катіон в присутності великої кількості інших катіонів, не вдаючись до їх попередньою осадження.

Теоретичний огляд інформації з теми дослідження

Норми якості питної води

Міністерство екології РФ щодо відповідності хімічного складу питної води нормі і ще ряду екологічних показань, складає щорічний рейтинг кращих міст Росії. Наприклад, 2015 року в число лідерів увійшли Кизил, Нижньовартовськ, Глазов, Петрозаводськ, Ханти-Мансійськ (Додаток 1) . Однак на міжнародному рівні при оцінці самого чистого і якісного водоресурсів Росія не потрапила в Топ-10, поступившись місцем Швейцарії, Швеції, Норвегії. У цьому змаганні оцінювалися органолептичні, хімічні, мікробіологічні властивості води, які враховуються при встановленні нормативних параметрів.

Російські нормативні документи теж включають вимоги до якості за органолептичними властивостями (з оцінкою запаху, мутності, смаку та ін.), Хімічним складом (жорсткості, окислюваність, лужності та ін.), Вірус-бактеріологічними та радіологічними ознаками. Норми якості питної води по СанПіН і ГОСТу, встановлені для користування, докладно розписують параметри вмісту хімічних речовин(Додаток 2).

В процесі експлуатації систем водопостачання відповідальність за якість покладається на юридичну особу або індивідуального підприємця, які здійснюють контроль як в місцях водозабору та в точках водорозбору, так і на проміжному етапі надходження ресурсу в розподільну мережу. Залежно від місця, правила регламентують періодичність і кількість перевірок.

У місцях водозабору мікробіологічні та органолептичні проби з підземних джерел беруться не рідше 4 разів на рік (сезонний); з поверхневих джерел - не рідше 12 разів. Неорганічні / органічні проби з підземних джерел - раз на рік і з поверхневих - щосезону. Радіологічні - незалежно від джерела - раз на рік.

Відповідність нормам якості питної води з високим ступенем достовірності визначається навіть в домашніх умовах. Для цього застосовують переносні аналізатори, що подаються вже з готовим до використання набором реактивів.

Фактори, що впливають на якість водопровідної води

Дослідження проб перед надходженням в водорозподільчу мережу проводяться частіше і залежать від більшої кількості факторів

Робота насосно-фільтрувальних станцій

Призначення насосно-фільтрувальнихстанцій - очищення (освітлення) ізнезараження води.

Насосно-фільтрувальні станції(НФС) або станції очистки стічних вод є комплекси очисних споруд, склад якихвизначається якістю вихідної води, вимогами до водопідготовки і рядом інших умов (продуктивністю станції, особливостямиландшафту та ін.).

Зазвичай до складу НФС входить: насосні станції першого і другого підйому, система знезараження,секції очисних споруд (змішувачі, камери утворення пластівців, горизонтальні відстійники,блоки швидких фільтрів ), Резервуари чистої води і блок допоміжних споруд (реагентне господарство). Сучасні НФС забезпечуютьсясистемами автоматизованого управління технологічним процесом, значно підвищують ефективність їх роботи.

У селі Перегребное діє дві НФС. Водоочисна станція очищає воду перед надходженням її в водопровідну мережу села. Знезараження води відбувається ультрафіолетом, що сприяє зростанню екологічної безпекипроцесу водопідготовки.

Каналізаційна очисна станція служить для очищення води, що надходить з каналізаційної мережі села. Вона побудована в 2014 році. Продуктивність кожної 1 000 м.куб / добу. Діапазон продуктивності 800 - 1200 м 3 / добу ( Додаток 3)

Стан водопровідних труб

Утворюються на внутрішній поверхні трубопроводів відкладення є продуктами складних фізико-хімічних процесів, що відбуваються на ній самій або на нанесеному захисному покритті, а також в транспортується по трубопроводу воді. Крім того, відкладення в трубопроводах в ряді випадків є продуктами життєдіяльності мікроорганізмів, що мешкають і присутніх в водопровідних трубах завдяки сформованим умовам.

Характер відкладень в трубопроводах, як правило, визначається:
- фізико-хімічними властивостями транспортуються вод,

Умовами експлуатації мережі,

- тривалістю служби трубопроводів

Запах води з крана може змінюватися в гіршу сторону по ряду причин. Найчастіше вода починає неприємно пахнути через металу водопровідних труб, надмірного розмноження мікроорганізмів, хімічних речовин, що використовуються для боротьби з шкідливими бактеріями.

До появи неприємного запаху призводить безліч причин. Найчастіше вода змінює свій запах під впливом очищувальних хімічних речовин. Не менш поширеною причиною появи даної проблеми є погана якість водопровідних труб.

Хімічний склад водопровідної води і його вплив на організм людини

Половина населення Росії отримує воду, небезпечну для здоров'я. Забруднена вода викликає до 80% всіх відомих хвороб і на 30% прискорює процес старіння.Хімічні речовини надходять в організм людини не тільки при прямому споживанні води в питних цілях і при приготуванні їжі, а також і побічно. Наприклад, при вдиханні летючих речовин і шкірному контакті під час прийняття водних процедур. Вода, що тече з наших кранів, має певний хімічний склад. Хімічні речовини, що містяться у воді, можна розділити на кілька груп: 1) речовини, які найбільш часто зустрічаються у водопровідній воді (фтор, залізо, мідь, марганець, цинк, ртуть, селен, свинець, молібден, нітрати, сірководень);
2) речовини, що залишаються у воді після реагентної обробки: коагулянти (сульфат алюмінію), флокулянти (поліакриламід), реагенти, що оберігають водопровідні труби від корозії (залишкові триполифосфатом), хлор; 3) речовини, які потрапляють у водойми зі стічними водами (побутові, промислові відходи, поверхневі стоки сільськогосподарських угідь, які були оброблені хімічними засобами захисту рослин: гербіцидами і мінеральними добривами); 4) компоненти, які можуть потрапляти у воду з водопровідних труб, перехідників, з'єднань, зварювальних швів і ін. (Мідь, залізо, свинець). Всі ці речовини можуть бути як корисними, так і небезпечними для здоров'я людини (додаток 4)

ОПИС РОБОТИ

Лабораторне дослідження хімічного складу водопровідної води

Для дослідження були взяті 3 проби води з різних будівель села Перегребное.

зразки води : 1 еталонна проба води: негазована водаBonAqua, Розливається в м Самара, виробник фірма «Кока Кола»

2 водопровідна вода вул. Спасеннікова 14aкв.6

3 водопровідна вода вул. Лісова 1б кВ 11 (проба взята 14 лютого після відключення на 2 години подачі води).

4 водопровідна вода пров. Шкільний, д 1 (хімічний кабінет).

У шкільній лабораторії були проведені наступні дослідження:

в межах 6-9

Загальна мінералізація (сухий залишок)

мг / л

1000 (1500)

1000

жорсткість загальна

мг-екв / л

7,0 (10)

окислюваність перманганатная

мг О2 / л

5,0

Нафтопродукти, сумарно

мг / л

0,1

Поверхнево-активні речовини (ПАР), аніоноактівние

мг / л

0,5

фенольний індекс

мг / л

0,25

лужність

мг НСО3 - / л

Алюміній (Al 3+ )

мг / л

0,5

З.-т.

0,2

азот амонійний

мг / л

2,0

З.-т.

1,5

азбест

мілл.во-локон / л

Барій (Ва 2+ )

мг / л

0,1

З.-т.

0,7

Берилій (Ве 2+ )

мг / л

0,0002

З.-т.

Бор (В, сумарно)

мг / л

0,5

З.-т.

0,3

Ванадій (V)

мг / л

0,1

З.-т.

0,1

Вісмут (Bi)

мг / л

0,1

З.-т.

0,1

Залізо (Fe, сумарно)

мг / л

0,3 (1,0)

орг.

0,3

Кадмій (Cd, сумарно)

мг / л

0,001

З.-т.

0,003

Калій (К + )

мг / л

Кальцій (Са 2+ )

мг / л

Кобальт (Со)

мг / л

0,1

З.-т.

Кремній (Si)

мг / л

10,0

З.-т.

Магній (Mg 2+ )

мг / л

З.-т.

Марганець (Mn, сумарно)

мг / л

0,1 (0,5)

орг.

0,5 (0,1)

Мідь (Сu, сумарно)

мг / л

1,0

орг.

2,0 (1,0)

Молібден (Мо, сумарно)

мг / л

0,25

З.-т.

0,07

Миш'як (As, сумарно)

мг / л

0,05

З.-т.

0,01

Нікель (Ni, сумарно)

мг / л

0,1

З.-т.

Нітрати (поNO 3 - )

мг / л

З.-т.

50,0

Нітрити (поNO 2 - )

мг / л

3,0

3,0

Ртуть (Hg, сумарно)

мг / л

0,0005

З.-т.

0,001

Свинець (Pb, сумарно)

мг / л

0,03

З.-т.

0,01

Селен (Se, сумарно)

мг / л

0,01

З.-т.

0,01

Срібло (Ag + )

мг / л

0,05

Сірководень (H 2 S)

мг / л

0,03

орг.

0,05

Стронцій (Sr 2+ )

мг / л

7,0

орг.

Сульфати (SO 4 2- )

мг / л

500

орг.

250,0

Фториди (F) для кліматичних районів I і II

мг / л

1,5 / 1,2

с.-т.с.-т.

1,5

Хлориди (Cl - )

мг / л

350

орг.

250,0

Хром (Cr 3+ )

мг / л

0,5

З.-т.

Хром (Cr 6+ )

мг / л

0,05

З.-т.

0,05

Ціаніди (CN - )

мг / л

0,035

З.-т.

0,07

Цинк (Zn 2+ )

мг / л

5,0

орг.

3,0

коліфаги

Число бляшкообразующіх одиниць (БОЮ) в 100 мл

відсутність

Спори сульфоредуцірующіх клостридий

Число спор в 20 мл

відсутність

цисти лямблій

Число цист в 50 мл

відсутність

Вимоги до органолептичних властивостей води

Додаток 2

Мал.1 Каналізаційно-очисна станціяРис.2 Фільтруюче пристрій

додаток 3

Вплив деяких хімічних забруднювачів води на організм людини .

Хлор у водопровідній воді

Хлор (Cl), А точніше містять хлор сполуки, один з основних реагентів, які використовуються на водоочисних станціях для знезараження і освітлення води, що надходить в будинку росіян. Вводі хлор утворює гіпохлорную кислотуігіпохлорид натрію. Ці хімічні сполуки, похідні хлору, можуть бути небезпечні для здоров'я при їх високих концентраціях у воді. Особливо чутливі до дії хлору діти.
Невеликі дози хлору можуть сприяти розвитку запалення слизової оболонки порожнини рота, глотки, стравоходу, викликати спонтанну блювоту. Вода, яка містить велику кількість хлору, токсично діє на організм людини.

Алюміній у водопровідній воді

Алюміній (Al) присутній в природній воді.Сульфат алюмінію широко використовується в процесах водопідготовкив якості коагулянту, і присутність його в питній воді є результатом недостатнього контролю при виконанні цих процесів. При вивченні впливу на організм людини сполук алюмінію було встановлено, щоалюміній у великих кількостях може викликати пошкодження нервової системи.
Магній у водопровідній воді

Магній (Mg) також необхідний людському організму, він міститься в кожній клітині тіла людини і постійно вводиться в організм з їжею і водою. Виявлено також і негативний вплив підвищеного вмісту магнію на нервову систему людини, іони магнію оборотне пригнічення центральної нервової системи, так званий магнієвий наркоз.

Залізо у водопровідній воді

Залізо (Fe)- це один з основних елементів природної води. Іншими джерелами заліза у водопровідній питній воді є залізовмісні коагулянти, які використовуються в процесах водопідготовки. Це може бути залізо, проникаюче в водопровідну воду з ділянок сталевих і чавунних водопровідних труб, які зазнали корозії. При підвищеному вмісті заліза в питній воді вона набуває іржавий колір і металевий присмак. Така вода непридатна до вживання. Регулярне вживання питної води підвищеним вмістом заліза може призвести до розвитку захворювання, яке носить назву гемохроматоза (відкладення сполук заліза в органах і тканинах людини).

Кальцій у водопровідній воді

Кальцій (Са) , Що надходить в організм, володіє сприятливою для людини здатністю ущільнювати клітинні і міжклітинні колоїди, а також впливати на процеси утворення клітинної оболонки. Виявлено здатність іонів кальцію ущільнювати клітинну оболонку і знижувати клітинну проникність, що приводить до зниження кров'яного тиску, а при недостатній концентрації іонів кальцію відбувається розчинення міжклітинних спайок, розпушення стінок кровоносних капілярів і збільшення клітинної проникності, що призводить до підвищення кров'яного тиску.Відома позитивна роль кальцію в процесі згортання крові.

Мідь у водопровідній воді

Рівень міді (Cu)в підземних водах досить низький, але використання міді в складових водопроводу може сприяти значному підвищенню її концентрації в водопровідній воді.Концентрація міді більше 3 мг / лможе викликати гостре порушення функції шлунково-кишкового тракту. У людей, які страждають або перенесли захворювання печінки (наприклад, вірусний гепатит), власний обмін міді в організмі порушений.
Найбільш чутливі до підвищеної концентрації міді у воді немовлята, Що знаходяться на штучному вигодовуванні. У них ще в дитячому віці при вживанні такої води існує реальна загроза розвитку цирозу печінки.

Свинець у водопровідній воді.

Джерелами свинцю (Рb)у питній водопровідній воді можуть бути: свинець, розчинений в природній воді; свинець забруднювачів, що потрапляють в природну воду різними шляхами (наприклад, бензин); свинець, що міститься в водопровідних трубах, перехідниках, зварювальних швах і ін. Привживанні води з підвищеним вмістом свинцюможуть розвиватися гострі або хронічні отруєння організму людини. Гостре отруєння свинцем небезпечно тим, що може привести до смертельного результату. Хронічне отруєння свинцем розвивається при постійному вживанні малих концентрації свинцю. Свинець відкладається практично у всіх органах і тканинах людського організму.

Цинк у водопровідній воді

Цинк (Zn)міститься практично у всіх продуктах, у воді в тому числі. У ній він присутній у вигляді солей і органічних сполук. його зміств природній воді нe перевищує 0,05 мг / л, Але у водопровідній питній воді його концентрація може бути вище за рахунок додаткового надходження з водопровідних труб.
Високий вміст солей цинку в питній воді може викликати серйозне отруєння організму людини. Встановлено, щорівень солей цинку у водопровідній питній воді більше 3 мг / л робить її непридатною до вживання

Споживання недоброякісної питної води призводить до зростання захворювань як інфекційної, так і неінфекційної природи, пов'язаної з хімічним складом води. Порушення наведених якостей питної води спостерігається при неблагополучному стані поверхневих вододжерел, низьку ефективність водопідготовки, а також незадовільний стан внутрішньої поверхні труб водоразводящіх систем

додаток 4

Таблиця по визначенню характеру запаху