Mokomasis ir tiriamasis darbas chemijos srityje "Vandens iš čiaupo cheminės sudėties tyrimas mokyklos laboratorijoje. Vandens kokybės (savybių) nustatymas mokyklos laboratorijoje. Vandens analizė mokyklos aplinkoje.

💖 Ar tau patinka? Pasidalinkite nuoroda su draugais

MKOU "Peregrebinskaya vidurinė mokykla Nr. 1"

„Cheminės sudėties tyrimas

vandentiekio vanduo s. Peregrebnoje

mokyklos laboratorijoje"

Mokomasis ir tiriamasis darbas

Atlikta:Černova Anna,

10 klasės mokinys

Prižiūrėtojas:Lastaeva A.A. , chemijos mokytoja

Su. Peregrebnoje, 2017 m

Vandens iš čiaupo cheminės sudėties tyrimas mokyklos laboratorijoje

Černova Ana

Su. Peregrebnoje, MKOU „Peregrebinskaja 1 vidurinė mokykla“, 10 kl.

anotacija

Vanduo yra pagrindinė organizmo cheminė medžiaga. Žmonių sveikata priklauso nuo geriamojo vandens kokybės. Savo darbe autorius mokyklos laboratorijoje analizuoja vandentiekio vandens cheminę sudėtį, kuri apima Nikolajaus Aleksandrovičiaus Tananajevo sukurtą frakcinį metodą, leidžiantį aptikti konkretų katijoną tirpale, esant dideliam skaičiui kitų katijonų, nenaudojant jų išankstinio nusodinimo.

Darbo tikslas : Vandens iš čiaupo cheminės sudėties nustatymas p. Peregrebnoe mokyklos laboratorijoje.

Užduotys:

    Išstudijuokite literatūrą tiriama tema

    Raskite vandentiekio vandens kokybės nustatymo metodus.

    Nustatykite veiksnius, turinčius įtakos vandentiekio vandens kokybei

    Nustatykite vandentiekio vandens kokybę.

    Palyginkite vandens iš čiaupo, paimamo iš skirtingų pastatų, kokybę. Peregrebnoe.

Studijų dalykas : vandentiekio vandens kokybė vandens

Tyrimo objektas

Tyrimo metodai:

1) empirinis (stebėjimas, eksperimentas, pokalbis)

2) teorinis ( analizė , apibendrinimas)

Autorius daro išvadą, kad vandens iš čiaupo kokybė blogėja dėl judėjimo vandens vamzdžiais, tai rodo vandens analizės rezultatų skirtumai skirtinguose kaimo pastatuose.

Šį darbą galima panaudoti chemijos pamokose studijuojant temas „Elektrolitinės disociacijos teorija“, „Druskos“.

TYRIMO PLANAS

Tą tiesą visi žino nuo vaikystėsvanduo yra gyvybės šaltinis . Tačiau ne visi suvokia ir priima tai, kad vanduo yra raktas į sveikatą ir gerą savijautą. Visi žino apie vandens svarbą mūsų organizmui.Vanduo yra gyvybės šaltinis , tai ne tik žodžiai. Yra visose ląstelėse ir audiniuose, vaidina svarbų vaidmenį visuose biologiniuose procesuose. Suaugusieji kasdien netenka 3,5 litro vandens. Todėl mūsų organizmas nuolat turi papildyti švaraus vandens atsargas.

Šiuo metu didelį nerimą kelia įvairių geriamojo vandens tiekimo etapų problemos, tarp jų ir neigiami geriamojo vandens kokybės pokyčiai vandens skirstymo sistemose su centralizuotu vandens tiekimu. Vartojant nekokybišką geriamąjį vandenį, daugėja ligų. Daugelis iš mūsų, nepaisant visų gydytojų grasinimų ir įspėjimų, teikia pirmenybę vandeniui iš čiaupo – surenkamam į rezervuarus iš upių ir ežerų, praeinančiam per kelis valymo lygius ir tiekiamam vamzdžiais į čiaupą. Vieni jį papildomai išvalo namuose naudodami filtrą, kiti perka švarų geriamąjį vandenį buteliuose. Bet išsiaiškinkime, kiek galime būti tikri tuo, ką geriame? Ar skirtingose ​​vietose vandens iš čiaupo kokybė yra tinkama? Perpildymas pagal GOST reikalavimus? Ar galima vandens kokybę nustatyti namuose ar mokyklos laboratorijoje?

Hipotezė: 1) Vandens iš čiaupo kokybę galima nustatyti mokyklos laboratorijoje.

2) Mūsų naudojamo vandens kokybė atitinka GOST

Tikslas: Vandens iš čiaupo cheminės sudėties nustatymas p. Perpildymas su centralizuotu vandens tiekimu mokyklos laboratorijoje.

Užduotys:

1. Išstudijuoti literatūrą tiriama tema

2. Rasti vandens iš čiaupo kokybės nustatymo metodus.

3. Nustatyti veiksnius, turinčius įtakos vandentiekio vandens kokybei

4. Išsiaiškinti kokybinę vandentiekio vandens sudėtį.

5. Palyginkite iš skirtingų pastatų paimamo vandens iš čiaupo kokybę. Peregrebnoe.

Studijų dalykas : vandentiekio vandens kokybė vandens

Tyrimo objektas : vandentiekio vandens cheminė sudėtis

Tyrimo metodai:

1. Empirinio tyrimo metodai : stebėjimas, eksperimentas, pokalbis

2. Teorinio tyrimo metodai: analizė

Tyrimo įrankis: kokybinė analizė, įskaitant trupmeninį metodą, kurį sukūrė N. A. Tanajevas. Jis atrado daugybę naujų, originalių reakcijų, kurios leidžia aptikti konkretų katijoną tirpale, esant daugybei kitų katijonų, nenaudojant išankstinio jų nusodinimo.

Teorinė informacijos tyrimo tema apžvalga

Geriamojo vandens kokybės standartai

Rusijos Federacijos ekologijos ministerija kasmet sudaro geriausių Rusijos miestų reitingą, remdamasi geriamojo vandens cheminės sudėties atitikimu standartui ir daugeliu kitų aplinkosaugos rodiklių. Pavyzdžiui, 2015 m. lyderiai buvo Kyzyl, Nižnevartovskas, Glazovas, Petrozavodskas, Chanty-Mansijskas (1 priedas) . Tačiau tarptautiniu lygiu, vertinant švariausius ir kokybiškiausius vandens išteklius, Rusija į Top 10 nepateko, užleisdama vietą Šveicarijai, Švedijai, Norvegijai. Šiame konkurse buvo vertinamos organoleptinės, cheminės ir mikrobiologinės vandens savybės, į kurias atsižvelgiama nustatant standartinius parametrus.

Rusijos norminiuose dokumentuose taip pat yra kokybės reikalavimai dėl organoleptinių savybių (su kvapo, drumstumo, skonio ir kt. įvertinimu), cheminės sudėties (kietumo, oksidacijos, šarmingumo ir kt.), virusinių-bakteriologinių ir radiologinių savybių. Geriamojo vandens kokybės standartai pagal SanPiN ir GOST, nustatyti naudojimui, išsamiai aprašo cheminių medžiagų kiekio parametrus.(2 priedas).

Vandens tiekimo sistemų eksploatavimo metu atsakomybė už kokybę tenka juridiniam asmeniui ar individualiam verslininkui, kuris vykdo kontrolę tiek vandens paėmimo vietose, tiek vandens surinkimo vietose, tiek tarpiniame išteklių patekimo į skirstomąjį tinklą etape. Priklausomai nuo vietos, taisyklės reglamentuoja patikrinimų dažnumą ir skaičių.

Vandens ėmimo vietose mikrobiologiniai ir organoleptiniai mėginiai iš požeminių šaltinių imami ne rečiau kaip 4 kartus per metus (pagal sezoną); iš paviršinių šaltinių – ne mažiau kaip 12 kartų. Neorganiniai/organiniai mėginiai iš požeminių šaltinių – kartą per metus ir iš paviršinių šaltinių – kiekvieną sezoną. Radiologinis – nepriklausomai nuo šaltinio – kartą per metus.

Geriamojo vandens kokybės standartų laikymasis yra labai patikimas net namuose. Tam naudojami nešiojamieji analizatoriai, tiekiami su paruoštu naudoti reagentų rinkiniu.

Veiksniai, turintys įtakos vandens iš čiaupo kokybei

Mėginių tyrimai prieš patenkant į vandens paskirstymo tinklą atliekami dažniau ir priklauso nuo didesnio skaičiaus veiksnių

Siurblių ir filtravimo stočių eksploatavimas

Siurbimo ir filtravimo sistemų paskirtis stotyse - valymas (šviesinimas) ir vandens dezinfekcija.

Siurbimo ir filtravimo stotys(NFS) arba nuotekų valymo įrenginiai yra valymo įrenginių kompleksai, kurių sudėtislemia šaltinio vandens kokybė, vandens valymo reikalavimai ir daugybė kitų sąlygų (stoties našumas, savybės kraštovaizdis ir kt.).

Paprastai NFS apima: pirmojo ir antrojo lifto siurblines, dezinfekavimo sistemą,valymo įrenginių sekcijos (maišytuvai, flokuliavimo kameros, horizontalios nusodinimo talpos, greito filtro blokai ), švaraus vandens rezervuarai ir pagalbinių įrenginių (reagentų) blokas. Įrengti šiuolaikiniai NFSautomatizuotas procesų valdymo sistemas, kurios žymiai padidina jų darbo efektyvumą.

Peregrebnoje kaime yra du NSF. Vandens gerinimo įrenginys išvalo vandenį prieš jam patenkant į kaimo vandentiekio tinklą. Vandens dezinfekcija vyksta ultravioletiniais spinduliais, o tai padidina aplinkos saugumą.vandens valymo procesas.

Nuotekų valymo įrenginys skirtas iš kaimo nuotekų tinklų gaunamam vandeniui valyti. Jis buvo pastatytas 2014 m. Kiekvieno iš jų našumas yra 1000 kubinių metrų per dieną. Talpos diapazonas 800 – 1200 m 3 per dieną ( 3 priedas)

Vandentiekio vamzdžių būklė

Ant vidinio vamzdynų paviršiaus susidarančios nuosėdos yra sudėtingų fizikinių ir cheminių procesų, vykstančių pačiame ant jo arba ant uždėtos apsauginės dangos, taip pat vamzdynu transportuojamame vandenyje, produktai. Be to, nuosėdos vamzdynuose kai kuriais atvejais yra mikroorganizmų, kurie nusėdo ir yra vandens vamzdžiuose dėl vyraujančių sąlygų, gyvybinės veiklos produktai.

Nuosėdų pobūdis vamzdynuose paprastai nustatomas pagal:
- gabenamo vandens fizines ir chemines savybes,

Tinklo veikimo sąlygos,

- vamzdynų tarnavimo laikas

Vandens iš čiaupo kvapas gali pasikeisti į blogesnę pusę dėl daugelio priežasčių. Dažniausiai vanduo ima nemalonus kvapas dėl vandentiekio vamzdžių metalo, per didelio mikroorganizmų dauginimosi, cheminių medžiagų, naudojamų kovai su kenksmingomis bakterijomis.

Nemalonaus kvapo atsiradimo priežasčių yra daug. Dažniausiai vanduo savo kvapą keičia veikiamas valymo chemijos. Ne mažiau dažna nagrinėjamos problemos priežastis yra prastos kokybės vandens vamzdžiai.

Vandens iš čiaupo cheminė sudėtis ir poveikis žmogaus organizmui

Pusė Rusijos gyventojų gauna sveikatai pavojingą vandenį. Užterštas vanduo sukelia iki 80% visų žinomų ligų ir 30% pagreitina senėjimo procesą.Cheminės medžiagos į žmogaus organizmą patenka ne tik tiesiogiai geriant vandenį ir ruošiant maistą, bet ir netiesiogiai. Pavyzdžiui, įkvėpus lakiųjų medžiagų ir kontaktuojant su oda vandens procedūrų metu. Vanduo, tekantis iš mūsų čiaupų, turi tam tikrą cheminę sudėtį. Vandenyje esančias chemines medžiagas galima suskirstyti į kelias grupes: 1) medžiagas, kurios dažniausiai randamos vandentiekio vandenyje (fluoras, geležis, varis, manganas, cinkas, gyvsidabris, selenas, švinas, molibdenas, nitratai, vandenilio sulfidas);
2) medžiagos, likusios vandenyje po apdorojimo reagentais: koaguliantai (aliuminio sulfatas), flokuliantai (poliakrilamidas), reagentai, apsaugantys vandens vamzdžius nuo korozijos (tripolifosfatų likučiai), chloras; 3) medžiagos, patenkančios į vandens telkinius su nuotekomis (buitinėmis, gamybinėmis atliekomis, paviršiniais nuotėkiais iš žemės ūkio naudmenų, apdorotų cheminiais augalų apsaugos produktais: herbicidais ir mineralinėmis trąšomis); 4) komponentai, kurie gali patekti į vandenį iš vandens vamzdžių, adapterių, jungčių, suvirinimo siūlių ir kt. (varis, geležis, švinas). Visos šios medžiagos gali būti naudingos ir pavojingos žmonių sveikatai (
4 priedas)

DARBO APRAŠYMAS

Laboratorinis vandentiekio vandens cheminės sudėties tyrimas

Tyrimui buvo paimti 3 vandens mėginiai iš skirtingų pastatų Peregrebnoje kaime.

Vandens mėginiai :1- pamatinis vandens mėginys: negazuotas vanduoBonAqua, išpilstytas Samaroje, gaminamas Coca Cola

2- vandentiekio vandens g. Spasennikova 14akv.6

3- vandentiekio vandens g. Lesnaya 1b kV 11 (mėginys paimtas vasario 14 d., atjungus vandens tiekimą 2 valandoms).

4- vandentiekio vanduo vienam. Shkolny, 1 (chemijos kabinetas).

Mokyklos laboratorijoje buvo atlikti šie tyrimai:

per 6-9

Bendra mineralizacija (sausos liekanos)

mg/l

1000 (1500)

1000

Bendras kietumas

mEq/l

7,0 (10)

Oksidacijos permanganatas

mg O2/l

5,0

Naftos produktai, iš viso

mg/l

0,1

Paviršinio aktyvumo medžiagos (paviršinio aktyvumo medžiagos), anijoninės

mg/l

0,5

Fenolio indeksas

mg/l

0,25

Šarmingumas

mg HCO3 - /l

Aliuminis (Al 3+ )

mg/l

0,5

socialinis-t.

0,2

Amoniakinis azotas

mg/l

2,0

socialinis-t.

1,5

Asbestas

malūnas.plaukai/l

Baris (Ba 2+ )

mg/l

0,1

socialinis-t.

0,7

Berilis (Be 2+ )

mg/l

0,0002

socialinis-t.

Boras (B, iš viso)

mg/l

0,5

socialinis-t.

0,3

Vanadis (V)

mg/l

0,1

socialinis-t.

0,1

Bismutas (Bi)

mg/l

0,1

socialinis-t.

0,1

Geležis (Fe, iš viso)

mg/l

0,3 (1,0)

org.

0,3

Kadmis (Cd, iš viso)

mg/l

0,001

socialinis-t.

0,003

Kalis (K + )

mg/l

Kalcis (apie 2+ )

mg/l

Kobaltas (Co)

mg/l

0,1

socialinis-t.

Silicis (Si)

mg/l

10,0

socialinis-t.

Magnis (Mg 2+ )

mg/l

socialinis-t.

Manganas (Mn, iš viso)

mg/l

0,1 (0,5)

org.

0,5 (0,1)

Varis (Cu, bendras)

mg/l

1,0

org.

2,0 (1,0)

Molibdenas (Mo, iš viso)

mg/l

0,25

socialinis-t.

0,07

Arsenas (as, iš viso)

mg/l

0,05

socialinis-t.

0,01

Nikelis (Ni, iš viso)

mg/l

0,1

socialinis-t.

Nitratai (pagal NO 3 - )

mg/l

socialinis-t.

50,0

Nitritai (pagal NO 2 - )

mg/l

3,0

3,0

Gyvsidabris (Hg, bendras)

mg/l

0,0005

socialinis-t.

0,001

Švinas (Pb, iš viso)

mg/l

0,03

socialinis-t.

0,01

Selenas (Se, bendras)

mg/l

0,01

socialinis-t.

0,01

Sidabras (Ag + )

mg/l

0,05

Vandenilio sulfidas (H 2 S)

mg/l

0,03

org.

0,05

Stroncis (Sr 2+ )

mg/l

7,0

org.

Sulfatai (SO 4 2- )

mg/l

500

org.

250,0

Fluorai (F), skirti I ir II klimatiniams regionams

mg/l

1,5 / 1,2

s.-t.s.-t.

1,5

Chloridai (Cl - )

mg/l

350

org.

250,0

Chromas (Cr 3+ )

mg/l

0,5

socialinis-t.

Chromas (Cr 6+ )

mg/l

0,05

socialinis-t.

0,05

Cianidas (CN - )

mg/l

0,035

socialinis-t.

0,07

Cinkas (Zn 2+ )

mg/l

5,0

org.

3,0

Kolifagai

Apnašas formuojančių vienetų (PFU) skaičius 100 ml

Nebuvimas

Sulforedukuojančių klostridijų sporos

Sporų skaičius 20 ml

Nebuvimas

Giardia cistos

Cistų skaičius 50 ml

Nebuvimas

Reikalavimai vandens organoleptinėms savybėms

2 priedas


Ryžiai.1 Nuotekų valymo įrenginys2 pav. Filtro įtaisas

3 priedas

Kai kurių cheminių vandens teršalų poveikis žmogaus organizmui .

Chloras vandentiekio vandenyje

Chloras (Cl), o tiksliau – chloro turintys junginiai, vienas iš pagrindinių reagentų, naudojamų vandens valymo įrenginiuose, dezinfekuojant ir skaidrinantis į rusų namus patenkantį vandenį. INVandenyje chloras sudaro hipochlorinę rūgštįIrnatrio hipochloridas. Šie cheminiai junginiai, chloro dariniai, gali būti pavojingi sveikatai, kai jų koncentracija vandenyje yra didelė. Vaikai ypač jautrūs chloro poveikiui.
Mažos chloro dozės gali prisidėti prie burnos ertmės, ryklės, stemplės gleivinės uždegimo išsivystymo, spontaniško vėmimo. Vanduo, kuriame yra daug chloro, daro toksišką poveikį žmogaus organizmui.

Aliuminis vandentiekio vandenyje

Aliuminis (Al) yra natūraliame vandenyje.Aliuminio sulfatas plačiai naudojamas vandens valymo procesuosekaip koaguliantas, o jo buvimas geriamajame vandenyje yra nepakankamos šių procesų kontrolės rezultatas. Tiriant aliuminio junginių poveikį žmogaus organizmui, buvo nustatyta, kadDidelis aliuminio kiekis gali pakenkti nervų sistemai.
Magnis vandentiekio vandenyje

Magnis (Mg) yra būtinas ir žmogaus organizmui, yra kiekvienoje žmogaus kūno ląstelėje ir nuolat patenka į organizmą su maistu ir vandeniu. Taip pat nustatytas neigiamas padidėjusio magnio kiekio poveikis žmogaus nervų sistemai, magnio jonai sukelia grįžtamąjį centrinės nervų sistemos slopinimą, vadinamąją magnio anesteziją.

Geležis vandentiekio vandenyje

Geležis (Fe)yra vienas iš pagrindinių natūralaus vandens elementų. Kiti geležies šaltiniai geriamajame vandenyje iš čiaupo yra geležies turintys koaguliantai, naudojami vandens valymo procesuose. Tai gali būti geležies išplovimas į vandentiekio vandenį iš plieno ir ketaus vandens vamzdžių, kurie tapo korozija. Kai geležies kiekis geriamajame vandenyje yra didelis, jis įgauna rūdžių spalvą ir metalo skonį. Šis vanduo netinkamas vartoti. Reguliarus geriamojo vandens, kuriame yra daug geležies, vartojimas gali sukelti ligą, vadinamą hemochromatoze (geležies junginių nusėdimu žmogaus organuose ir audiniuose).

Kalcis vandentiekio vandenyje

Kalcis (Ca) , patekęs į organizmą, turi žmogui naudingą savybę sutankinti ląstelinius ir tarpląstelinius koloidus, taip pat paveikti ląstelės membranos formavimosi procesus. Atskleistas kalcio jonų gebėjimas sutirštinti ląstelės membraną ir sumažinti ląstelių pralaidumą, dėl ko mažėja kraujospūdis, o esant nepakankamai kalcio jonų koncentracijai, ištirpsta tarpląstelinės adhezijos, atsipalaiduoja kraujo kapiliarų sienelės ir padidėja ląstelių pralaidumas. , dėl ko padidėja kraujospūdis.Teigiamas kalcio vaidmuo kraujo krešėjimo procese yra žinomas.

Varis vandentiekio vandenyje

Vario lygis (Cu)požeminiame vandenyje yra gana žemas, tačiau vario naudojimas vandentiekio komponentuose gali žymiai padidinti jo koncentraciją vandentiekio vandenyje.Vario koncentracija didesnė nei 3 mg/lgali sukelti ūminį virškinamojo trakto disfunkciją. Žmonėms, sergantiems ar sirgusiems kepenų liga (pavyzdžiui, virusiniu hepatitu), organizme sutrinka vario apykaita.
Kūdikiai jautriausi padidėjusiai vario koncentracijai vandenyjekurie maitinami iš buteliuko. Net kūdikystėje geriant tokį vandenį kyla reali grėsmė susirgti kepenų ciroze.

Švinas vandentiekio vandenyje.

Švino šaltiniai (Pb)geriamajame vandentiekio vandenyje gali būti: natūraliame vandenyje ištirpinto švino; švino teršalai, įvairiais būdais patenkantys į natūralius vandenis (pavyzdžiui, benzinas); švino, esančio vandens vamzdžiuose, adapteriuose, suvirinimo siūlėse ir kt. Kaigeriamojo vandens su dideliu švino kiekiuGali išsivystyti ūmus ar lėtinis žmogaus kūno apsinuodijimas. Ūmus apsinuodijimas švinu yra pavojingas, nes gali būti mirtinas. Lėtinis apsinuodijimas švinu išsivysto nuolat vartojant mažą švino koncentraciją. Švinas nusėda beveik visuose žmogaus kūno organuose ir audiniuose.

Cinkas vandentiekio vandenyje

Cinkas (Zn)randama beveik visuose produktuose, įskaitant vandenį. Jo yra druskų ir organinių junginių pavidalu. Jo turinysnatūraliame vandenyje neviršija 0,05 mg/l, tačiau geriamajame vandenyje iš čiaupo jo koncentracija gali būti didesnė dėl papildomo paėmimo iš vandens vamzdžių.
Didelis cinko druskų kiekis geriamajame vandenyje gali sukelti rimtą žmogaus organizmo apsinuodijimą. Nusprendė, kadcinko druskų kiekis vandentiekio geriamajame vandenyje yra didesnis nei 3 mg/l, todėl jis netinkamas vartoti

Vartojant prastos kokybės geriamąjį vandenį, padaugėja tiek infekcinių, tiek neinfekcinių ligų, susijusių su vandens chemine sudėtimi. Minėtų geriamojo vandens savybių pažeidimas pastebimas esant nepalankiai paviršinio vandens šaltinių būklei, žemam vandens valymo efektyvumui, taip pat nepatenkinamai vandens paskirstymo sistemų vamzdžių vidinio paviršiaus būklei.

4 priedas

Lentelė kvapo pobūdžiui nustatyti

Intensyvumas

kvapas

Kvapo pobūdis

Įvertinimas

intensyvumo

kvapas

Nr

Nėra kvapo

0

Labai silpnas

Kvapas nėra juntamas iš karto, bet pastebimas atidžiai ištyrus (kai šildomas vanduo).

1

Silpnas

Kvapas jaučiamas, jei į jį atkreipsite dėmesį.

2

Pastebimas

Kvapas lengvai pastebimas ir sukelia vandens nepritarimą.

3

Išskirtinis

Kvapas patraukia dėmesį ir verčia susilaikyti nuo gėrimo.

4

Labai stipru

Kvapas toks stiprus, kad vanduo tampa netinkamas vartoti.

5

5 priedas

Vandens spalvos nustatymo lentelė

Vandens spalva

Vandens drumstumas

Silpnai gelsvas

Šiek tiek opalinis

Šviesiai gelsvos spalvos

Opalinis

Geltona

Mažai debesuota

Intensyvi geltona

Purvinas

Ruda

Labai debesuota

Raudonai ruda

Labai debesuota

Kita (nurodykite, kuri)

6 priedas

Vandens drumstumo nustatymo lentelė

Paprastai hidrologinėse laboratorijose vandens kokybei nustatyti atliekamas standartinis tyrimas – biocheminio deguonies poreikio (BDS) nustatymas. Šiuo atveju vandenyje ištirpusio deguonies kiekio nustatymas atliekamas arba cheminiu Vinklerio metodu, arba fizikiniu ir cheminiu metodu, remiantis amperometriniais tyrimais.


Pasidalinkite savo darbais socialiniuose tinkluose

Jei šis darbas jums netinka, puslapio apačioje yra panašių darbų sąrašas. Taip pat galite naudoti paieškos mygtuką


Įvadas. . . . . . . . . . 2

1. Literatūros apžvalga. . . . . . . . 4

1.1. Deguonis aplinkoje. . . . . 4

1.1.1. Deguonis kaip oro komponentas. . . . 4

1.1.2. Deguonis vandenyje. . . . . . . . 5

1.1.2.1. Turinio priklausomybė

Deguonies kiekis vandenyje priklauso nuo įvairių veiksnių. . . . 5

1.1.2.2. Ištirpęs deguonis kaip

vandens taršos vertinimo kriterijus. . . . . 7

1.2. Vandenyje ištirpusio deguonies nustatymas. . . 9

1.2.1. Winklerio cheminis metodas. . . . . . 9

1.2.2. Fizikinis-cheminis metodas. . . . . . 21

2. Eksperimentinė dalis. . . . . . . 22

2.1. Tirpalų ruošimas. . . . . . . 22

2.2. Metodikos testavimas. . . . . . . . 23

2.3. Vandens mėginių ėmimas ir mėginių paruošimas. . . . . 26

2.4. Vandens analizė ištirpusio deguonies kiekiui nustatyti. . 26

3. Rezultatų aptarimas. . . . . . . 28

Išvados. . . . . . . . . . trisdešimt

Naudotos literatūros sąrašas. . . . . 31

Taikymas. . . . . . . . . 32


Įvadas.

Iš planetoje dideliais kiekiais randamų cheminių elementų pusė yra biogeniniai elementai, vienas iš jų yra deguonis. Aplinkoje molekulinis deguonis randamas dujinės būsenos ore, taip pat yra ištirpęs vandenyje.

Deguonis yra stiprus oksidatorius ir reaguoja su daugeliu redukuojančių medžiagų. Todėl tokių medžiagų buvimas aplinkoje mažina gyviems organizmams prieinamo deguonies koncentraciją. Ši deguonies savybė yra pagrindas vertinant vandens užterštumą redukuojančiomis medžiagomis, pirmiausia organinėmis medžiagomis.

Paprastai hidrologinėse laboratorijose vandens kokybei nustatyti atliekamas standartinis tyrimas – biocheminio deguonies poreikio (BDS) nustatymas. Šiuo atveju vandenyje ištirpusio deguonies kiekio nustatymas atliekamas arba cheminiu Vinklerio metodu, arba fizikiniu ir cheminiu metodu, remiantis amperometriniais tyrimais.

Dažnai vandens telkinių hidrocheminių rodiklių tyrimas atliekamas specialiuose laboratoriniuose seminaruose universitetuose, taip pat mokyklos aplinkos monitoringo metu. Amperometrinis metodas tokiomis sąlygomis yra mažai naudingas. Atliekant tyrimus Winklerio metodu reikia paprastų ir prieinamų analizės metodų.

Šiuo atžvilgiu tikslas Mūsų darbas buvo išbandyti Winklerio metodą mūsų laboratorinėmis sąlygomis ir parengti išsamias rekomendacijas jo naudojimui mokyklos aplinkos monitoringe ir specialiuose laboratoriniuose seminaruose mūsų universitete.

Užduotys:

  1. Atlikti literatūros apžvalgą apie deguonies vandenyje nustatymo metodus;
  2. Išsiaiškinti nustatymo metodą;
  3. Parengti metodines rekomendacijas, kaip atlikti analizę mokyklos aplinkoje.


1. LITERATŪROS APŽVALGA

1.1. Deguonis aplinkoje.

1.1.1. Deguonis kaip oro komponentas.

Deguonis yra gausiausias elementas žemės plutoje. Atmosferoje jo yra apie 23%, vandenyje apie 89%, žmogaus organizme apie 65%, deguonies smėlyje 53%, molyje 56% ir t.t.. Jei paskaičiuotumėte jo kiekį ore (atmosferoje) , vanduo (hidrosfera) ir kietosios žemės plutos dalis, prieinama tiesioginiams cheminiams tyrimams (litosfera), paaiškėja, kad deguonis sudaro apie 50 % visos jų masės. Laisvasis deguonis randamas beveik išimtinai atmosferoje, o jo kiekis vertinamas 1,2-10 15 tonų.Nepaisant šios vertės milžiniškumo, jis neviršija 0,0001 viso deguonies kiekio žemės plutoje.

Laisvąjį deguonį sudaro dviatomės molekulės. Esant normaliam slėgiui, jis suskystėja esant 183 °C, o kietėja esant 219 °C. Dujinėje būsenoje deguonis yra bespalvis, o skystoje ir kietoje būsenoje jis yra šviesiai mėlynos spalvos.

Daugelis gyvybės procesų yra susiję su molekuliniu deguonimi. Ši medžiaga palaiko daugumos gyvų būtybių, gyvenančių planetoje, kvėpavimą. Šiuo atžvilgiu gyvybiškai svarbi užduotis yra išlaikyti molekulinio deguonies balansą vandens ir oro aplinkoje.

Molekulinis deguonis jungiasi daugiausia dėl oksidacijos reakcijų. Šiuo atveju molekulinis deguonis paverčiamas kitomis atmosferos dujomis, mineralais, vandeniu, organinėmis medžiagomis ir kt.

Be gyvybinių procesų užtikrinimo, molekulinis deguonis atlieka išskirtinį vaidmenį saugant gyvus organizmus nuo žalingo trumpųjų bangų ultravioletinės saulės spinduliuotės poveikio.

Deguonies atomai gali sąveikauti su O 2 su ozono susidarymu:

O + O 2 = O 3

Ozonas yra alotropinė deguonies modifikacija ir normaliomis sąlygomis yra dujinė medžiaga. Ozonas intensyviai formuojasi atmosferos stratosferiniuose sluoksniuose, kur telkiasi vadinamasis ozono sluoksnis. Ozono sluoksnis sugeria UV spinduliuotę, kurios bangos ilgis yra kiek ilgesnis nei molekulinis deguonis, 220-320 nm. Šiuo atveju vyksta ozono disociacijos į molekulinį ir atominį deguonį procesas:

O 3 = O 2 + O

Šios reakcijos produktai gali reaguoti vienas su kitu ir sudaryti pradinį ozoną. Taigi atsiranda pusiausvyra tarp ozono susidarymo ir jo naikinimo procesų.

1.1.2. Deguonis vandenyje

1.1.2.1. Deguonies tirpumo priklausomybė

vandenyje nuo tam tikrų veiksnių.

Nepaisant to, kad didžioji dalis molekulinio deguonies yra atmosferos ore, jo kiekis vandenyje taip pat yra gana didelis. Vandenyje ištirpęs deguonis palaiko gyvybinę vandens organizmų veiklą ir daugeliu atvejų yra gyvų organizmų plitimą ribojantis veiksnys.

Šių dujų tirpumas vandenyje priklauso nuo daugelio veiksnių. Taigi, esant aukštesnei temperatūrai, deguonies, kaip ir kitų dujų, tirpumas vandenyje mažėja. Tai išskiria dujas nuo daugumos kietųjų medžiagų, kurių tirpumas didėja didėjant tirpiklio temperatūrai. Toks neįprastas dujų elgesys yra gana natūralus, nes kaitinant dalelių kinetinės energijos padidėjimas lemia tai, kad dujų molekulės lengviau išeina iš tirpalo nei grįžta į jį. Todėl ilgai verdant, tirpalas gali būti beveik visiškai degazuotas – iš jo galima pašalinti ištirpusias dujas.

Taip pat galima atsekti medžiagų tirpumo priklausomybę nuo slėgio. Slėgis mažai veikia kietųjų medžiagų ir skysčių tirpumą, tačiau turi reikšmingos įtakos dujų tirpumui. Jei garuojant skysčiui padidintos kinetinės energijos molekulės pereina į garus, tai akivaizdu, kad sumažėjusios kinetinės energijos molekulės iš dujų turi pereiti į skystą tirpalą.

Tam tikroje temperatūroje tokių molekulių skaičius yra proporcingas dujų slėgiui. Todėl skystyje ištirpusių dujų kiekis turi būti proporcingas jo slėgiui, kurį išreiškia Henrio dėsnis: tam tikroje temperatūroje ištirpusių dujų koncentracija yra proporcinga jų daliniam slėgiui.

C i = K i + P i,

kur C i dujų koncentracija tirpale, R i jo dalinis slėgis ir Kі - Henrio konstanta, kuri priklauso nuo dujų ir tirpiklio pobūdžio. KAMі yra dujų tirpimo proceso pusiausvyros konstanta.

Kadangi esant pastoviai temperatūrai K i visada tas pats, tada posakis turi prasmę:

K = C i1 / P i1 = C i2 / P i2,

kur C i1 ir C i2 ištirpusių dujų koncentracija esant daliniam slėgiui, atitinkamai P i1 ir Р i2.

Dalinis deguonies slėgis ore bus lygus:

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

kur 0,21 koeficientas, rodantis deguonies kiekį ore; R atm. - Atmosferos slėgis.

Tada, norint sužinoti ištirpusio deguonies koncentraciją vandenyje esant skirtingam slėgiui ir pastoviai temperatūrai, pakanka žinoti deguonies tirpumą vandenyje esant tokiai temperatūrai, esant 760 mm slėgiui. rt. Art. ir atmosferos slėgį, kuriame buvo atlikti eksperimentai.

1.1.2. Vandenyje ištirpintas deguonis

kaip taršos vertinimo kriterijus.

Vandenyje ištirpęs deguonis yra vienas iš svarbiausių biohidrocheminių aplinkos būklės rodiklių. Ji užtikrina vandens organizmų egzistavimą ir lemia oksidacinių procesų intensyvumą jūrose ir vandenynuose. Nepaisant didelio suvartojimo, jo kiekis paviršiniame sluoksnyje esant tam tikrai temperatūrai, druskingumui ir slėgiui beveik visada yra beveik 100% prisotintas. Taip yra dėl to, kad jo nuostoliai nuolat papildomi tiek dėl dumblių, daugiausia fitoplanktono, fotosintezės veiklos, tiek dėl atmosferos. Pastarasis procesas vyksta dėl deguonies koncentracijos atmosferoje ir paviršiniame vandens sluoksnyje tendencijos į dinaminę pusiausvyrą, tokiu atveju deguonį sugeria paviršinis vandenyno sluoksnis.

Intensyvios fotosintezės zonoje (fotografiniame sluoksnyje) dažnai pastebimas didelis jūros vandens persotinimas deguonimi (kartais iki 120x125% ir daugiau). Didėjant gyliui, jo koncentracija mažėja dėl susilpnėjusios fotosintezės ir sunaudojimo organinių medžiagų oksidacijai bei vandens organizmų kvėpavimui, o kai kuriuose gyliuose viršutiniame sluoksnyje jo susidarymas ir suvartojimas yra maždaug vienodas. Todėl šie gyliai vadinami kompensaciniais sluoksniais, kurie juda vertikaliai priklausomai nuo fizikinių ir cheminių, hidrobiologinių sąlygų ir povandeninio apšvietimo; pavyzdžiui, žiemą jie guli arčiau paviršiaus. Apskritai, deguonies trūkumas didėja didėjant gyliui. Ištirpęs deguonis prasiskverbia į giliuosius sluoksnius vien dėl vertikalios cirkuliacijos ir srovių. Kai kuriais atvejais, pavyzdžiui, sutrikus vertikaliai cirkuliacijai arba esant dideliam lengvai oksiduojamų organinių medžiagų kiekiui, ištirpusio deguonies koncentracija gali nukristi iki nulio. Tokiomis sąlygomis redukcijos procesai pradeda vykti susidarant vandenilio sulfidui, kaip, pavyzdžiui, vyksta Juodojoje jūroje žemiau 200 m gylyje.

Pakrančių vandenyse didelis deguonies trūkumas dažnai siejamas su jų užterštumu organinėmis medžiagomis (naftos produktais, plovikliais ir kt.), nes šios medžiagos yra reduktorius. Suaktyvinta oksidacijos reakcija paverčia deguonį iš jo molekulinės formos į kitus junginius, todėl jis nenaudingas gyvybei palaikyti.

Remiantis tuo, manoma, kad tiriant vandens telkinių hidrologinius ir hidrocheminius režimus didelę reikšmę turi deguonies koncentracijos vandenyje nustatymas.

Paprastai vandenyje ištirpęs deguonis nustatomas naudojant tūrinį Winkler metodą. Taip pat taikomi fizikiniai ir cheminiai metodai: elektrocheminis, dujų chromatografinis, masių spektrometrinis ir gasometrinis. Poliarografinis metodas taip pat tapo plačiai žinomas, leidžiantis nustatyti bet kokią deguonies koncentraciją nuo visiško prisotinimo iki 10-6 g/l. Tai leidžia nuolat, automatiškai ir beveik akimirksniu fiksuoti menkiausius ištirpusio deguonies koncentracijos pokyčius. Tačiau fizikiniai ir cheminiai metodai dėl savo sudėtingumo beveik niekada nenaudojami masinėse analizėse ir dažniausiai naudojami moksliniuose tyrimuose.

1.2. Vandenyje ištirpusio deguonies nustatymas.

Vandenyje ištirpusiam deguoniui nustatyti dažniausiai naudojami keli metodai. Jie gali būti suskirstyti į fizikinius ir cheminius.

Cheminiai ištirpusio deguonies nustatymo metodai yra pagrįsti geru šių dujų oksidaciniu gebėjimu.

O 2 + 4H + → 2H 2 O

Dažniausiai naudojamas Winklerio metodas.

1.2.1. Winklerio cheminis metodas.

Tarp ištirpusio deguonies koncentracijos nustatymo metodų seniausias, bet vis dar nepraradęs savo aktualumo, išlieka cheminis Winklerio metodas. Taikant šį metodą, ištirpęs deguonis kiekybiškai reaguoja su šviežiai nusodintu Mn(II) hidroksidu. Kai parūgštinamas didesnio valentingo mangano junginys, jis iš jodido tirpalo išskiria jodo kiekius, atitinkančius deguonies kiekį. Išsiskyręs jodas toliau nustatomas titruojant su natrio tiosulfatu, kurio indikatorius yra krakmolas.

Metodas žinomas nuo 1888 m. Iki XX amžiaus pabaigos darbo metodai buvo nuolat tobulinami. Ir tik 1970 metais pradėti taikyti fizikiniai ir cheminiai analizės metodai vandenyje ištirpusio deguonies kiekiui nustatyti. Winklerio metodo raidos chronologija pateikta 1 lentelėje[ 3 ] . Šiuo metu metodas neprarado savo aktualumo ir dabar pagrindinė metodo tobulinimo problema yra tikslumo ir mažos deguonies koncentracijos nustatymo galimybės didinimas.

1 lentelė.

Chronologinė Winklerio metodo raida.

1888

Winklerio pirmasis naujos technikos leidinys.

1920-ieji

Winklerio metodo įtraukimas į rinkinį Standartiniai metodai (1925). Pirmųjų cheminių modifikacijų atsiradimas.

1930-50-ieji

Alternatyvių instrumentinių metodų (gazometrinių, fotometrinių) kūrimas.

1960-ieji

Pagrindinių Winklerio metodo principų tyrimas. Bandoma sukurti vieningą ištirpusio deguonies nustatymo procedūrą, pagrįstą Carritt ir Carpenter darbais.

1970-ieji

Amperometrinių analizatorių kūrimas. GOST 22018-84, ST SEV 6130-87

1980-ieji

Ištirpusio deguonies nustatymo standartų kūrimas remiantis Carpenter versija. ISO 5813-83, ISO 5814-84.

1990-ieji

Ištirpusio deguonies nustatymo mikrokoncentracijos diapazone (mažiau nei 1 mgO) metodų kalibravimo ir palyginimo problema 2 /l).

Metodo esmė

Metodas pagrįstas dvivalenčio mangano oksidavimu deguonimi iki vandenyje netirpios rudos spalvos keturiavalenčio mangano hidrato, kuris rūgščioje aplinkoje sąveikaudamas su jodo jonais juos oksiduoja iki laisvo jodo, kiekybiškai nustatomas titruotu natrio hiposulfito (tiosulfato) tirpalu. :

Mn 2+ + 2OH - ® Mn (OH) 2,

2Mn (OH) 2 + O 2 ® 2MnO (OH) 2,

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

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

Iš lygčių aišku, kad išsiskiriančio jodo kiekis yra ekvimolinis molekulinio deguonies kiekiui. Šiuo metodu nustatyta minimali deguonies koncentracija yra 0,06 ml/l.

Šis metodas taikomas tik vandenims, kuriuose nėra oksiduojančių medžiagų (pavyzdžiui, geležies druskų) ir redukuojančių medžiagų (pavyzdžiui, vandenilio sulfido). Pirmieji pervertina, o antrieji neįvertina tikrąjį ištirpusio deguonies kiekį.

Mėginio pasirinkimas

Mėginys deguoniui nustatyti turi būti pirmasis, paimtas iš buteliuko. Norėdami tai padaryti, išskalavę deguonies buteliuką vandeniu iš batometro, kartu su guminiu vamzdeliu į laisvąjį pastarojo galą įkiškite 10 cm ilgio stiklinį vamzdelį ir nuleiskite jį iki deguonies buteliuko dugno. Vanduo pilamas vidutiniu greičiu, kad nesusidarytų oro burbuliukai, o pripildžius vieną butelio tūrį pilamas per jo kaklelį. Neuždarydami batometro čiaupo, atsargiai išimkite vamzdelį iš buteliuko ir tik tada uždarykite čiaupą. Butelis turi būti pripildytas iki kraštų, o ant sienelių neturi būti oro burbuliukų.

Iškart po užpildymo ištirpęs deguonis fiksuojamas į kolbą paeiliui įpilant 1 ml mangano chlorido (arba mangano sulfato) ir 1 ml šarminio kalio jodido (arba natrio) tirpalo. Pipetės su įšvirkščiamais reagentais turi būti nuleistos iki pusės buteliuko aukščio. Įdėjus reagentus, kolba atsargiai užkimšama kamščiu, kad nepatektų oro burbuliukų, o susidariusias nuosėdas energingai sumaišykite apversdami kolbą 15x20 kartų, kol jos tolygiai pasiskirstys vandenyje. Tada buteliai su užfiksuotais mėginiais perkeliami į tamsią vietą nusistovėti. Šioje būsenoje juos galima laikyti ne ilgiau kaip 24 valandas t< 10°C, o aukštesnėje temperatūroje ne ilgiau kaip 4 val.

Pasiruošimas analizei

Analizei reikalingi reagentai

A) Mangano chlorido (arba mangano sulfato) tirpalas ruošiamas 0,5 litro matavimo kolboje distiliuotame vandenyje ištirpinant 250 g druskos.

b) Norint paruošti šarminį kalio (arba natrio) jodido tirpalą, jodidai pirmiausia turi būti išgryninti iš laisvojo jodo, o tam jie plaunami rektifikuotu alkoholiu, atšaldytu iki maždaug 5°C filtravimo piltuvėlyje, maišant stikline lazdele iki beveik bespalvio. pasirodo dalis skalbimo alkoholio. Išplauta druska džiovinama tamsoje tarp filtravimo popieriaus lakštų 24 valandas ir laikoma gerai uždarytuose tamsaus stiklo indeliuose (kolbose). Tada paruoškite:

Vandeninis kalio jodido (arba natrio jodido) tirpalasdistiliuotame vandenyje ištirpinant 350 g KI (arba 392 g NaI). 2H 2 O) iki 300 ml tirpalo tūrio;

vandeninis kalio hidroksido (arba natrio hidroksido) tirpalas490 g KOH (arba 350 g NaOH) ištirpinant atitinkamai 360 ir 340 ml distiliuoto vandens. Šarmus reikia pasverti porcelianinėje stiklinėje (arba puodelyje), į kurią maišant pilamas vanduo.

Gauti jodido ir šarmo tirpalai su bet kokiu katijonu sumaišomi ir jų tūris matavimo kolboje sureguliuojamas iki vieno litro distiliuotu vandeniu. Gautas tirpalas laikomas buteliuke su guminiu kamščiu.

V) Sieros rūgšties tirpalas santykiu 1:4 ruošiamas maišant į porcelianinį stiklą mažomis porcijomis pilant vieną tūrį koncentruotos sieros rūgšties, kurios tankis yra nuo 1,84 iki keturių tūrių distiliuoto vandens.

G) 0,5 % krakmolo tirpalui paruošti 0,5 g „tirpaus krakmolo“ preparato suplakama 15 x 20 ml distiliuoto vandens, gauta suspensija palaipsniui supilama į 85 x 90 ml verdančio vandens ir virinama 1 x 3 min. tirpalas skaidrus.Jis konservuojamas įlašinus 12 lašų chloroformo.

d) 0,02 mol/l koncentracijos natrio tiosulfato tirpalas paruošiamas ištirpinant 5,0 g druskos be CO 2 distiliuotas vanduo (be CO 2 Distiliuotas vanduo ruošiamas pastarąjį valandą verdant. Tada jie leidžia atvėsti toje pačioje kolboje (būtinai su kamščiu, panardintu absorbciniu vamzdeliu su kalio ar natrio šarmu) litrinėje matavimo kolboje arba matavimo cilindre, pripildydami tirpalą iki žymės. chloroformo ir laikomas tamsaus stiklo butelyje su kamščiu su absorbcijos vamzdeliu su granuliuotu kalio arba natrio šarmu. Tuo pačiu metu paruoškite 3 x 5 litrus tirpalo.

Natrio hiposulfito tirpalo moliškumo pataisos koeficiento nustatymas

Dėl 0,02 mol/l natrio hiposulfito tirpalo nestabilumo būtina periodiškai nustatyti jo normalumo korekcijos koeficientą. Tai turėtų būti daroma kasdien prieš pradedant titravimą nuolatinio veikimo metu ir prieš titruojant kiekvieną mėginių seriją per ilgas pertraukas.

Pataisos koeficientas randamas titruojant jodo jonus rūgštiniame tirpale:

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

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

Todėl vienas molis jodato prilygsta šešiems moliams tiosulfato.

Ištirpinus 1 g KI 40 x 50 ml distiliuoto vandens, į kūginę kolbą įpilama 2 ml sieros rūgšties. Tada pipete įpilama 15 ml 0,0033 mol/l koncentracijos kalio jodato tirpalo, kolba uždaroma, atsargiai išmaišoma ir, palaikius tirpalą minutę, pradedamas titravimas.

Kol tirpalas pasidaro šviesiai geltonas, titruojama be indikatoriaus, po to įpilama 1 ml krakmolo tirpalo ir 50 ml distiliuoto vandens ir titruojama tol, kol titruojamas skystis visiškai pasikeičia. Eksperimentas kartojamas 2×3 kartus ir, jei biuretės rodmenų neatitikimas neviršija 0,01 ml, galutiniu rezultatu imamas aritmetinis vidurkis.

Trukdantis redokso aktyviųjų priemaišų poveikis.

Fe (II, III)

Dvivalentės geležies junginiai deguonies fiksavimo stadijoje gali veikti kaip konkurentai mangano atžvilgiu. Reagavus su deguonimi, susidaro Fe(III) hidroksidas, sulėtėja jo sąveikos su jodidu kinetika rūgščioje aplinkoje. Taigi, kai geležies koncentracija yra didesnė nei 25 mg/l, taikant klasikinę Winklerio metodo versiją nustatymo rezultatai neįvertinami. Pasiūlyta pašalinti geležies (III) poveikį pridedant fluoro arba naudojant fosforo rūgštį rūgštinant mėginį. Susidaręs fluoro arba fosfato kompleksas neleidžia geležies sąveikai su jodido jonais. Tačiau šis metodas neleidžia pašalinti juodosios geležies įtakos.

Nitritai
Paprastai nitritų buvimas vandenyje atsiranda dėl mikrobiologinio amonio pavertimo nitratu. Ir yra žinoma, kad nitritai rūgštinėje aplinkoje gali oksiduoti jodido jonus, todėl Winklerio metodo rezultatai yra pervertinti. Nepaisant to, kai vandens kiekis yra iki 0,05-0,1 mgN/l, galima naudoti tiesioginį Winkler metodą. Šiuo metu labiausiai paplitęs nitritų poveikio neutralizavimo būdas yra natrio azido priedų naudojimas. Čia nereikia pamiršti, kad per didelis azido koncentracijos padidėjimas taip pat gali sukelti neigiamą paklaidą. Taip yra dėl galimos reakcijos:

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

Be azido naudojimo, yra ir kitų būdų slopinti nitritų poveikį arba į jį atsižvelgti: naudojant karbamidą arba sulfamo rūgštį. Visi šie reagentai sunaikina nitritus į molekulinį azotą.

Organinės medžiagos.

Akivaizdu, kad organinių medžiagų, kaip ryškių reduktorių, įtaka pasireikš visuose ištirpusio deguonies nustatymo etapuose, pasak Winklerio. Molekulinis deguonis, oksiduotos mangano formos, molekulinis jodas – visa tai yra pakankamai stiprūs oksidatoriai, kad galėtų sąveikauti su organinėmis priemaišomis. Jei vandenyje daug organinių medžiagų (oksiduojamumas 15-30 mg O 2 /l ar daugiau), tada paaiškėja, kad reikia pataisyti jų sąveiką. Pavyzdžiui, vadove siūloma atlikti lygiagretų jodo testą ir taip nustatyti, kiek jodo buvo sunaudota organinėms priemaišoms joduoti. Tačiau yra metodų, pagrįstų Winklerio metodu, esant kitokioms nei klasikinėms sąlygoms (analizės laikas, reagentų koncentracija). Tokiu būdu galima parinkti sąlygas, kurioms esant gali būti nepaisoma trukdančio priemaišos poveikio.

Sulfidai ir H2S.

Nustatyta, kad dėl sulfidų kiekio analizuojamame vandenyje nepakankamai įvertinami Winklerio metodo rezultatai. Nustatyta, kad sulfido sąveika su oksiduojančiomis medžiagomis yra stechiometrinė: 1 molis deguonies ir 2 moliai sulfido. Dėl reakcijos išsiskiria elementinė siera. Kadangi Winklerio metodu, be deguonies, jodas ir manganas (III, IV) taip pat yra stiprūs oksidatoriai, formuluojant sulfido ir oksidatoriaus sąveikos mechanizmą yra įvairių nuomonių. Taigi darbe manoma, kad sulfidas sąveikauja su oksiduotomis mangano formomis. Darbe buvo sukurtas sulfidų ir deguonies vienu metu nustatymo vandens mėginyje metodas. Autoriai, naudodami Zn druskas, nusodina ZnS, kuris vėliau atskiriamas ir nustatomas spektrofotometriškai, o vandenyje, likusiame virš nuosėdų, nustatomas ištirpęs deguonis. Ankstesniuose darbuose buvo naudojama panaši schema, tačiau buvo naudojamas Zn acetatas, o ne sulfatas. Kai deguonis ir sulfidas reaguoja, taip pat galima sudaryti tiosulfatą kaip tarpinį junginį. Darbe siūlomas tokio tiosulfato apskaitos metodas, naudojant tuščiojo mėginio metodą.

Apibendrinant reikėtų pažymėti, kad kartu su modifikacijomis ir metodais, specialiai sukurtais specifinėms priemaišoms, yra ir bendresnių metodų, skirtų bendram reduktorių (Roso metodas) ir oksiduojančių medžiagų kiekiui nustatyti.

Norėdami nustatyti, ar vandenyje yra trukdančių medžiagų, naudokite šį metodą.

Penki mililitrai mėginio neutralizuojami iki pH=7 fenolftaleinu ir įpilama 0,5 ml. sieros rūgšties. Tada įberkite keletą grūdelių, apie 0,5 g, kalio jodido ir krakmolo.

Mėlyna tirpalo spalva rodo, kad yra oksiduojančių medžiagų. Jei tirpalas bespalvis, įpilkite 0,2 ml. jodo tirpalas. Suplakite, palikite 30 s, jei neatsiranda mėlynos spalvos, vadinasi, yra redukuojančių medžiagų.

Trukdančių medžiagų pašalinimo analizės metu metodai.

1. Esant reduktoriams, deguonį galima nustatyti pagal Ross: pirmiausia į deguonies kolbą įpilkite 0,5 ml. sieros rūgšties (1:4), o po to 0,5 ml. sumaišytas reagentas hipochloritas ir natrio sulfatas, po kurio jis uždaromas kamščiu, sukratomas ir 30 minučių pastatomas į tamsią vietą. Kad pašalintumėte natrio hipochlorito perteklių, įpilkite 1 ml. kalio tiocianato ir išmaišykite. Per 10 minučių. Mes pradedame nustatyti deguonį.

2. Su geležies kiekiu ( III ) mažiau nei 1 mg/l. Jo įtakos galima nepaisyti. Esant 1-50 mg/l koncentracijai. Norint ištirpinti nuosėdas, reikia ortofosforo rūgšties ρ = 1,70 g/cm 3 .

3. Kai azoto kiekis nitratuose yra didesnis nei 0,05 mg/l, sunku nustatyti tirpų deguonį tiesioginiu Vinklerio metodu, nes nitritai rūgščioje aplinkoje, veikdami kaip katalizatorius, atmosferos deguonimi skatina jodido oksidaciją į jodą, dėl to padidėja tiosulfato suvartojimas ir trukdo užbaigti titravimą, nes atkuriama mėlyna indikatoriaus spalva. Norėdami pašalinti trukdantį nitritų poveikį, galite naudoti vieną iš šių būdų:

Prieš tirpinant nuosėdas rūgštyje, į kolbą įlašinami keli lašai 5 % natrio azido;

Vietoj natrio azido galite naudoti 40% karbamido arba sulfamo rūgšties. Tokiu atveju keičiasi reagentų įpylimo tvarka: mangano hidroksidas nusodinamas 70 % kalio hidroksidu arba 50 % natrio hidroksidu, nuosėdos ištirpinamos rūgštyje, įpilama 0,15 ml 40 % sulfamo rūgšties arba karbamido ir po to 15 % kalio jodido. Tada apibrėžimas tęsiamas.

4. Jei vandenyje yra daug organinių medžiagų ar mineralinių reduktorių, būtina įvesti pataisą dėl jų jodo vartojimo. Norėdami tai padaryti, tiriamas vanduo supilamas į du tokio pat tūrio butelius, kurių kiekviename yra 3-5 ml 0,02 m jodo prisotintame natrio chlorido tirpale. Buteliai užkimšti kamščiais, maišomi ir po 5 minučių į abu butelius įpilama 1 ml šarminio kalio jodido tirpalo, o po to į buteliuką „a“ - 1 ml mangano druskos, į buteliuką „b“ - 1 ml. Distiliuotas vanduo. Užsandarinkite kamščiais ir išmaišykite. Po to, kai nuosėdos nusėda, į abi kolbas įpilama vienodo kiekio rūgšties ir titruojama jodo tiosulfatu. Ištirpusio deguonies kiekis apskaičiuojamas pagal formulę:

X = 8*n(A-B)*1000/ V 1 – V 2,

kur B tūris 0,02 N. tiosulfato tirpalas, naudojamas tirpalo titravimui buteliuke „b“ ml; A taip pat skirtas buteliui „a“; n. tiosulfato tirpalo normalumas, atsižvelgiant į korekciją; 8 ekvivalentinė masė deguonies; V 1 deguonies buteliuko tūris, ml; V 2 visų reagentų, įpiltų į vandenį deguoniui nustatyti, tūris, ml.

Winklerio tiesioginio metodo tikslumas ir galimos jo klaidos.

Visą XX amžiaus pirmąją pusę, atliekant laboratorinius ir lauko darbus, remiantis deguonies nustatymo Vinklerio metodu rezultatais, buvo surinkta didelė eksperimentinė bazė. Neatitikimai buvo nustatyti tuose pačiuose vandenyse ištirpusio deguonies nustatymo rezultatuose, naudojant metodus, kurie skyrėsi tik detalėmis, pavyzdžiui, tiosulfato tirpalo standartizavimo metodu, reagentų koncentracija, titravimo metodu (visas tirpalas arba alikvotinė dalis) , ir tt Didesniu mastu ši problema yra Winkler metodo standartizavimo problema, pasireiškianti deguonies tirpumo lentelių įvairove. Lentelėje pateiktų deguonies tirpumo verčių skirtumai iki 6% prisidėjo prie esminių Winklerio metodo metodologinio pagrindo ir metodinių klaidų tyrimų. Atlikus tokį darbą, buvo suformuluota keletas galimų esminių metodo klaidų šaltiniuose švariuose vandenyse:

  1. jodido oksidacija atmosferos deguonimi
  2. molekulinio jodo išgarinimas
  3. ištirpusio deguonies kiekis pridėtuose reagentuose deguonies fiksavimo procedūroje
  4. molekulinio jodo priemaiša jodide
  5. titravimo pabaigos taško ir ekvivalentiškumo taško neatitikimas
  6. mažas natrio tiosulfato tirpalų stabilumas ir, atitinkamai, poreikis dažnai standartizuoti
  7. klaidos standartizuojant natrio tiosulfatą
  8. sunku titruoti nedidelį jodo kiekį
  9. krakmolo kaip indikatoriaus naudojimas: jo nestabilumas ir jautrumo mažėjimas kylant temperatūrai.

Pažvelkime atidžiau į svarbiausias klaidas. Jodido oksidacija deguonimi pagreitėja didėjant rūgštingumui. Šio proceso įtaką galima sumažinti reguliuojant aplinkos pH. Rekomenduojama rūgštingumo reikšmė pH=2-2,5. PH padidėjimas virš 2,7 yra pavojingas, nes ten jau galimas mangano hidrato susidarymo procesas. Kartu su jodido oksidacija galimas ir jodo garavimo procesas. Kompleksinės dalelės J susidarymas 3 - esant jodido pertekliui (žr. Winklerio metodo diagramą) leidžia surišti beveik visą tirpale esantį molekulinį jodą. Akivaizdu, kad įvedę mangano druskos tirpalą ir šarminį reagentą (šarmas + jodidas), taip įvedame neapskaitytą šiuose reagentuose ištirpusio deguonies kiekį. Kadangi įvairiose Winklerio metodo versijose buvo naudojami skirtingų koncentracijų reagentai, skaičiavimuose nebuvo įmanoma naudoti vienos pataisos. Kiekvienam metodui reikėjo naudoti savo apskaičiuotas arba eksperimentines deguonies, įvesto su reagentais, vertes. Paprastai šios vertės buvo 0,005–0,0104 ppm diapazone.

Iki šeštojo dešimtmečio vidurio reikėjo vieningos ištirpusio deguonies nustatymo procedūros. Tai iš dalies lėmė didelė cheminių technikų įvairovė, instrumentinių metodų raida ir poreikis juos tarpusavyje palyginti. Remdamasis paskelbtu darbu, Carpenter suformulavo Winklerio deguonies nustatymo procedūrą. Šioje versijoje buvo atsižvelgta į beveik visas anksčiau nustatytas galimas klaidas. Bendrame darbe Carritt ir Carpenter papildė šią techniką pataisymu, kad būtų atsižvelgta į reagentuose ištirpusį deguonį (0,018 ml/l). Darbe eksperimentiškai išmatuota vertė šiek tiek skyrėsi ir siekė 0,011 ml/l.

Nustatydami Winklerio cheminio metodo tikslumą, mokslininkai susidūrė su tikslaus ištirpusio deguonies koncentracijos nustatymo problema. Tam buvo naudojamas vandens prisotinimas oru arba deguonimi tam tikroje temperatūroje, standartinis deguonies tirpalo įpylimas į deguonies pašalintą vandenį, elektrocheminis deguonies generavimas ir alternatyvūs instrumentiniai deguonies nustatymo metodai. Nepaisant ilgos šios problemos istorijos ir daugybės darbų, galutinis sprendimas dar nerastas ir klausimas lieka atviras. Populiariausias būdas nustatyti deguonies koncentraciją vandenyje buvo ir tebėra – vandens prisotinimo oro deguonimi fiksuotoje temperatūroje procedūra. Tačiau dėl procedūros vienodumo (tirpalo tūrio, maišymo sąlygų, deguonies išvalymo metodo ir greičio) stokos atsiranda didelių klaidų, siekiančių 2%. Tai buvo ryškesnė dirbant mažesnėje nei 5 mgO srityje 2 /l.

Remiantis didelio tikslumo deguonies tirpalų paruošimu į deguonies pašalintą vandenį įdedant standartinio priedo, Carpenter pavyko pasiekti 0,1 % tikslumą ir 0,02 % atkuriamumą esant 5 mgO lygiui. 2 /l Winklerio metodo variantui su fotometriniu titravimu. 2 lentelėje parodyta klasikinės Winklerio metodo versijos paklaida esant įvairiems ištirpusio deguonies koncentracijos lygiams.

2 lentelė.

Winklerio metodo klaida švariuose vandenyse.

mgO 2 /l

Klaida

0.05

~30%

0.2-0.3

10-20%

0.8-1.7

3-5%

3-...

~1%, tačiau kruopščiai dirbant galima sumažinti iki 0,1%.

Kitas svarbus parametras, apibūdinantis metodo galimybes, yra apatinė apibrėžimo riba. Literatūroje nurodytos dvi apatinės ribinės vertės: ~0,05 ir ~0,2 mgO2/l. Akivaizdu, kad aptikimo riba gali būti nustatyta pagal šiuos kriterijus:

  • reakcijų stechiometrijos pažeidimas, kuriuo grindžiamas Winklerio metodo cheminis pagrindas
  • jautrumas krakmolo jodo reakcijai
  • naudojamo tiosulfato tirpalo koncentracija ir biuretės skiriamoji geba

1.2.2. Fizikinis-cheminis metodas.

Metodas pagrįstas amperometriniais tyrimais. Deguonies koncentracijos keitiklis veikia elektrochemiškai sumažindamas deguonį, tiekiamą į katodą per selektyvaus pralaidumo membraną. Šiuo atveju generuojama elektros srovė yra proporcinga deguonies koncentracijai analizuojamoje terpėje.

Į analizuojamą vandenį panardintas jutiklis, sudarytas iš selektyvia membrana apsuptos kameros, turi elektrolitą ir du metalinius elektrodus. Membrana yra nepralaidi vandeniui ir ištirpusiems jonams, tačiau praleidžia deguonį. Dėl potencialų skirtumo tarp elektrodų deguonis redukuojasi prie katodo, o metalo jonai iš tirpalo – prie anodo.

Proceso greitis yra tiesiogiai proporcingas deguonies prasiskverbimo per membraną ir elektrolito sluoksnį greičiui. Ir todėl dalinis deguonies slėgis mėginyje tam tikroje temperatūroje.

2. EKSPERIMENTINĖ DALIS.

2.1. Reagentų paruošimas.

Paruošėme šiuos sprendimus

1. Mangano sulfatas arba chloridas ( II ), sprendimas. Ištirpęs 42,5 g. MnCl2*4H2O distiliuotame vandenyje ir sureguliuokite tūrį iki 100 ml. Filtruojama per popierinį filtrą. Praskiestas tirpalas rūgštinėje terpėje neturėtų išskirti laisvo jodo, kai pridedama kalio jodido.

2. Šarminis kalio jodido tirpalas.

65,4 g kalio jodido buvo ištirpinta 43,6 ml. Distiliuotas vanduo. Parūgštinus, praskiestame tirpale neturėtų išsiskirti jodas.

Ištirpo 305,2 g. KOH 218 ml. Distiliuotas vanduo. Abu tirpalai buvo sumaišyti ir sureguliuoti iki 437 ml.

3. Natrio tiosulfatas, pagamintas iš fiksanalio, 0,01923 N. tirpalas (standartizuotas K 2 Cr 2 O 7 ).

4. Kalio dichromatas buvo paruoštas iš tiksliai žinomo mėginio.

eq(K2Cr2O7)=M(K2Cr2O7)/6,

kur 6 yra elektronų skaičius redokso reakcijoje.

10 ml. tirpale turi būti 0,0003 ekv. kalio dichromatas.

1 ekv. - 49,03 g.

0,0003 ekv. - x g. x = 0,0147 g.

tada jei 10 ml. yra 0,0147 g, tada 1000 ml. 1,47 g, o tai atitinka 0,03 ekv. Mėginys buvo paimtas ir lygus 1,4807 g, todėl kalio dichromato normalumas = 0,0302 g.

5. Sieros rūgštis, praskiesta 2:1 tirpalu.

2.2. Metodikos testavimas.

Norėdami sukurti deguonies nustatymo vandenyje metodą, atlikome daugybę tyrimų.

Kadangi standartinių tirpalų nėra, bandėme gauti vandens, kuriame beveik visiškai nebuvo deguonies. Norėdami tai padaryti, 3 valandas virėme distiliuotą vandenį. Deguonies nustatymo tokiame vandenyje rezultatai pateikti 1 pav.

Ryžiai. 1.

Deguonies nustatymas virintame vandenyje

Po to likusį vandenį prisotinome deguonimi. Prisotinimas buvo atliekamas tris valandas burbuliuojant orą per vandenį dujų matuoklyje. Šiuo atveju gauti vandens analizės rezultatai pateikti 2 pav.

Ryžiai. 2.

Deguonies kiekio nustatymas deguonimi prisotintame vandenyje po virinimo.

Rezultatai, kuriuos gavome analizuodami vandenį, kuriame yra daug deguonies, yra labiau atkuriami. Tai dar kartą parodo metodo taikymo sunkumus esant mažam deguonies kiekiui vandenyje.

2.3. Mėginių ėmimas ir mėginių paruošimas

Paprastai mėginiai ant taikinio imami trijuose taškuose (abiejuose krantuose ir farvateryje). Kadangi telkinys, kuriame atlikome tyrimus, buvo apvalios formos, mėginius paėmėme jo pakrantėse, toje vietoje, kur įteka Dubravenka, ir toje vietoje, kur upė išteka iš jos. Mėginiai imami iš 10, 50 ir 100 cm gylių, iš karto po mėginių paėmimo buvo padarytas atitinkamas įrašas žurnale.

Norėdami paimti vandens mėginius, surinkome batometrą. Šis prietaisas buvo litro butelis su guminiu kamščiu, pritvirtintu prie stulpo. Batometras buvo nuleistas į vandenį iki reikiamo gylio ir ištrauktas kištukas. Ištraukę batometrą iš vandens, pamatavome temperatūrą. Iš anksto sukalibruota deguonies kolba buvo praplaunama vandeniu iš batometro ir pripildoma mėginio, kol išsiliejo maždaug 200 ml vandens, t. Butelis turi būti užpildytas mėginiu iki kraštų, o viduje ant sienelių neturi būti oro burbuliukų.

Tada į butelį su vandens mėginiu įpilkite 1 ml mangano chlorido tirpalo ir 1 ml šarminio kalio jodido tirpalo. Tokiu atveju būtina naudoti atskiras pipetes. Tada greitai uždarykite buteliuką, kad jame neliktų oro burbuliukų, ir gerai išmaišykite buteliuko turinį. Tada buteliai su užfiksuotais mėginiais buvo perkelti į laboratoriją tamsioje vietoje nusistovėti.

2.4. Vandens analizė ištirpusio deguonies kiekiui nustatyti.

Prieš analizę visos deguonies kolbos buvo sukalibruotos 0,01 ml tikslumu.

Susidariusioms mangano hidroksido nuosėdoms buvo leista nusistovėti mažiausiai 10 minučių. Tada įpilama 5 ml sieros rūgšties tirpalo. Dalies skaidraus skysčio išstumimas iš kolbos sieros rūgšties tirpalu analizei nesvarbus. Uždarykite buteliuką ir gerai išmaišykite. Mangano hidroksido nuosėdos ištirps.

Po to visas mėginys buvo kiekybiškai perkeltas į 250 ml kūginę kolbą ir greitai titruojamas 0,01923 N. natrio tiosulfatas nuolat maišant iki silpnai geltonos spalvos, po to įpilama 1 ml 0,5 % krakmolo ir toliau titruojama, kol išnyks mėlyna spalva. Spalva turi išnykti vienu lašeliu tiosulfato.

Analizės rezultatų apdorojimas

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

V 1 - bendras deguonies kolbos tūris (ml.).

C 1 - deguonies koncentracija mėginyje (mg/l.).

V 2 - titravimui sunaudoto natrio tiosulfato tirpalo tūris (ml.).

C 2 - natrio tiosulfato tirpalo koncentracija (g-ekv/l.).

8 yra deguonies atominė masė.

1000 yra matavimo vienetų (nuo g iki mg) perskaičiavimo koeficientas.

V 3 - deguonies fiksavimo reagentų įvedimo metu išsiliejusio vandens tūris (ml.).

Neatsižvelgta į nedidelius ištirpusio deguonies praradimus surištoje formoje, kai išleidžiamas skysčio perteklius.


3. REZULTATŲ APTARIMAS.

Ryžiai. 3

Deguonies kiekio vandenyje priklausomybė nuo temperatūros.

Mūsų gauti duomenys pateikti 3 lentelėje.

3 lentelė.

Deguonies koncentracijos nustatymo rezultatai,

ištirpęs Dubravenkos upės vandenyje.

Kolba Nr.

V tiosulfatas, ml

V kolbos, ml

C tiosulfatas, ekv/l

C rūgštus, mg/l

106,99

0,01923

105,88

0,01923

108,88

0,01923

108,78

0,01923

105,74

0,01923

6,18

107,52

0,01923

6,12

106,11

0,01923

6,05

105,23

0,01923

5,94

102,99

0,01923

6,18

106,69

0,01923

Vandens, kuriame buvo atlikti matavimai, temperatūra buvo 16,5 O C. Duomenys rodo, kad vanduo yra per daug prisotintas deguonies. Mūsų nuomone, taip yra dėl to, kad mėginių ėmimo vietoje upė plečiasi, suformuodama nedidelį ežerėlį, o vandens sąlyčio su oru plotas ir atitinkamai vandens prisotinimas deguonimi didėja. Be to, reikia pažymėti, kad mėginių ėmimo dieną lijo ir tikriausiai dėl to vanduo buvo per daug prisotintas deguonimi.

Remdamiesi darbo metodikos testavimo rezultatais ir natūralaus vandens tyrimų rezultatais, parengėme laboratorinių darbų, tiriančių deguonies kiekį vandenyje, gaires. Metodinės rekomendacijos pateiktos 1 priede.


IŠVADOS.

Dėl mūsų atlikto darbo:

  • sukurtas deguonies kiekio vandenyje nustatymo metodas;
  • Ištirtas Dubravenkos upės vanduo sankirtos su Miros prospektu srityje;
  • Sudarytos metodinės rekomendacijos laboratoriniams darbams šia tema atlikti.

Taigi galime padaryti tokias išvadas:

  1. Deguonies kiekio vandenyje nustatymo metodas duoda atkuriamus rezultatus didelės deguonies koncentracijos srityje.
    1. Norint išbandyti metodą, galima analizuoti distiliuotą vandenį, iš anksto prisotintą deguonimi.
    2. Vandenyje ištirpusio deguonies nustatymo metodas gali būti naudojamas analitinės chemijos seminare tema „jodometrinis titravimas“, aplinkos objektų analizės metodų seminare, fizikinės chemijos seminare tiriant dujų tirpimo pusiausvyrą. skysčiuose mūsų universiteto chemijos specialybei, taip pat geografinės specialybės hidrologijos seminare.


NAUDOJAMŲ NUORODŲ SĄRAŠAS

  1. Nekrasovas 1. tomas
  2. Ekologija chemijos pamokose.
  3. http://www.geocities.com/novedu/winkler.htm
  4. http://www.oceanography.ru/library_archive/e_works/kaspy/metodhtml/oxygen/oxygen.htm

Kiti panašūs darbai, kurie gali jus sudominti.vshm>

4826. Kūno kultūros pamokų vedimas 5 klasėje vidurinėje mokykloje 139,96 KB
Ištirti 5 klasės mokinių fizinės ir fiziologinės raidos ypatumus. Apsvarstykite 5 klasės mokinių kūno kultūros uždavinius ir priemones. Susipažinti su 5 klasės mokinių kūno kultūros organizavimo formomis. Atlikti empirinį kūno kultūros pamokų mokymo 5 klasėse tyrimą, kuris apima tris etapus.
11251. Inovatyvus mokytojo asmenybės modelis Rusijos aukštojo mokslo reformos kontekste 6,45 KB
Vienas iš pagrindinių uždavinių – gerinti švietimo kokybę, susijusį su ženkliu švietimo vaidmens didėjimu ir asmens, kaip pagrindinės visuomenės kapitalo, vertės suvokimu. Tačiau kito kelio nėra, nes darbo rinka diktuoja savo sąlygas. Požiūris į Tolstojaus ir Montessori mokytojus, paremtas antropologijos principais, ugdymo individualizavimu, mokinio savarankiškumo ugdymu ir iniciatyva atskleisti savo kūrybinius gebėjimus su gilia pagarba mokinio asmenybei, aktualus ir šiandien, nes...
8243. VANDENS VALYMO, DEZINFEKCIJOS, DEEZINFEKCIJOS SANITARINĖS PRIEŽIŪROS ORGANIZAVIMAS IR VYKDYMAS LAUKO SĄLYGOMIS AVARINIAIS IR KARO METU 1,11 MB
Įvaldyti valymo, dezinfekcijos, gėlinimo, vandens nukenksminimo lauke būdus ir priemones avarinių situacijų metu. Įvaldykite vandens valymo kokybės medicininės kontrolės metodus šioje srityje. Geriamojo vandens kokybės rodikliai, vandens valymo rūšys, vandens valymo, dezinfekcijos, gėlinimo būdai, jų ypatumai centralizuotam ir decentralizuotam vandens tiekimui.
2108. Kasybos operacijų vykdymas 872 KB
Atskirai kasant uolienų arba anglies ir pagrindines uolienas atliekama schema, pagal kurią pirmiausia į tam tikrą iškasą pašalinama anglies siūlė arba tam tikras sluoksnis, o po to - pagrindinės uolienos arba likę sluoksniai. Plačiasienė kasyba – tai schema, kai anglys iškasamos ne darbinės dalies skerspjūvyje, o atliekos dedamos į susidariusią erdvę. Patartina naudoti buitinius kombainus atliekant kasybos darbus anglies siūlėje, kurioje yra nedidelis uolienų procentas, kurio stiprumas f yra iki 7, o pasvirimo kampas iki...
17466. Kasybos tyrinėjimų vykdymas 243,35 KB
Pagrindinės Rusijos Federacijos ekonominės plėtros kryptys apima pasirengimo plėtoti žvalgomus naudingųjų iškasenų išteklius efektyvumo ir kokybės didinimą bei esamų kasybos įmonių žaliavų bazės plėtrą. Siekiant sutrumpinti telkinių žvalgybai reikalingą laiką, būtinas tolesnis sistemingas geologinės žvalgybos tarnybos techninis įrengimas ir visapusiškas kasybos darbų mechanizavimas.
318. Savivaldybės rinkimų organizavimas ir vykdymas 19,89 KB
Rinkimų kampanijos veikla, susijusi su rinkimų rengimu ir vykdymu, vykdoma nuo vietos savivaldos valstybės institucijos įgalioto pareigūno sprendimo skelbti rinkimus oficialaus paskelbimo dienos iki rinkimų komisijos, organizuojančios rinkimus, dienos. teikia rinkimams rengti ir pravesti skirtų atitinkamo biudžeto lėšų panaudojimo ataskaitą . Konkrečių rinkimų organizavimas apima jų rengimo ir vykdymo veiklą. Tarp...
606. Neplaninių ir tikslinių instruktažų organizavimas ir vedimas 8,91 KB
Neplaninių ir tikslinių instruktažų organizavimas ir vykdymas Neplaniniai instruktažai vykdomi: Kai įvedami nauji arba patikslinti darbo saugos instrukcijų standartai; Diegiant naują ar kintantį riedmenų įrangos, įrankių ir kitų darbo saugai įtakos turinčių veiksnių technologinį procesą; Jei darbuotojai pažeidžia darbo saugos reikalavimus, dėl kurių gali būti arba galėjo įvykti sužalojimas, nelaimingas atsitikimas, avarija, sprogimas, gaisras ir pan. Avarinė situacija šiuo...
7258. Sporto renginių organizavimas. Dopingas sporte 28,94 KB
12 Baltarusijos Respublikos sporto ir turizmo ministerijos nutarimas Nr. 10. Pagrindiniai ESK uždaviniai yra: nustatyti vienodus sportininkų meistriškumo lygio vertinimus ir sporto pavadinimų bei kategorijų skyrimo tvarką; skatinant sporto plėtrą, tobulinant sporto varžybų sistemą, pritraukiant piliečius į aktyvų sportą, didinant sportininkų visapusiško fizinio pasirengimo ir sportinio meistriškumo lygį. Sportas yra neatsiejama sporto dalis, turinti specifines varžybinės veiklos ypatybes ir sąlygas...
19239. Mokymų vedimas kandidatams užimti laisvas pareigas 57,03 KB
Pirmoji grupė siejama su noru gauti maksimalų pelną mažiausiomis sąnaudomis; antrasis su tam tikrais skirtumais tarp žmonių, kurie daugiausia lemia sėkmingos profesinės veiklos tikimybę tam tikroje žmogaus darbo srityje. Didele dalimi tai lėmė šalyje įvykę socialiniai-ekonominiai pokyčiai, o tai leidžia išreikšti pasitikėjimą, kad mokslo pasiekimai darbo psichologijos srityje vis labiau plinta praktinėje...
11758. Atsiskaitymų su tiekėjais audito atlikimas Polist-tour LLC 179,04 KB
Organizuojant buhalterinę apskaitą įmonėse atsiskaitymams su tiekėjais skiriamas didelis dėmesys, kadangi vyksta nuolatinė ūkinio turto cirkuliacija, dėl kurios nuolat atnaujinami įvairūs atsiskaitymai. Pagal tikslą reikia išspręsti šiuos uždavinius: atskleisti esmę, prasmę ir formą...

Įvadas

Visur naudojame vandentiekio vandenį. Rusijos medicinos mokslų akademijos Žmogaus ekologijos ir aplinkos tyrimų instituto geriamojo vandens tiekimo laboratorijos duomenimis, 90% vandens tiekimo tinklų tiekia vandenį į namus, neatitinkančius sanitarinių standartų. Pagrindinė sveikatai kenksmingų nitratų, pesticidų, naftos produktų ir sunkiųjų metalų druskų atsiradimo vandentiekio vandenyje priežastis – katastrofiška vandentiekio ir kanalizacijos sistemų būklė. Nuotekų vandens ir įmonių išmetamų teršalų derinys suteikia papildomą efektą: bakterijos - E. coli, patogeniniai mikroorganizmai, Vibrio cholerae ir kt. - pridedami prie aukščiau išvardytų cheminių geriamojo vandens komponentų. Todėl šios problemos aktualumas yra labai didelis.

Tyrimo objektas

Tyrimo objektas – paprastas vandentiekio vanduo, paimtas iš Savivaldybės ugdymo įstaigos licėjaus Nr. 22 centralizuoto vandentiekio šaltinio, kuriam nebuvo atliktas joks išankstinis apdorojimas ar filtravimas, kad būtų galima susidaryti objektyvų būklės vaizdą. kasdieniame gyvenime naudojamo vandens.

Hipotezė

Jei vanduo yra beveik skaidrus, neturi pakankamai ryškaus skonio ir kvapo, o taip pat jei vandens chloro kiekis, pH ir kietumas atitinka didžiausias leistinas koncentracijas, tuomet tinkamas naudoti centralizuoto vandentiekio vanduo.

Tyrimo tikslas

Remiantis hipoteze, tyrimo tikslas – patikrinti, ar vanduo iš čiaupo atitinka tam tikrus GOST reikalavimus.

Literatūros apžvalga

Buvo atlikta literatūros apžvalga, siekiant ištirti geriamojo vandens kokybės įtaką sveikatai, geriamojo vandens kokybės standartus ir mutagenų susidarymą dėl vandens chlorinimo.

Metodika "VANDENS SUDĖTIS IR KOKYBĖ"

Kasdien vandens apykaita žmogaus organizme yra 2,5 litro, todėl nuo jo kokybės labai priklauso žmogaus būklė, sveikata ir darbingumas. Įvairios vandenyje esančios medžiagos suteikia jam kvapą, padaro jį saldžiu, sūru ar net karti. Geriamojo vandens kvapo ir skonio intensyvumui įvertinti skirta 5 balų skalė. Jei kyla abejonių dėl geriamojo vandens kokybės, jį išvalyti nuo nešvarumų reikia naudoti specialius filtrus.

Fizikinio vandens tyrimo metodas apima:

  • Vandens skaidrumo tyrimai
  • Suspenduotų dalelių nustatymas vandenyje
  • Kvapas
  • Skonis.

Šie rodikliai nustatomi naudojant specialius metodus, aprašytus įvairiuose literatūros šaltiniuose (pvz., S. V. Družininas „Vandens ir rezervuarų tyrimas mokyklos aplinkoje“, 2008).

Cheminės analizės metodas apima apibrėžimą:

  • Jonai vandenyje naudojant kokybines reakcijas
  • pH, pH
  • Vandens kietumas titrimetriniu metodu.

Jonų nustatymas

Dauguma žinomų elementų, sudarančių palyginti didelius vandens kiekius, egzistuoja jonų pavidalu. Norint įrodyti šių jonų buvimą vandenyje, buvo panaudota kokybinė cheminė pusiau mikroanalizės technika. Atlikta kokybinė vandens mėginio analizė, siekiant nustatyti, ar vandenyje yra: magnio katijonų, geležies (II, III), kalcio, švino, vario; bromo, jodo, chloro, sulfato anijonai.

Vandens kietumas.

Vandens kietumą lemia kalcio ir magnio druskų buvimas jame. Tai yra bendras kietumas. Jį sudaro karbonatas (laikinas, nes yra kalcio ir magnio bikarbonatų) ir nekarbonatas (nuolatinis, dėl kalcio chloridų, Mg 2+ ir Fe 2+). Po virinimo tirpale likusios druskos sukelia pastovų vandens kietumą. Bendras vandens kietumas nustatomas taip. Į 250 ml kūginę kolbą įpilkite 100 ml tiriamojo vandens, įpilkite 5 ml amoniako buferinio tirpalo (NH4OH + NH4Cl), kad susidarytų šarminė reakcija, o tada 7–8 lašus indikatoriaus (eriochromo juodo). Mėginys nusidažo intensyviai vyšnių raudonumo spalva. Tirpalas maišomas ir lėtai titruojamas 0,05 normalaus Trilono "B" tirpalu, kol mėginio spalva pasikeičia iš vyšninės į mėlyną. Taip yra dėl to, kad trilonas „B“ šarminėje aplinkoje sąveikauja su kalcio ir magnio jonais, sudarydamas sudėtingą bespalvį junginį ir išstumdamas indikatorių į laisvą formą. Bendras standumas apskaičiuojamas pagal formulę:

čia: V – titravimui sunaudoto Trilono „B“ tirpalo tūris, ml.

N - Trilono "B" tirpalo normalumas, mg ekv/l (0,05)

V 1 - tiriamojo tirpalo, paimto titruoti, tūris, ml (100 ml)

Vandenilio indeksas.

Vanduo tiriamas įvairiais indikatoriais (lakmusas, universalus indikatorinis popierius, metilo apelsinas) ir pagal jų spalvos pokyčius formuluojamos atitinkamos išvados.

Rezultatus žiūrėkite lentelėje Nr. 1.

Tyrimo metu gautų duomenų lyginamoji analizė.

Jis pateiktas lentelėje „Vandens mėginio fizikinių ir cheminių parametrų atitiktis GOST reikalavimams“.

Parametras Vienetas Gauta vertė Didžiausia leistina norma
pagal GOST 2874-82
Vandens skaidrumas 5 balų skalė 1 1.5
Suspenduotų dalelių buvimas 1 2
Vandens skonis 1 2
Vandens kvapas esant t=20 o C
Vandens kvapas esant t=60 o C
1 2
pH vertė pH ~6.5 6.0 - 9.0
Standumas mol/m3 ~4.5 7.0

Išvados.

Tyrimo metu buvo nustatyta:

  • Drumstumo indikatorius yra optimalus
  • Vandenyje suspenduotų dalelių nerasta
  • Vandens mėginys neturėjo nei skonio, nei kvapo
  • Kokybinė vandens mėginio analizė davė neigiamą rezultatą, kad vandenyje yra: magnio katijonų, geležies(II,III), švino, vario; anijonai, bromas, jodas; sulfatai
  • Buvo aptikti kalcio katijonai (nedidelės gipso nuosėdos) ir chloro anijonai (nedidelės baltos sūrio sidabro chlorido nuosėdos).
  • Lengvai rūgštinės aplinkos priežastis greičiausiai yra chloro jonų buvimas vandenyje, kaip minėta aukščiau.
  • Gautas vandens kietumas 4-4,5 mmol/l.

Taigi galime daryti išvadą, kad vandens mėginys, paimtas iš Savivaldybės ugdymo įstaigos licėjaus Nr.22 centralizuoto vandens tiekimo šaltinio, atitinka GOST reikalavimus pagal kriterijus, pagal kuriuos buvo atliktas tyrimas, todėl mūsų hipotezė pasitvirtino.

  • tęsti įvairių šaltinių geriamojo vandens kokybės stebėsenos tyrimus;
  • atlikti lyginamąją gautų rezultatų analizę;
  • tirti vandens mėginius kiekybinės analizės metodais;
  • tęsti tyrimus laboratorijose, kuriose įrengta atitinkama įranga ir reagentai.

Bibliografija.

  1. Bogolyubov A.S. Ekosistema. - M., 2001 m.
  2. Laikraštis „Biologija“. Leidykla „Rugsėjo pirmoji“. 2008 Nr.23
  3. Laikraštis „Ivanovo-Press“. Nr.41 nuo 2007-10-11
  4. Popova T.A. Ekologija mokykloje. - M., 2005. - 64 p.
  5. Svetainė: www-chemistry.univer.kharkov.ua. Skyrius: bylos, 5 paskaita apie ekologiją.
  6. Svetainė: www.ijkh.ivanovo.ru. MUP „Vodokanal“ skyrius.
  7. Svetainė: www.prechist-ecologia.narod.ru. Skyrius „Vandens paviršius“.
  8. Fedoros E.I. Nechaeva G.A. Ekologija eksperimentuose. -M, 2006. - 384 p.

Šiuo metu chemijos mokytojas turi svarstyti įvairias aplinkosaugos problemas, viena iš jų – švaraus vandens problema. Vertinant vandens mineralinių druskų kiekį, atskirai išskiriama kalcio ir magnio druskų koncentracija jame, kalbant apie vandens kietumo laipsnį.

Kietame vandenyje muilas neputoja, daržovės blogai iškepa, o naudojant tokį vandenį garo katiluose susidaro nuosėdos, kurios mažina jų veikimo efektyvumą ir gali sukelti sprogimą. Prieš geriant kietą vandenį patartina suminkštinti, pašalinant kalcio ir magnio katijonus.

Tačiau kalcis ir magnis yra būtini organizmo veiklai, nes jie atlieka svarbų vaidmenį kaulų formavimosi, kraujo krešėjimo, širdies raumens susitraukimo, nervinių impulsų perdavimo procesuose. Nustatyta, kad vietovėse, kuriose geriamajame vandenyje yra mažai kalcio, dažniau susergama širdies ligomis. Tuo pačiu metu, geriant kietą vandenį, padidėja šlapimo pūslės akmenligės rizika ir neigiamai veikia kraujagyslių formavimąsi. Kalcio jonų perteklius organizme lemia druskų nusėdimą gimdos kaklelio, krūtinės ląstos, juosmens stuburo ir galūnių sąnariuose. Iš to išplaukia, kad svarbu stebėti kalcio ir magnio druskų kiekį geriamajame vandenyje. Su keliais paprastais vandens kietumo nustatymo metodais mokiniai gali susipažinti chemijos pamokose.

Bendras vandens kietumas laboratorinėmis sąlygomis nustatomas kompleksometriniu titravimu, naudojant selektyvius kalcio-magnio jonų elektrodus. Tačiau šiems metodams reikalingi brangūs reagentai ir instrumentai, kurie mokykloms praktiškai neprieinami, todėl siūlome priimtinesnį metodą mokyklų laboratorijoms, naudojant druskos rūgštį ir natrio ortofosfatą.

Metodas pagrįstas Ca 2+ Mg 2+ jonų nusodinimu pertekliniu natrio ortofosfato Na 3 PO 4 tirpalu, po kurio nustatomas nusodinimo likutis:

3 MeCl 2 + 2 Na 3 PO 4 > Me 3 (PO 4) 2 v + 6NaCl

3 Me(HCO 3) 2 + 2 Na 3 PO 4 > Me 3 (PO 4) 2 v + 6 NaHCO 3.

Kaip matyti iš aukščiau pateiktų lygčių, iš Me(HCO 3) 2 susidaro lygiavertis NaHCO 3 kiekis. Titruojant natrio fosfato likutį druskos rūgštimi, tuo pačiu metu titruojamas ir natrio bikarbonatas, kuriam nustatyti reikalingas toks pat druskos rūgšties kiekis kaip ir laikinajam vandens kietumui, į kurį reikia atsižvelgti atliekant skaičiavimus. .

Analizės metodika

Įpilkite 100 ml tiriamo vandens į 250 ml matavimo kolbą, įpilkite tiksliai išmatuotą 0,2 N tūrį (pvz., 25 ml). Na 3 PO 4 tirpalu ir palikite 30 min. Tada įpilkite distiliuoto vandens iki žymės, gerai išmaišykite ir per storą popierinį filtrą perfiltruokite į sausą indą.

Supilkite 100 ml filtrato į 250 ml kūginę kolbą ir įlašinkite 2–3 lašus metiloranžinio indikatoriaus, tada titruokite druskos rūgštimi, kol tirpalas pasidarys šviesiai rausvas.

Tuo pačiu metu nustatykite druskos rūgšties tūrį, naudojamą laikinam kietumui identiškomis sąlygomis nustatyti. Norėdami tai padaryti, paimkite 250 ml matavimo kolbą, įpilkite 100 ml tiriamo vandens, iki žymės praskieskite distiliuotu vandeniu ir gerai išmaišykite. Po to į kūginę titravimo kolbą supilama 100 ml tirpalo, įlašinama 2-3 lašai metilo apelsino ir titruojama druskos rūgštimi, kol pasidaro šviesiai rausva spalva.

1. Apskaičiuokite laikinąjį vandens kietumą (mol/l) pagal formulę:

F in. = (C ai (HCl)V (HCl)/V ir tt ) (Vkolbos / V(H 2 O) 1000, kur V (HCl) – titravimui sunaudotos druskos rūgšties tūris, l;

C e (HCl) - molinė druskos rūgšties ekvivalento koncentracija, mol/l;

V (H 2 O) - ištirto vandens tūris, l;

Vkolbos - matavimo kolbos tūris, l;

V pr. - titruoti paimto vandens tūris, l.

Skaičiavimo pavyzdys pateiktas 1 priede. Skirtingais metodais gautų rezultatų palyginimas rodo, kad siūlomas metodas puikiai gali būti naudojamas nustatant bendrą vandens kietumą.

Informaciją apie kieto vandens sudėtį, kietumo tipus ir jo pašalinimo būdus galima rasti lentelėje. 1.

1 lentelė.

Vandens kietumas ir jo pašalinimo būdai

Kieto vandens sudėtis

Skysčio tipas

Gynimo priemonės

pagal kompoziciją

jos pašalinimo būdu

Ca 2+
Mg 2+

karbonatas

laikina

1) šildymas

2) kalkių priedas

3) einant per jonų keitiklį

Cl -
N0-3

nekarbonatinis

pastovus

1) pridedant sodos,

2) einant per jonų keitiklį

Cl -
N0-3
SO 4 2-
NSO – 3

1) einantis per jonų keitiklį

Bendrojo vidurinio ugdymo įstaigų mokinių rajoninis mokslinių biologinių ir aplinkosauginių darbų konkursas

VANDENS KOKYBĖS NUSTATYMAS MOKYKLOS LABORATORIJOJE

Pimonenko Bogdanas Vasiljevičius

8 klasės mokinys

GUO UPC "Klimovičių rajono Zvenchatsky vaikų darželis-vidurinė mokykla"

Mokslinis patarėjas:

Shalygina Snezhana Igorevna

Chemijos mokytojas

Valstybinė švietimo įstaiga švietimo įstaiga "Zvenchatsky darželis-vidurinė mokykla"

Klimovičių rajonas“

agr. Zvenchatka, 2018 m

Įvadas_______________________________________________________________________ 3

1 skyrius Teorinė dalis

1.1 Vandens sudėtis __________________________________________________________________ 4

1.2 Vandens tiekimo šaltinių charakteristikos ir geriamojo vandens kokybė______5

1.3 Geriamojo vandens kokybės įtaka žmonių sveikatai_______________________7

1.4 Vandens kokybės fiziniai rodikliai_________________________________________________________8

1.5 Cheminiai vandens kokybės rodikliai_____________________________________10

2 skyrius Praktinė dalis

Darbo metodas__________________________________________________________________________12

2.1 Vandens kokybės fizikinių rodiklių nustatymas ______________________12

2.2 Vandens kokybės nustatymas cheminės analizės metodais ____________ 15

2.3 Darbo rezultatai_________________________________________________________19

Išvada________________________________________________________________________20

Naudotų šaltinių sąrašas________________________________________________21

Įvadas

Vanduo yra pati nuostabiausia, labiausiai paplitusi ir reikalingiausia medžiaga Žemėje. Garsus sovietų mokslininkas akademikas I. V. Petrjanovas savo mokslo populiarinimo knygą apie vandenį pavadino „Nepaprastiausia medžiaga pasaulyje“. Biologijos mokslų daktaro B. F. Sergejevo parašyta „Pramoginė fiziologija“ prasideda skyriumi apie vandenį – „Medžiaga, sukūrusi mūsų planetą“.

Beveik 3/4 Žemės rutulio paviršiaus yra padengta vandeniu, todėl susidaro vandenynai, jūros, upės ir ežerai. Atmosferoje daug vandens yra dujinių garų pavidalu; jis guli didžiulių sniego ir ledo masių pavidalu ištisus metus aukštų kalnų viršūnėse ir poliarinėse šalyse. Žemės gelmėse taip pat yra vandens, kuris prisotina dirvą ir uolienas.

Mokslininkai yra visiškai teisūs: Žemėje nėra medžiagos, kuri mums būtų svarbesnė už paprastą vandenį, ir tuo pačiu nėra kitos medžiagos, kurios savybės turėtų tiek prieštaravimų ir anomalijų, kiek jos savybės.

Planetos klimatas priklauso nuo vandens. Geofizikai tvirtina, kad Žemė jau seniai būtų atvėsusi ir pavirtusi negyvu akmens gabalu, jei ne vanduo. Jis turi labai didelę šiluminę galią. Kaitinamas, sugeria šilumą; atvėsęs atiduoda. Žemės vanduo sugeria ir grąžina daug šilumos ir taip „išlygina“ klimatą. O Žemę nuo kosminio šalčio saugo tos vandens molekulės, kurios išsibarsčiusios atmosferoje – debesyse ir garų pavidalu... Be vandens neapsieisi – tai pati svarbiausia medžiaga Žemėje.

Vanduo sudaro iki 80% ląstelės masės ir joje atlieka itin svarbias funkcijas: lemia ląstelių tūrį ir elastingumą, perneša ištirpusias medžiagas į ląstelę ir iš jos, saugo ląstelę nuo staigių temperatūros svyravimų. Žmogaus kūnas yra 2/3 vandens. Beveik visos reakcijos vyksta vandeniniuose tirpaluose. Dauguma reakcijų, naudojamų technologiniuose procesuose chemijos, farmacijos ir maisto pramonėje, taip pat vyksta vandeniniuose tirpaluose.

Be vandens neįmanoma įsivaizduoti žmogaus, kuris jį vartoja įvairiems buities poreikiams, gyvenimas.

Žmonijos vandens poreikiai šiandien jau prilygsta atsinaujinantiems gėlo vandens ištekliams mūsų planetoje. Daug gėlo vandens iššvaistome neapgalvotai ir veltui. Todėl būtina taupyti vandenį!

Temos aktualumas: norėdamas gerai jaustis, žmogus turėtų gerti tik švarų ir kokybišką vandenį. Šiandien žmogaus sveikatos palaikymas ir stiprinimas yra viena opiausių žmonijos problemų.

Šio darbo tikslas yra: vandens kokybės būklės mieste tyrimas. Zvenčatka.

Tyrimo metu išspręstos problemos:

Studijuoti specialią literatūrą tiriama tema;

Įvaldyti vandens kokybės nustatymo metodiką;

Nustatyti vandens kokybę laboratorinėmis sąlygomis.

Hipotezės – prielaidos:

    Vanduo turi įtakos žmonių sveikatai.

    Vanduo ag. Klimovičių rajono Zvenchatka, tiekiama per centralizuotą vandens tiekimą, atitinka SanPiN „Higienos reikalavimus ir geriamojo vandens kokybės standartus“.

1 skyrius. Teorinė dalis

1.1 Vandens sudėtis

Vanduo, gausiausias junginys gamtoje, niekada nėra visiškai grynas. Vandens cheminė formulė yra H 2 O. Tai reiškia, kad kiekvienoje vandens molekulėje yra du vandenilio atomai ir vienas deguonies atomas. Natūraliame vandenyje yra daug ištirpusių medžiagų – druskų, rūgščių, šarmų, dujų (anglies dioksido, azoto, deguonies, sieros vandenilio), pramoninių atliekų ir netirpių mineralinės ir organinės kilmės dalelių.

Vandens savybės ir kokybė priklauso nuo jame esančių medžiagų sudėties ir koncentracijos. Gryniausias natūralus vanduo yra lietaus vanduo, tačiau jame yra ir priemaišų bei ištirpusių medžiagų (iki 50 mg/l).

1.2 Vandens tiekimo šaltinių charakteristikos ir geriamojo vandens kokybė

Gaunant geriamąjį vandenį pagal jo kilmę išskiriamos dvi pagrindinės grupės: požeminis ir paviršinis vanduo.

Požeminių vandenų grupė skirstoma į:

1. Arteziniai vandenys. Kalbame apie vandenis, kurie siurblių pagalba kyla į paviršių iš požeminės erdvės. Jie gali gulėti po žeme keliais sluoksniais arba vadinamaisiais pakopomis, kurie yra visiškai apsaugoti vienas nuo kito. Akytas dirvožemis (ypač smėlis) turi filtravimo, taigi ir valymo efektą, skirtingai nei suskilusios uolienos. Tinkamai ilgai gyvendamas vandeniui akytose dirvose, artezinis vanduo pasiekia vidutinę dirvožemio temperatūrą (8-12 laipsnių) ir jame nėra mikrobų. Dėl šių savybių (beveik pastovi temperatūra, geras skonis, sterilumas) artezinis vanduo ypač tinkamas geriamojo vandens tiekimui. Vandens cheminė sudėtis paprastai išlieka pastovi.

2. Infiltracinis vanduo. Šis vanduo išgaunamas siurbliais iš šulinių, kurių gylis atitinka upelio, upės ar ežero dugno žymes. Tokio vandens kokybę daugiausia lemia paviršinis vanduo pačiame vandentakyje, t.y. vanduo, gaunamas per infiltracinį vandens paėmimą, yra tinkamesnis gerti, tuo švaresnis vanduo upelyje, upėje ar ežere. Tokiu atveju gali svyruoti jo temperatūra, sudėtis ir kvapas.

3. Šaltinio vanduo. Kalbame apie požeminį vandenį, kuris natūraliai teka į žemės paviršių. Būdamas požeminis vanduo, jis yra biologiškai nepriekaištingas ir savo kokybe prilygsta arteziniam vandeniui. Tuo pačiu metu šaltinio vandens sudėtis smarkiai svyruoja ne tik trumpais laikotarpiais (lietaus, sausros), bet ir sezoniškai (pavyzdžiui, tirpstant sniegui).

Gėlo vandens ištekliai žemėje pasiskirstę itin tolygiai. Sausieji arba pusiau sausringi pasaulio regionai, sudarantys 40 % pasaulio sausumos masės, naudoja tik 2 % pasaulio vandens. Kai kuriose Azijos ir Afrikos šalyse vyksta tikri karai dėl švaraus vandens šaltinių! Daugiau nei pusė pasaulio gyventojų, t.y. 3,5 milijardo žmonių naudoja vandens šaltinius, kurių valymas trunka net minimaliai. Dėl įvairių su nekokybišku vandeniu susijusių ligų, tokių kaip viduriavimas, hepatitas A, maliarija ir kt., kasmet miršta daugiau nei 5 milijardai žmonių, kurių dauguma yra vaikai. Iki 2025 m. du trečdaliai pasaulio gyventojų patirs vidutinį ar stiprų vandens trūkumą.

Kodėl vandens trūkumo problema tokia opi planetoje, kurioje yra vandens? Tam yra keletas priežasčių. Paprasčiausias yra tai, kad 1 338 000 000 km3 arba 96,5% vandens Žemėje yra sūrus jūros vanduo. Požeminis, paviršinis ir atmosferinis vanduo sudaro 47 984 610 km3 arba 3,5% viso vandens Žemėje. Gėlas vanduo sudaro net mažiau nei 35 029 210 km 3, o tai sudaro 2,5 % planetos vandens atsargų. Ir galiausiai iš visų gėlo vandens atsargų tik 118 610 km yra skirti žmonėms, t.y. 0,3%! Likusi gėlo vandens dalis yra užšalusi ledo dangoje (24 064 100 km3, arba 68,7%), esančiame dirvožemio drėgme ir giliame, nepasiekiamame požeminiame vandenyje (10 530 000 km3, arba 30,1%).

Pasaulio gėlo vandens atsargos nedidėja, tačiau jo suvartojimas nuolat auga.

WWF Living Planet ataskaitoje pažymima, kad gėlo vandens sistema, įskaitant geriamąjį vandenį, išgyvena ūmią krizę. Ši problema aktuali ir mūsų šalyje. Vandens tema yra labai svarbi ir aktuali visam pasauliui, jei šimtmečio pradžioje 40% pasaulio gyventojų (2,5 mlrd. žmonių) gyveno vietovėse, kuriose trūksta vandens, tai 2025 metais tai jau bus 65-70%. , apie 5, 5 mlrd

Vandens poreikį žmogaus gyvybei užtikrinti lemia jo vaidmuo gamtos cikle, taip pat tenkinant fiziologinius, higieninius, rekreacinius, estetinius ir kitus žmogaus poreikius. Žmonių įvairios paskirties vandens poreikių tenkinimo problemos sprendimas yra glaudžiai susijęs su reikiamos jo kokybės užtikrinimu. Pramonės, transporto plėtra ir gyventojų perteklius daugelyje planetos regionų lėmė didelę hidrosferos taršą.

Plačiai paplitęs skalbimo ir indaplovių naudojimas bei geresni higienos standartai lėmė, kad per pastaruosius 20 metų sunaudojamo vandens kiekis padidėjo. Vienam gyventojui per parą reikalingas vandens kiekis priklauso nuo vietovės klimato, gyventojų kultūrinio lygio, miesto ir būsto fondo pagerinimo laipsnio. Paskutinis veiksnys yra lemiamas. Ja remiantis buvo sukurti „Vandens vartojimo standartai“. Nurodyti standartai apima vandens suvartojimą butuose, kultūros ir socialinėse įmonėse, viešąsias paslaugas ir viešąjį maitinimą.

1.3 Geriamojo vandens kokybės įtaka žmonių sveikatai

Pasaulio sveikatos organizacijos duomenimis, apie 80% visų infekcinių ligų pasaulyje yra susijusios su nepatenkinama geriamojo vandens kokybe bei sanitarinių ir higieninių vandens tiekimo standartų pažeidimais. Pasaulyje 2 milijardai žmonių serga lėtinėmis ligomis dėl užteršto vandens naudojimo.

Užterštas ir požeminis vanduo. Šiandien požeminiuose šaltiniuose, naudojamuose geriamajam vandeniui, yra žemės ūkio cheminių medžiagų nuosėdų, pesticidų, gaunamų iš lauko nuotėkio, tirpiklių ir chemijos pramonės chloruotų angliavandenilių.

PSO duomenimis, kas dešimtas planetos žmogus kenčia nuo prastos kokybės geriamojo vandens vartojimo. Todėl priemonių rinkinyje, kuriais siekiama užkirsti kelią neigiamoms geriamojo vandens pasekmėms žmonių sveikatai, pirmaujančią vietą turėtų užimti higieniškai tvarkingas vandens tiekimas.

JT ekspertų teigimu, iki 80% cheminių junginių, patenkančių į išorinę aplinką, anksčiau ar vėliau patenka į vandens šaltinius. Kasmet visame pasaulyje išleidžiama daugiau nei 420 km3 nuotekų, todėl netinkama naudoti apie 7 tūkst. km3 vandens.

Cheminė vandens sudėtis kelia rimtą pavojų visuomenės sveikatai. Gamtoje vanduo niekada nerandamas chemiškai gryno junginio pavidalu. Turėdamas universalaus tirpiklio savybes, jis nuolat turi daugiau įvairių elementų ir junginių, kurių santykį lemia vandens susidarymo sąlygos ir vandeningųjų sluoksnių sudėtis. Priemonių, skirtų užkirsti kelią neigiamiems geriamojo vandens padariniams žmonių sveikatai, rinkinyje, pirmaujančią vietą turėtų užimti higieniškai tvarkingas vandens tiekimas.

Dar 1944 metais V.I. Vernadskis savo darbe „Keli žodžiai apie noosferą“ rašė: „Mūsų planetos istorijoje atėjo kritinis, milžiniškos reikšmės žmonėms momentas, kuriam buvo ruošiamasi milijonus, o tiksliau milijardus metų ir kuris giliai įsiskverbė. į milijonus žmonių kartų“. Mokslininkas išsakė savo mintis dar gerokai anksčiau, nei žmonija iš tikrųjų susidūrė; negrįžtamų gamtos sistemų pokyčių grėsmė, pažeidžiamos gamtinės sąlygos ir ištekliai, esamos ir būsimos Žemės planetos gyventojų kartos.

Vanduo yra būtinas žmogaus gyvybei. Žmogaus kūnas yra 71% vandens. Visos cheminės reakcijos kiekvienoje kūno ląstelėje vyksta tarp ištirpusių medžiagų. Kasmet žmogus praleidžia per save vandens kiekį, daugiau nei penkis kartus viršijantį mūsų kūno svorį, o per savo gyvenimą kiekvienas iš mūsų pasisavina apie 25 tonas vandens.

Nemaža dalis mūsų respublikos gyventojų gerti naudoja vandenį iš požeminių šaltinių, kuriuose yra daug geležies, druskų ir kietumo. Artezinių vandenų, kuriuose fluoro kiekis 2-3 kartus viršija higienos normas, defluoridavimo problema respublikoje nesprendžiama.

1.4 Fiziniai vandens kokybės rodikliai

Chroma

Spalva yra natūrali natūralaus vandens savybė dėl huminių medžiagų ir sudėtingų geležies junginių. Vandens spalvą galima nustatyti pagal rezervuaro dugno savybes ir struktūrą, vandens augmenijos pobūdį, dirvožemius, esančius šalia rezervuaro, pelkių ir durpynų buvimą drenažo baseine ir kt. Vandens spalva yra nustatoma vizualiai arba fotometriškai, lyginant mėginio spalvą su įprastos 100 laipsnių spalvų skalės vandens, paruošto iš kalio dichromato K 2 Cr 2 O 7 ir kobalto sulfato CoS0 4 mišinio, spalva. Paviršinio vandens atveju šis indikatorius spalvų skalėje gali būti ne didesnis kaip 20 laipsnių.

Gelsvi, rudi ar gelsvai žalsvi vandens atspalviai iš natūralių šaltinių daugiausia paaiškinami humusinių medžiagų buvimu vandenyje. Spalva būdinga upės vandeniui, kurį iš dalies maitina pelkių vanduo, o kartais ir rezervuaro vanduo.

Vandentiekio tiekiamo geriamojo vandens spalva neturi viršyti 20 laipsnių. Išimtiniais atvejais, susitarus su sanitarinėmis institucijomis, vandens spalva gali būti leidžiama iki 35 laipsnių. Reikšmingos spalvos vandens naudojimas įmonėse, kuriose vanduo tiesiogiai liečiasi su gaminiais gamybos proceso metu (pavyzdžiui, tekstilės pramonėje), gali pabloginti gaminių kokybę.

Skaidrumas

Vandens skaidrumas matuojamas stikliniame cilindre arba stikliniame vamzdelyje su centimetro skale. Tuo pačiu metu nustatomas vandens sluoksnio storis (cm), per kurį ant baltos plokštės juodai nudažytas simbolis dviejų kryžminių 1 mm storio linijų (kryžius) pavidalu arba specialiu standartiniu šriftu. vis dar matosi. Taigi skaidrumas matuojamas cm vandens. Art.

Drumsto vandens naudojimas (be išankstinio paaiškinimo) yra nepageidaujamas arba net nepriimtinas kai kurioms vartotojų kategorijoms. Vandentiekio vamzdžiais tiekiamo vandens buitinėms ir geriamoms reikmėms kokybės reikalavimus reglamentuoja valstybiniai standartai. Suspenduotų medžiagų kiekis centralizuotomis vandens tiekimo sistemomis tiekiamame buitiniam ir geriamam vandeniui neturėtų viršyti 1,5 mg/l. Daugelis pramoninių vartotojų gali naudoti vandenį, kuriame suspenduotų kietųjų medžiagų kiekis yra didesnis nei leidžiamas geriamajame vandenyje. Tačiau daugeliui pramonės vartotojų drumsto vandens naudojimas yra nepageidautinas. Taigi aušinimui naudojant vandenį, kuriame yra mechaninių priemaišų, kai kuriais atvejais greitai užsikemša aušinimo įranga. Leidžiamas skendinčių medžiagų kiekis aušinimo vandenyje priklauso nuo įrangos tipo.

Vandens kvapas ir skonis

Kvapų ir skonių buvimą vandenyje iš natūralių šaltinių lemia ištirpusių dujų, įvairių mineralinių druskų, taip pat organinių medžiagų ir mikroorganizmų buvimas jame. Pelkių ir durpių vandenys, taip pat vandenilio sulfido turintys vandenys turi kvapą ir skonį; kai kuriais atvejais kvapą sukelia gyvų arba pūvančių dumblių buvimas vandenyje jiems žuvus. Vanduo po chloravimo turi nemalonų kvapą, jei jame yra šiek tiek likutinio chloro. Kvapo intensyvumas paprastai didėja didėjant vandens temperatūrai.

Labai mineralizuoti vandenys iš požeminių šaltinių dažnai būna sūraus ir net kartaus sūrumo skonio. Vandens kvapui ir skoniui kiekybiškai įvertinti dažniausiai naudojama įprastinė penkių balų skalė. Tačiau reikia pažymėti, kad šis vertinimas iš esmės yra subjektyvus, nes priklauso nuo individualaus tyrėjo jautrumo. Pagal GOST 2761-84, geriamasis vanduo, kurio temperatūra 20°C ir kaitinamas iki 60°C, neturi turėti daugiau nei 2 balų kvapo, o skonis (esant 20°C) – daugiau nei 2 balus. Daugeliu atvejų, naudojant vandenį pramoniniais tikslais, pats vandens kvapas ir skonis nėra svarbūs. Tačiau jų buvimas gali rodyti, kad vandenyje yra nepageidaujamų priemaišų.

Kvapo pobūdžio ir intensyvumo nustatymo skalė pateikta lentelėje:

1 lentelė

Kvapo intensyvumo vertinimas

Nėra kvapo

Labai silpnas

Kvapas nėra pastebimas iš karto, bet pastebimas atidžiai ištyrus (kai šildomas vanduo)

Pastebimas

Kvapas lengvai pastebimas ir sukelia vandens nepritarimą

Išskirtinis

Kvapas patraukia dėmesį ir verčia susilaikyti nuo gėrimo

Labai stipru

Kvapas toks stiprus, kad vanduo tampa netinkamas gerti.

1.5 Cheminiai vandens kokybės rodikliai

Vandens kietumas

Vandens kietumą lemia kalcio ir magnio druskų kiekis jame. Yra karbonatinis kietumas, atsirandantis dėl kalcio ir magnio bikarbonato druskų pelenuose, ir nekarbonatinis kietumas, kai vandenyje yra kitų Ca ir Mg druskų (sulfatų, chloridų, nitratų ir kt.). Bendras vandens kietumas vadinamas bendruoju kietumu. Vanduo iš skirtingų natūralių šaltinių turi labai skirtingą kietumą.

Upės vanduo, išskyrus kai kurias išimtis, yra palyginti mažo kietumo. Tuo pačiu metu kalkakmenio ir gipso uolienų storiu besikertančių upių vanduo dažnai būna labai kietas. Upės vandens kietumas paprastai kinta ištisus metus ir potvynių metu sumažėja iki minimalios vertės.

Vanduo iš požeminių šaltinių daugeliu atvejų yra kietesnis nei paviršinis vanduo. Gerti galima gana kietą vandenį, nes kietumo druskų buvimas vandenyje nekenkia sveikatai ir paprastai nepablogina jo skonio. Tačiau didelio kietumo vandens naudojimas buityje sukelia nemažai nepatogumų: ant viryklų ir katilų sienelių susidaro nuosėdos, skalbimo metu didėja muilo sąnaudos, mėsa ir daržovės kepa lėtai ir tt Todėl bendras tiekiamo vandens kietumas vandens vamzdžiais buitinėms ir geriamojo vandens reikmėms, neturi viršyti 7 mmol/l.

Daugeliu atvejų negalima leisti naudoti kieto vandens gamybos tikslais, nes tai susiję su daugybe nepageidaujamų pasekmių. Kieto vandens naudojimas neleidžiamas garo katilams maitinti, taip pat kai kuriose pramonės šakose (kai kurioms tekstilės ir popieriaus pramonės šakoms, dirbtinio pluošto įmonėms ir kt.). Didelis karbonatinis kietumas neleidžiamas cirkuliuojančioms vandens tiekimo sistemoms.

Sausos nuosėdos (mineralizacija) rodo organinių elementų ir ištirpusių neorganinių druskų koncentraciją.

Tai veikia skrandžio funkcijas, sutrikdo druskų pusiausvyrą. Sausas likutis standartizuotas 1000 mg/l.

Vandenilio indeksas (pH).

Aktyviai vandens reakcijai būdinga vandenilio jonų koncentracija jame (pH). Esant neutraliai reakcijai, pH = 7; su rūgštine reakcija. pH<7, при щелочной реакции рН>7. Buitinio geriamojo vandens tiekimo vandens pH turi būti 6-9 intervale. Vandens iš daugumos natūralių šaltinių pH vertė neviršija nurodytų ribų. Norint teisingai įvertinti vandens kokybę, jo poveikį vandentiekio įrenginiams ir parinkti jo valymo būdą, būtina žinoti šaltinio vandens pH vertę įvairiais metų laikotarpiais. Esant žemoms pH vertėms, ty kai vanduo yra rūgštus, jo korozinis poveikis plienui ir betonui labai padidėja.

Geležis yra gana paplitusi požeminiame vandenyje, daugiausia ištirpusios juodosios geležies pavidalu. Kartais geležies randama ir paviršiniuose vandenyse – sudėtingų junginių, koloidų arba smulkios suspensijos pavidalu. Geležies buvimas vandentiekio vandenyje gali sukelti blogą skonį, sukelti nuosėdų susidarymą ir vandens vamzdžių užsikimšimą. Naudojant tokį vandenį drabužiams skalbti, ant jų lieka dėmės. Vandenyje, tiekiame centralizuotomis geriamojo vandens tiekimo sistemomis, geležies kiekis leidžiamas ne daugiau kaip 0,3 mg/l.

Išimtiniais atvejais naudojant požeminį vandenį, susitarus su sanitarinių ir epidemiologinių tarnybų institucijomis, į vandentiekio tinklą tiekiamame vandenyje gali būti leidžiamas geležies kiekis iki 1 mg/l. Daugelyje pramonės įmonių, kuriose gaminiui plauti naudojamas vanduo, ypač tekstilės pramonėje, net ir mažas geležies kiekis vandenyje lemia gaminių defektus.

Sulfatai yra sieros rūgšties druskos. Kalcio ir magnio sulfatai sudaro nekarbonatinio kietumo druskas; natrio sulfatas, esantis didelėmis dozėmis, kenkia skrandžiui. Chloridai yra druskos rūgšties druskos. Kalcio chloridas CaCl 2 sukelia nekarbonatinį vandens kietumą. Didelis natrio chlorido NaCl kiekis randamas jūros vandenyje, taip pat kai kuriuose ežeruose ir požeminiuose šaltiniuose. Pagal GOST 2761-84 didžiausias leistinas sulfatų kiekis vandenyje yra 500 mg/l, o chloridų -350 mg/l.

Čia pateikiamos tik pagrindinės vandens iš natūralių šaltinių savybės. Praktikoje naudojant vandenį iš rezervuarų įvairiems vartotojams tenka susidurti su daugybe specifinių vandens savybių. Pavyzdžiui, pagal GOST 2761-84 reikalavimus, vandentiekio tiekiamame geriamajame vandenyje arseno, 1 mg/l, vario, 5 mg/l cinko ir 0,0005 mg/l švino neturėtų būti daugiau.

Remiantis šiais duomenimis, neįmanoma nustatyti vandens valymo technologinio proceso projektinių parametrų (reikalingų cheminių reagentų dozių, proceso greičio atskiruose etapuose, vandens valymo trukmės atskiruose įrenginiuose ir kt.), o kai kuriais atvejais – parinkti technologinę valymo schemą. Todėl tiriamam vandeniui turi būti atlikta speciali technologinė analizė, kuri suteikia papildomų duomenų, leidžiančių parinkti patikimiausią ir ekonomiškiausią jo valymo būdą bei suprojektuoti atitinkamus valymo įrenginius.

Paviršiniams šaltiniams būdingi dideli vandens kokybės ir taršos kiekio svyravimai tam tikrais metų laikotarpiais. Upių ir ežerų vandens kokybė labai priklauso nuo atmosferos kritulių intensyvumo, sniego tirpimo, taip pat nuo jo užterštumo paviršiniu nuotėkiu ir miestų bei pramonės įmonių nuotekomis.

2 skyrius Praktinė dalis

Tyrimo objektai

Mūsų tyrimas geriamojo vandens kokybei tirti buvo atliktas Klimovičių rajono UPC Zvenchatsky vaikų darželio-vidurinės mokyklos valstybinės ugdymo įstaigos pagrindu; laboratorinėmis sąlygomis, naudojant fizikinius ir cheminius metodus. Norint nustatyti vandens organolitines savybes, nustatytas skaidrumas, spalva ir kvapas. Cheminiai rodikliai apima pH (pH), vandenyje tirpių priemaišų masę, karbonatinį kietumą, nitratų ir nitritų nustatymą, chloridų, vario, geležies ir organinių medžiagų nustatymą.

Norint ištirti vandens kokybę, buvo paimti vandens mėginiai:

1) vanduo iš čiaupo iš Klimovičių rajono UPC Zvenchatsky darželio-vidurinės mokyklos valstybinės švietimo įstaigos čiaupo; nes šis vanduo naudojamas žmonių maistui);

3) vanduo iš Krinichka ag. Zvenchatki

4) distiliuotas vanduo (jį pasirinkome kaip etaloninę medžiagą);

5.) vanduo iš ežero ag. Zvenchatka (už technikos išbandymą ant natūralaus objekto).

Darbo metodas

2.1 Vandens kokybės fizikinių rodiklių nustatymas

1. Spalva (dažymas).

Buitinio ir geriamojo vandens tiekimo šaltiniuose spalva neturėtų būti aptikta 20 cm stulpelyje, kultūros ir buities rezervuaruose - 10 cm.

Norint nustatyti vandens spalvą, tiriamas vanduo buvo supiltas į stiklinį cilindrą ir tiriamas balto popieriaus lapo fone dienos šviesoje iš viršaus ir iš šono. Vandens iš čiaupo skaidrumo lygis yra labai aukštas. Visi mėginiai, išskyrus vandenį, paimtą iš ežero, neturėjo spalvos. Ežero vanduo buvo šviesiai rudos spalvos. Vandens spalvai įtakos turi dirvožemis, kuriuo teka upė, ir vandenyje ištirpusių medžiagų kiekis.

2. Kvapas.

Vandens kvapo nustatymas atliktas kaitinant iki 20 0 C ir 60 0 C temperatūrų. Kaitinama vandens vonioje. Vandens temperatūra buvo matuojama termometru.

2 lentelė

2 lentelė

Kvapo intensyvumas

Kvapo pobūdis

Kvapo intensyvumo vertinimas

Distiliuotas vanduo

Nėra kvapo

Vanduo iš čiaupo gatvėje

Kvapas jaučiamas, jei į jį atkreipsite dėmesį

Vanduo iš šaltinio ag. Zvenchatki

Nėra kvapo

Vanduo paimtas iš mokyklos vandentiekio

Nėra kvapo

Vanduo iš ežero ag. Zvenchatki

Pastebimas

Kvapas lengvai juntamas

Kvapas natūraliame vandenyje gali atsirasti dėl pūvančios augalijos po žūties ir vandens paukščių aktyvumo. Pagal šį rodiklį šis vanduo negali būti naudojamas gerti.

Kvapo nebuvimas likusiuose vandens mėginiuose yra geras rodiklis.

3. Skaidrumas.

Vandens skaidrumas priklauso nuo kelių veiksnių: molio, smėlio, mikroorganizmų skendinčių dalelių kiekio, cheminių junginių kiekio.

Vandens skaidrumui nustatyti buvo naudojamas skaidrus matavimo cilindras plokščiu dugnu. Po cilindru jie padėjo baltą lapą su spausdintu tekstu, raidžių aukštis 2 mm, o raidžių linijos storis 0,5 mm ir pripylė vandens, kol šriftas pradėjo sunkiai įskaityti per vandens sluoksnį. viršuje. Liniuote išmatavę likusio vandens stulpelio aukštį, jie išreiškė skaidrumą vandens cm. Art. Kuo didesnis stulpelio aukštis, tuo didesnis skaidrumo laipsnis.

3 lentelė

Skaidrumas, cm aq. Art.

Distiliuotas vanduo

Nepavyko nustatyti

vanduo iš čiaupo gatvėje

Vanduo iš šaltinio ag. Zvenchatki

Vanduo iš ežero ag. Zvenchatki

Tiriant distiliuotą vandenį nebuvo įmanoma nustatyti skaidrumo. Tekstas buvo perskaitytas per visą skysčio stulpelį. Norint tiksliau nustatyti, būtina naudoti didesnį cilindrą

2.2 Vandens kokybės nustatymas cheminės analizės metodais

1. pH vertė

Į mėgintuvėlį supilama 5 ml tiriamojo vandens ir 0,1 ml universalaus indikatoriaus, sumaišoma ir pagal tirpalo spalvą įvertinama pH reikšmė.

Šviesiai geltona – 6;

Šviesiai žalia – 7;

žalsvai mėlyna – 8.

Eksperimento rezultatai pateikti lentelėje:

4 lentelė

Vandenilio vertė (pH)

Distiliuotas vanduo

Vanduo iš šaltinio ag. Zvenchatki

vanduo iš čiaupo gatvėje

vanduo iš čiaupo iš mokyklos čiaupo

Vanduo iš ežero ag. Zvenchatki

Visos gautos pH vertės patenka į GOST nurodytų pH verčių diapazoną.

2 . Geležies jonų nustatymasFe 3+ .

Kokybinis geležies nustatymas buvo atliktas naudojant reakciją:

Fe 3+ + 3 CNS - = Fe(CNS) 3

Reakcijos požymis: raudona tirpalo spalva. Nustatymui ši reakcija buvo naudojama kaip jautriausia iš kokybinių reakcijų geležies atžvilgiu.

Į mėgintuvėlį įpilama 10 ml tiriamojo vandens, įlašinamas 1 lašas koncentruotos azoto rūgšties, 0,5 ml vandenilio peroksido tirpalo ir maždaug 0,5 ml kalio tiocianato tirpalo.

Geležies nustatymo skalė:

Dažymo trūkumas – mažiau nei 0,05 mg/l;

Vos pastebimos gelsvai rožinės spalvos – nuo ​​0,05 iki 0,1 mg/l;

Silpnai gelsvai rožinė – 0,1–0,5 mg/l;

Gelsvai rožinė – 0,5 – 1,0 mg/l;

Gelsvai raudona – 1,0 – 2,5 mg/l;

Ryškiai raudona daugiau nei 2,5 mg/l.

Geležies jonų rasta mokyklos vandentiekio vandenyje, lauko vandens siurblio vandenyje ir Ag ežero vandenyje. Zvenchatki.

5 lentelė

Distiliuotas vanduo

Vanduo iš šaltinio ag. Zvenchatki

vanduo iš čiaupo gatvėje

vanduo iš čiaupo iš mokyklos čiaupo

Vanduo iš ežero ag. Zvenchatki

3. Karbonato jonų nustatymas

Mes paveikėme nedidelę dalį sauso druskos rūgšties tirpalo likučio.

Kokybinis nustatymas buvo atliktas naudojant reakciją:

CO 3 2- + H + = H 2 O + CO 2

Reakcijos požymis: dujų išsiskyrimas. Pagal dujų išsiskyrimo intensyvumą galima spręsti apie šių jonų kiekį tirpale.

Karbonato jonų rasta vandenyje, paimtame iš mokyklos vandentiekio, ir vandenyje iš čiaupo gatvėje. O iš šaltinio paimtame vandenyje karbonato jonų nėra.

4. Organinių medžiagų nustatymas

Po stebėjimo nustatėme, kad organinių medžiagų nedideliais kiekiais yra tik ežero vandenyje. Zvenchatki.

5.Sulfato jonų nustatymasTAIP 4 2- .

Kokybinis aptikimas buvo atliktas naudojant reakciją:

Ba 2+ + TAIP 4 2- = BaSO4

Į mėgintuvėlį įpilta 10 ml tiriamojo vandens, 0,5 ml druskos rūgšties (ir 2 ml 5 % bario chlorido tirpalo), sumaišyta.Pagal nuosėdų pobūdį

nustatė sulfatų kiekį. Nesant drumstumo, sulfato jonų koncentracija mažesnė nei 5 mg/l; už silpną drumstumą, kuris atsiranda ne iš karto, o po kelių minučių, - 5-10 mg/l; su silpnu drumstumu, kuris atsiranda iškart įpylus bario chlorido - 10-100 mg/l; stiprus, greitai nusėdantis drumstumas rodo gana didelį sulfato jonų kiekį (daugiau nei 100 mg/l).

Šių jonų buvo rasta vandenyje, paimtame iš mokyklos vandentiekio, taip pat vandenyje iš čiaupo gatvėje. O iš šulinio paimtame vandenyje buvo nustatyta, kad drumstumas vidutinio sunkumo, nedidelis nuosėdos. Įpylus bario chlorido, ežero vandenyje iš karto atsirado drumstas tirpalas, o tai reiškia, kad sulfato jonų kiekis yra 10-100 mg/l.

Šis vandens kokybės rodiklis buvo nustatytas filtruojant tam tikrą vandens tūrį ir išdžiovinus nuosėdas ant filtro.

Analizei per popierinį filtrą praleidžiama 500 ml vandens. Prieš naudojimą filtras buvo pasvertas. Po filtravimo filtro nuosėdos išdžiovinamos iki pastovios masės ir pasvertos.

(m 1 - m 2)1000/V

čia m 1 yra popierinio filtro su suspenduotų dalelių nuosėdomis masė (mg); m 2 – popierinio filtro masė prieš eksperimentą (mg); V – analizei skirto vandens tūris (ml).

Distiliuotas vanduo:

(m 1 – m 2) 1000/V = (2400-2400)1000/500 = 0 mg

vanduo, paimtas iš šaltinio ag. Zvenchatki:

(m 1 – m 2) 1000/V = (2500-2200)1000/500 = 600 mg

vanduo iš čiaupo iš mokyklos čiaupo:

(m 1 – m 2) 1000/V = (2700-3100)1000/500 = 800 mg

(m 1 – m 2) 1000/V = (2800-3200)1000/500 = 800 mg

Vanduo iš ežero ag. Zvenchatki:

(m 1 – m 2) 1000/V = (3600-3000)1000/500 = 1200 mg

Matavimo rezultatai pateikti lentelėje:

6 lentelė

V (vanduo), ml

m2, mg

m 1, mg

Distiliuotas vanduo

vanduo iš čiaupo gatvėje:

Vanduo paimtas iš ag šaltinio. Zvenchatki

vanduo iš čiaupo iš mokyklos čiaupo

Vanduo iš ežero ag. Zvenchatki

1 diagrama. Suspenduotų dalelių nustatymas

Galima daryti išvadą, kad iš Ag ežero paimtame vandenyje rasta daugiausiai suspenduotų dalelių. Zvenchatki. Distiliuotame vandenyje nėra suspenduotų dalelių.

Visos gautos suspenduotų dalelių kiekio vertės neviršija GOST nurodytų verčių.

2.3 Darbo rezultatai

bespalvis

šviesiai ruda

nėra

Kvapas šiek tiek juntamas

nėra

Kvapas lengvai juntamas

Karbonato jonų nustatymas

hidrokarbonatas

bikarbonatas

Viso geležies

Organinės medžiagos

nė vienas

nė vienas

nė vienas

pateikti

1200 mg

Sulfato jonų apibrėžimas

Daugiau nei 100 mg/l

daugiau nei 100 mg/l.

daugiau nei 100 mg/l.

10-100 mg/l

Išvada

Vanduo – didelė vertybė žmonijai, o informacinių technologijų, išsivysčiusios pramonės ir nuolatinio gyventojų skaičiaus augimo amžiuje ar ne laikas pagalvoti apie tai, kad visas natūralias gėrybes paveldime ne iš savo protėvių, o skolinamės iš savo palikuonys. O mūsų ir mūsų vaikų sveikata tiesiogiai priklauso nuo geriamojo vandens, tekančio iš čiaupo, kokybės.

Vanduo nepaprastai svarbus žmogui, taip pat visai gyvūnų ir augalų gyvybei. Vandens atgaminti nėra būdo, vandens pakaitalų nėra, todėl su vertingiausiu mūsų gamtos ištekliu reikia elgtis labai atsargiai. Tuo pačiu metu vandens atsargos Žemėje yra neišsenkančios visiems praktiniams poreikiams, o gamtos rate nedingsta nei vienas vandens lašas. Tačiau geriamojo vandens tiekimo reikiamais kiekiais ir reikiamos kokybės problema nuolat tampa sudėtingesnė. Nors gėlas natūralus vanduo vis labiau užterštas, vandens iš čiaupo poreikis nuolat auga, todėl reikia dėti daugiau pastangų, kad žalias vanduo būtų paverstas geriamuoju vandeniu.

Šio darbo metu sukūrėme ir išbandėme vandens kokybės nustatymo metodą mokyklos laboratorijoje. Tokiam nustatymui būtina nustatyti šiuos vandens kokybės rodiklius: spalvą, skaidrumą, kvapą, kietumą, suspenduotų dalelių kiekį, pH ir kai kuriuos jonus. Ateityje ši technika gali būti naudojama norint greitai nustatyti vandens kokybę iš bet kurio šaltinio mūsų mokyklos laboratorijoje.

Naudodami šį metodą ištyrėme vandenį iš penkių šaltinių. Tik vanduo paimtas iš Ag ežero. Zvenchatka yra negeriama.

Atliekant šį darbą, tikslas buvo pasiektas: ištirta vandens kokybės būklė kaime. Zvenchatki.

Studijavome specialią literatūrą tiriama tema;

Įvaldė vandens kokybės nustatymo metodiką;

Laboratorinėmis sąlygomis nustatėme vandens kokybę.

Naudotų šaltinių sąrašas

1. Ashakhmina T. Ya. Mokyklos aplinkos stebėjimas – M.: AGAR, 2000 m.

2. Didelė iliustruota intelekto enciklopedija. Nori viską žinoti! M.: Eksmo, 2007 m.

3. Voroncova. N.I. Geriamasis vanduo, 1996 m

4. Rechkalova N.I., Sysoeva L.I.: Kokį vandenį geriame. – Žurnalas. Chemija mokykloje, 2004 m

5. Ruvinsky A. O. Bendroji biologija - M.: Išsilavinimas, 1993-544 p.: iliustr. - ISBN 5-09-004184-9.

6. Suravegina I. T., Shklyarova O. A., Tsyplyonkova G. T.: -Sveikata ir aplinka - M: MORSFSRD 1991 m.

7. Shustovas S. B., Shustova L. V.: Cheminiai ekologijos pagrindai - M: Švietimas, 1994 m.

8. Černova M. N. Ekologijos pagrindai - M.: Bustard, 2006 m.

10. Interneto ištekliai: www.regnum.ru/news/946368.html



pasakyk draugams