Определение основных физических и химических показателей природных и сточных вод.

Цели занятия:

- определить ряд физических показателей качества воды: реакцию среды, окраску, запах, привкус в пробах воды, отобранных из нескольких различных источников;

- определить ряд химических показателей качества воды: прозрачность, содержание взвешенных частиц, сухой остаток, плотный остаток.

Вопросы для самоконтроля:

1. Дать определение понятия «качество воды».

2. Общие требования к отбору проб воды.

3. Основные физические и физико-химические показатели качества воды.

4. Основные химические и биохимические показатели качества воды.

5. Методы определения ХПК.

6. Классификация природных вод по плотному остатку.

Вводная часть:

Качество воды – совокупность химических, физико-химических, биохимических и микробиологических показателей, обуславливающих ее пригодность для использования в конкретных целях.

Показатели качества воды:

1. Физические и физико-химические:

а) температура (важна для реализации технологии очистки воды);

б) реакция среды (рН): для питьевой воды рН=6,5÷8,5 (оптимальная для физиологии человека), сточные воды должны иметь примерно такую же реакцию среды;

в) цветность и окраска: цветность обуславливается присутствием гуминовых веществ, измеряется в градусах цветности, окраска применяется только по отношению к промышленным стокам;

г) запах;

д) привкус (только для питьевой воды), должен отсутствовать.

2. Химические и биохимические:

а) примеси, оценивающие твердую фазу:

- мутность (обусловлена наличием нерастворимых веществ);

- прозрачность;

- содержание взвешенных веществ;

- оседающие вещества;

б) общая минерализация и общая загрязненность:

- сухой остаток;

- плотный остаток;

- потери при прокаливании;

- зольность;

в) примеси в растворимом и коллоидном состоянии:

- ионный состав (содержание катионов и анионов);

- щелочность – содержание в воде веществ, вступающих в реакцию с сильными кислотами;

- общая жесткость;

- содержание ионов железа и марганца;

- содержание сульфат-, хлорид- и силикат-ионов;

- наличие соединений азота и фосфора;

- содержание ПАВ;

г) окисляемость воды – способность различных веществ, содержащихся в воде, к окислению их кислородом, которое осуществляется либо бактериями, либо как химическая реакция:

- химическое потребление кислорода;

- биологическое потребление кислорода;

д) специфические примеси воды:

- токсичные вещества;

- нетоксичные, но влияющие на органолептические свойства воды вещества.

3. Санитарно-микробиологические.

Материалы и оборудование:

Стерильные флаконы, стерильные колбы объемом 150-200 мл, часовое стекло, электрическая плитка, рН-метр, прибор для определения прозрачности, бумажные фильтры, фарфоровые чашечки.

Задание:

1. Определить реакцию среды, окраску, запах, привкус в пробах воды, отобранных из нескольких различных источников.

2. Определить прозрачность, содержание взвешенных частиц, сухой остаток, плотный остаток в нескольких пробах воды.

Ход работы:

Вся стеклянная посуда, предназначенная для отбора, транспортирования и хранения проб должна быть чистой. Для мытья следует применять соляную кислоту (с=2 моль/л) или синтетические моющие средства. Перед сушкой посуду следует сполоснуть дистиллированной водой.

Определение запаха: исследуемую воду при температуре 15-20^оС наливают в колбу с широким горлом емкостью 150-200 мл на 2/3 ее объема, накрывают часовым стеклом, встряхивают закрытую колбу вращательными движениями, открывают, втягивают носом воздух из колбы и дают определение по классификации (таблица 1).

Балльные оценки запаха (таблица 2) определяются: а) при 15-20^оС; б) после нагревания до 60^оС. Нагревание проводится в той же колбе, закрытой часовым стеклом.

Таблица 1. определение характера запаха.

Таблица 2. Оценка интенсивности запаха (в баллах).

Определение вкуса и привкуса: воду в количестве 15 мл набирают в рот и держат во рту несколько секунд; проглатывать ее не следует. Различают четыре вида вкуса: соленый, горький, сладкий и кислый; остальные виды вкусовых ощущений называют привкусами (хлорный, рыбный, металлический и т.д.). Интенсивность вкуса и привкуса определяют по пятибалльной системе, так же как и запах.

Определить рН исследуемой пробы на лабораторном рН-метре.

Определение прозрачности: при определении прозрачности по кресту пользуются прибором, представляющим собой градуированный по высоте через каждый сантиметр прозрачный цилиндр высотой 350 см, на дне которого помещен белый диск с черными линиями толщиной в 1 мм в виде креста и четырьмя черными кружками диаметром 1 мм в секторах. Низ цилиндра освещается сильным источником света. Наибольшая высота водяного столба (в см), через который становятся отчетливо видны точки и крест, и характеризует прозрачность воды по этому методу.

Определение содержания взвешенных частиц (взвешенными веществами называются крупные частицы, задерживающиеся бумажными фильтрами; они характеризуют загрязненность воды глиной, песком, различными силикатными породами и др.): взвешивают бумажный фильтр, затем через него фильтруют воду, фильтр сушат при 105^оС и снова взвешивают; получившуюся разницу делят на объем профильтрованной воды – полученная величина характеризует содержание взвешенных частиц.

Определение сухого остатка: взвешивают фарфоровую чашечку, затем в ней выпаривают 150 мл воды, чашку с сухим остатком сушат при 105^оС, снова взвешивают.

Определение плотного остатка (характеризует общую минерализацию воды):

Плотный остаток=сухой остаток – взвешенные вещества.

Природные воды по плотному остатку делятся на:

- пресные (500-1000 мг/л);

- солоноватые (1000-3000 мг/л);

- соленые (>3000 мг/л).

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

1. Название и цели работы.

2. В виде таблицы представить полученные значения всех определенных показателей для всех проб.

3. Сделать заключение о качестве исследованных проб воды.

Лабораторная работа № 5.