Физико-химические методы анализа сточных вод

Водородный показатель рН

В большинстве природных вод концентрация водородных ионов обусловлена лишь отношением концентраций свободной двуокиси углерода и бикарбонат-ионов. В этих случаях рН колеблется от 4,5 до 8,3. На величину рН может оказать влияние повышенное содержание гуминовых веществ, основных карбонатов и гидроокисей, возникающих вследствие поглощения СО2 в процессе фотосинтеза, а в отдельных случаях - также и повышенное содержание солей, подверженных гидролизу, и прочие. В сточных и загрязненных поверхностных водах, кроме того, могут содержаться и сильные кислоты и основания.

В результате происходящих в воде реакций рН часто может изменяться, поэтому рекомендуется проводить определение немедленно после отбора пробы. Если это невыполнимо, следует доставлять пробу к месту анализа в особой бутылке (полимер или стекло), предохраняя ее от нагревания. Обработку следует проводить лишь в кратчайший срок.

Результаты определений выражаются в рН и лишь в исключительных случаях - в миллиграмм-эквивалентах водородных или гидроксильных ионов в 1 литре.

Электрометрическое определение рН.

Электрометрическое определение рН со стеклянным электродом основано на том, что изменение значения рН на единицу в определенной области рН вызывает изменение потенциала электрода на 58,1 мв при 20°С. Пределы линейной зависимости потенциала электрода от рН обусловлены свойствами стеклянного электрода.

Мешающие влияния. Результат определения зависит от температуры пробы. Влияние температуры компенсируется специальным устройством, вмонтированным в прибор. Если такой прибор отсутствует, то пробу можно нагреть или охладить до требуемой температуры (20 °С).

Электрометрическому измерению не мешают: окраска, мутность, взвесь, свободный хлор, присутствие окисляющих или восстанавливающих веществ или повышенное содержание солей в пробе.

Некоторые помехи возникают при повышенном содержании солей натрия и при рН больше 10. В таких случаях необходимо пользоваться специальным электродом или же вводить поправки, указанные в инструкции, приложенной к электроду.

Точность электрометрического определения снижается при пользовании загрязненными электродами. Для обезжиривания электрода пользуются куском тонкой материи, смоченной эфиром или раствором моющего средства. Затем несколько раз промывают электрод дистиллированной водой и вытирают его каждый раз для удаления обезжиривающего вещества. При необходимости электрод регенерируют, погружая его на 2 ч. в 2 %-ный раствор соляной кислоты, и тщательно промывают дистиллированной водой. В нерабочее время электрод следует хранить в дистиллированной воде [18].

Железо общее

В некоторых сточных водах железо встречается в больших концентрациях, например в сточных водах травильных цехов, производства солей железа, иногда в сточных водах цехов крашения тканей и т.д. В больших концентрациях железо может содержаться также и в шахтных водах. В профильтрованных природных поверхностных водах концентрация железа редко достигает 1 мг/дм3.

Железо в водах может быть во многих формах: в истинно растворенном состоянии и в виде коллоидного раствора вследствие пептизации гидроксида железа органическими веществами; в виде комплексных соединений с неорганическими и органическими лигандами, в различных суспендированных в воде твердых частицах. Наконец оно может быть в трехвалентном и в двухвалентном состояниях. При рН > 3,5 железо (ІІІ) может быть в одной фазе только в виде комплекса, а при рН > 8 не может существовать в растворе в виде свободных ионов, несвязанных в комплекс, и железо (ІІ). Надо также учитывать то, что в воде, содержащей кислород, железо (ІІ) легко переходит в железо (ІІІ) и осаждается в виде гидроксида. Железо (ІІ) достаточно устойчиво в водном растворе только в сильнокислой среде.

Таким образом точные результаты могут быть получены только при определении суммарного содержания железа во всех его формах. Раздельное определение растворенного и нерастворенного железа, а также железа (ІІ) и железа (ІІІ) дает менее достоверные результаты.

Фотометрический метод с сульфосалицилатом натрия [19].

Сущность метода. Метод основан на том, что сульфосалициловая кислота или ее натриевая соль образуют с солями железа окрашенные комплексные соединения, причем в слабокислой среде сульфосалициловая кислота реагирует только с солями железа (ІІІ) (красное окрашивание), а в слабощелочной среде - с солями железа (ІІІ) и (ІІ) (желтое окрашивание).

Марганец

Фотометрический метод

Сущность метода. Метод основан на количественном окислении ионов марганца (II) до перманганат-ионов в азотнокислой среде действием персульфата аммония в присутствии катализатора - ионов серебра.

Перейти на страницу: 1 2 3

Еще статьи

Экологическое состояние поверхностных вод Воронежской области
Для выживания живого организма ежедневно требуется определенное количество воды, поэтому свободный доступ к воде - жизненная необходимость. Но важно не только количество, но и качество питьевой воды и её химический состав, которые напрямую влияют на состояние здоровья ...