Меню Рубрики

Анализ технической воды и сточных вод

Вода необходима всем живым существам для нормальной жизнедеятельности. Она применяется не только для питья, но и для многих других целей. Ее используют в промышленности при производстве разного рода продукции.

В современной промышленности при производстве фармацевтических препаратов и многих других видов продукции используется техническая вода. Она представляет собой воду, которую добывают из различных источников. Она перед использованием тщательным образом кондиционируется. Ее добыча осуществляется в речках, источника и во многих других типах водоемов.

В современном мире у предприятий, которые производят изделия на основе технической воды, имеются свои ресурсы водоснабжения. Они позволяют получать воду, которая соответствует всем требованиям той или иной организации. Ее применение обусловлено спецификой продукции, которую поставляет производственное предприятие.

Состав технической воды представляет собой совокупность определенных видов солей и минералов. Они содержатся в жидкости, взятой из разных источниках в определенных количествах.

В состав такого вида воды входят:

  • Железо
  • Нитриты и нитраты
  • Сульфаты и хлориды
  • Фториды
  • Аммиак
  • Углекислота
  • Сероводород
  • Кислород в растворенном виде

На производственных предприятиях вода технического вида проходит тщательную проверку, чтобы она соответствовала всем требованиям. Ее очищают от посторонних примесей. Степень очистки зависит от того, для какой цели используется данный вид жидкости. На многих производственных предприятиях очистка проводится не тщательным образом, потому что в этом нет необходимости.

На производстве практически не используется питьевая вода. Это не выгодно самим компаниям. Целесообразней использовать техническую воду. Отличия: вода питьевая и техническая имеются в составе. В питьевой воде содержится меньшее количество солей и примесей. К тому же у них разные характеристики.

Техническая вода применяется на производственных предприятиях достаточно часто. Она имеет определенные свойства.

Техническая вода характеристики имеет следующие:

На производственных предприятиях в зависимости от типа производства используется либо горячая вода, либо холодная. Ее температурные особенности определяются в индивидуальном порядке.

У технической воды практически не бывает никакого запаха. Если он имеется, значит это может повлиять не лучшим образом на качество выпускаемой предприятием продукции.

В воде имеются вещества, вес которых можно измерить благодаря специализированному оборудованию. Существуют определенные нормы, которые определяют их оптимальное количество.

У технической воды должен иметь лишь небольшой оттенок, который не может повлиять на цвет конечного продукта, изготовленного на основе данной жидкости. если вода обладает интенсивным цветом, то ее не используют на производственных предприятиях.

Данная характеристика технической воды показывает то, какой уровень окисления присущ этой жидкости. В норме его показатель должен быть очень высоким.

В технической воде обычно имеется сухой остаток, который практически не растворяется. Его уровень должен быть очень низким. Если он высокий, то такую воду не использую для проведения работ.

Данная характеристика играет важную роль. Она позволяет предприятиям использовать либо мягкую воду, либо жесткую.

Средний уровень ph технической воды составляет 5.5

К технической воде на предприятиях предъявляется большое количество требований. Для производства определенных видов продукции необходимо использовать разные по жесткости или составу жидкости. От этих показателей зависит качество и свойства окончательного продукта.

Требования к технической воде являются разными. Они определяются самими предприятиями.

В промышленности осуществляется очистка промышленной воды. Она заключается в том, чтобы вода приобрела те свойства, которые необходимы для создания того или иного продукта. Для этой цели используются промышленные фильтры, которые обладают особой структурой и принципом действия.

Использование технической воды присуще многим современным промышленным предприятиям. Она используется в тех случаях, когда не представляется возможным применение питьевой очищенной воды. В настоящее время техническая вода применяется в производстве медицинских препаратов. Кроме этого ее использую т и на многих объектах, где необходимо осуществлять мойку различных объектов. Она активно используется на автомойках.

Есть два метода применения данного вида воды:

Вода технического типа нашла широкое распространение на предприятиях, которые занимаются производством на ее основе различных средств для лечения и красоты, которыми сегодня пользуется каждый человек.

  • в качестве одного из элементов технологического процесса

В данной роли вода выступает в качестве промывочного материала в различных видах систем. Также она может быть частью процесса охлаждения.

Хранение технической воды должно быть правильным, чтобы она могла быть пригодной для использования в нужных целях. Ее хранят на производственных предприятиях в специальных тарах. При комнатной температуре она может сохранять свои качества длительный промежуток времени.

Характеристика воды Жесткость, мг-экв/дм 3 Прозрачность По шрифту Снеллена Содержание взвеси, мг/дм 2
Очень мягкая ≤ 1,5 Прозрачная > 30 10 Очень мутная 300
Характеристика окисляемости (цветности) Перманганатная окисляемость, мг/дм 3 O2 Цветность, град Pt-Co шкалы
Очень малая ≤ 2,5 ≤ 25
Малая 2,5 — 6 25 — 50
Средняя 6 — 12 50 — 80
Высокая 12 — 20 80 — 120
Очень высокая > 20 > 120
Фазово-дисперсная группа Характер примесей Размер частиц, см Структурные системы
I Взвеси Суспензии, эмульсии, микроорганизмы 10 -2 — 10 -5 Гетерогенные
II Коллоидные растворы Коллоиды, высокомолекулярные 10 -5 — 10 -6 Гетерогенные
III Молекулярные соединения Газы, растворимые в воде; органические вещества, придающие запах и привкус 10 -6 — 10 -7 Гомогенные
IV Ионные растворы Соли, кислоты, основания 10 -7 — 10 -8 Гомогенные
Показатели Единицы измерения Нормативы
Термотолерантные колиформные бактерии Число бактерий в 100 см 3 Отсутствие
Общие колиформные бактерии Число бактерий в 100 см 3 Отсутствие
Общее микробное число Число образующих колонии бактерий в 1 см 3 Не более 50
Колифаги Число бляшкообразущих единиц в 100 см 3 Отсутствие
Споры сульфитредуцирующих Клостридий Число спор в 20 см 3 Отсутствие
Цисты лямблий Число цист в 50 см 3 Отсутствие
Показатель Нормативы (ПДК), не более Показатель Нормативы (ПДК), не более
1 2 1 2
Обобщенные показатели Мышьяк (As, суммарно) 0,05
Реакция среды 6 — 9 ед. рН Никель (Ni, суммарно) 0,1
Общая минерализация (сухой остаток) 1000 Нитраты (по N03 — ) 45
Жесткость общая 7 мг-экв/дм 3 Ртуть (Hg, суммарно) 0,0005
Окисляемость перманганатная 5 мг-экв/дм 3 Свинец (РЬ, суммарно) 0,03
Нефтепродукты (суммарно) 1 Селен (Se, суммарно) 0,01
Поверхностно-активные вещества (ПАВ) 0,5 Стронций (Sr 2+ ) 7
Фенольный индекс 0,25 Сульфаты (SO4 2 — ) 500
Неорганические вещества Фториды (F) для климатических районов:
I и II 1,5
III 1,2
Алюминий (Al 3+ ) 0,5 Хлориды (Сl — ) 350
Барий (Ва 2+ ) 0,1 Хром (Сr 6+ ) 0,05
Бериллий (Ве 2+ ) 0,0002 Цианиды (CN — ) 0,035
Бор (В, суммарно) 0,5 Цинк (Zn 2+ ) 5
Железо (Fe, суммарно) 0,3 Органические вещества
Кадмий (Cd, суммарно) 0,001 γ-ГХЦГ(линдан)
Марганец (Mn, суммарно) 0,1 ДДТ (сумма изомеров) 0,002
Медь (Cu, суммарно) 1,0 2,4-Д 0,03
Молибден (Mo, суммарно) 0,25
Показатель Единицы измерения Нормативы, не более
Запах Баллы 2
Привкус Баллы 2
Цветность Градусы Pt-Co шкалы 20
Мутность мг/дм 3 (по каолину) 1,5

Водоразбавляемые краски относятся к числу наиболее экологически благоприятных, высококачественных, экономичных, а потому наиболее распространенных строительных красок.

Водно-дисперсионные краски (или водорастворимые, или латексные, как их иногда называют) относятся к числу наиболее экономичных и удобных в нанесении продуктов.

Водно-дисперсионные лакокрасочные материалы (ЛКМ) очень удобны в применении, не содержат органических растворителей, из-за чего практически не имеют запаха и считаются экологически чистыми, а также пожаровзрывобезопасными.

источник

Вода – это самое необходимое, что нужно человеку, да и не только ему, для жизни. А чистая вода – это, в первую очередь, наше здоровье. Развитие цивилизации привело к тому, что чистая вода становится дефицитом.

Устраивая загородный дом наподобие городской квартиры, с водопроводом и канализацией, мало кто задумывается об очистке канализационных стоков, и зря.

Ведь сточные воды, попадая в землю, поступают в водоносные слои, откуда мы берем питьевую воду. И кто знает, что находится в такой воде? Если домовладелец заботится о своем здоровье и здоровье близких людей, он должен периодически делать анализ сточных вод.

Сточные воды частного дома по общему определению – это воды, загрязненные в процессе деятельности человека, а также воды, проникающие в грунт, в результате выпадения атмосферных осадков.

Попадая в землю, сточные воды способны изменить состав подземных вод, которые мы употребляем в качестве питьевой воды. Вода может приобрести неприятный запах, изменяется чистота воды, т.е. в ней могут появиться различные примеси и осадок. Кроме этого изменяется и химический состав воды.

Характер загрязнения грунтовых вод можно разделить на такие виды:

    Механическое – когда в сточных водах высокое содержание нерастворимых частиц;

Загрязненные сточные воды представляют опасность для здоровья не только владельца участка, но и для соседних участков.

Проведение химического анализа полного типа является первоочередной задачей каждого владельца местной канализационной системы.

В настоящее время существует возможность как провести любой анализ, так и принять все меры к очистке сточных вод, сохраняя при этом не только свое здоровье, но и окружающую природу.

Чтобы с полной уверенностью в безопасности сточных вод пользоваться своей автонономной канализационной системой в загородном доме, необходимо знать состав этих вод.

Определяется это путем проведения многочисленных анализов:

Полный химический анализ сточных вод необходим для выбора оптимальной системы водоочистки. Но иногда возможен и анализ сокращенного типа. Вообще, анализы, даже проводимые несколько десятков раз, не могут представить полной и точной картины сточных вод. Все выводы, в принципе, условны.

При проведении полного химического анализа сточных вод определяют:

  • Окраску сточных вод, Обычно бытовые сточные воды имеют слабую окраску. Если она изменяется на сильно выраженную, значит, сточные воды нуждаются в сильной очистке;
  • Запах сточных бытовых вод своеобразен. Получается от распада органических соединений и фекалий;
  • Температуру. Это показатель говорит о том, насколько быстро происходит биологическая очистка стоков;
  • Прозрачность, которая служит показателем степени загрязнения стоков;
  • Уровень pH в сточных водах, отвечающих нормам, должен быть нейтральным;
  • Плотный осадок, который не должен превышать 10г/л;
  • Значения ХБК и БПК (химическая потребность в кислороде и биологическая потребность в кислороде);
  • Токсичность сточных вод, что является отрицательным показателем, так как при превышении нормы бактерии плохо справляются с очисткой стоков. К токсичным веществам, относятся многие моющие вещества, красители, медь, ртуть, кадмий, сульфиды, цианиды и другие вещества;
  • Взвешенные вещества, которые в норме должны составлять 100-500мг/л;
  • Формы азота, фосфор;
  • Хлориды, сульфаты;
  • Растворенный кислород, который необходим для жизнедеятельности бактерий;
  • Биологические загрязнения.

При проведении анализов на сточные воды ГОСТ полученные результаты разделяет на два вида: предельно допустимые концентрации и недопустимые, т. е. именно то, чего не должно быть, и что является поводом для немедленного принятия соответствующих мер.

К недопустимым концентрациям загрязнения сточных вод относятся цианиды, некоторые щелочи и соли, соляная и серная кислоты.

Естественно, что такие анализы могут сделать только специализированные лаборатории, которые имею лицензию на проведение таких анализов для населения.

Многие владельцы загородных домов не задумываются о последствиях своей экономии, когда решают сделать вместо септика простую выгребную яму. Им стоит сделать анализ своей питьевой воды, если она поступает из скважины или колодца, расположенных в непосредственной близости от выгребной ямы. В этом случае можно с уверенностью сказать, что анализ питьевой воды будет далек от нормативных показателей. Есть риск заражения глистными инвазиями и другими инфекционными болезнями.

Кроме этого, водоносный слой, который подвергся заражению сточными водами, потребует десятилетних усилий по его очистке

И напротив, тем, у кого на участке оборудован по всем правилам канализационный септик, не стоит опасаться отрицательного анализа сточных вод, поскольку продуманная система устройства септика, в комплексе с применением биологической очистки сточных вод, даст положительные результаты в анализах питьевой воды.

Это объясняется тем, что сточные воды, находясь длительное время в первой камере септика, освобождаются от взвешенных частиц, которые выпадают в осадок.

Во второй камере происходит дальнейшая очистка и фильтрация стоков. И сбрасываемые воды в дренажный колодец или в грунт, уже, практически, безопасны для окружающей природы. По статистике проведенных анализов, лучшие показатели у владельцев септиков, нежели у владельцев выгребных ям.

В настоящее время существует достаточно много способов биологической очистки сточных вод. Это и препараты, которые непосредственно выливаются в септики и станции биологической очистки, средства, где микробы выпускаются в септик по достижениию определенного уровня сточных вод в септике.

Но чтобы все эти способы работали безотказно, нужно знать, что в септике должен быть нормальный уровень кислорода для нормальной жизнедеятельности анаэробных бактерий.

В септике должен быть постоянно органический субстрат для микробов. При длительном отсутствии владельцев, микробы, не получая свежей порции органики, могут просто погибнуть.

Вывод напрашивается такой – сделать современный септик дело конечно сложное, но наше здоровье важнее, чем вложенные средства и физические усилия.

источник

Тема: Требования, предъявляемые к технической воде. Краткие сведения о сточных водах нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств

2. Требования, предъявляемые к технической воде

4. Краткие сведения о сточных водах

Природная вода никогда не встречается совершенно чистой, а все­гда содержит примеси, которые находятся в ней в растворенном или во взвешенном состоянии. Иногда содержание примесей достигает та­ких значений, что вода становится непригодной для промышленных целей. Следовательно, свойства природной воды зависят от содержа­ния в ней перечисленных ниже составных частей.

Сухой остаток. Общее содержание растворенных в воде ми­неральных и органических веществ, не летучих при 100 — 120 0 С, харак­теризуется сухим остатком. Сухой остаток выражается в мг/л и состав­ляет для большинства речных вод 100 — 600 мг/л.

Жесткость воды. Очень часто в природной воде присутствуют ионы кальция и магния, от которых вода становится жесткой. Жесткая вода с мылом дает нерастворимые в воде магниевые и кальциевые соли, в ней плохо развариваются продукты, а при кипении отлагаются на внутренних стенках сосуда соли, образуя так называемую накипь. Накипь состоит из плотно приставших к металлу слоистых отложений от светло-серого до коричневого цвета толщиной до нескольких миллиметров. Плохо проводя теплоту, накипь ухудшает условия теплопере­дачи в промышленных аппаратах и снижает экономичность их работы.

Суммарная концентрация ионов кальция и магния в воде называется общей жесткостью воды. Жесткость, обусловленная только ионами кальция, называется кальциевой, а только ионами магния — магниевой жесткостью. Кроме того, различают карбонатную и некарбонатную жесткость. Сумма карбонатной и некарбонатной жесткости воды тоже оставляет общую жесткость воды.

Карбонатная жесткость обусловливается бикарбонатами и карбонатами кальция и магния. При кипячении воды карбонатная жесткость снижается, так как бикарбонаты кальция и магния разлагаются по реакциям:

Значение жесткости, на которое снижается жесткость воды при кипячении, называется устранимой или временной жесткостью.

Некарбонатная жесткость обусловливается в основном следующими солями: СаС12, СаSО4, СаSiO3, Са(NО3)2, МgС12, МgSО4, МgSiO3, Mg(NО3)2. Все эти соли, а также часть солей, вызывающих карбонат­ную жесткость, которые не разлагаются при кипячении, составляют гак называемую постоянную жесткость.

Жесткость измеряется в миллиграмм-эквивалентах на литр (мг-экв/л); 1 мг-экв/л отвечает содержанию в воде 20,04 мг/л ионов кальция или 12,16 мг/л ионов магния.

Хлориды — натриевые, калиевые, кальциевые и магниевые соли хлороводорода. Они характеризуют соленость воды; их содержание выражается в миллиграммах хлор-иона в 1л воды. Обладая хорошей растворимостью в воде, хлориды присутствуют во всех водах. Больше всего они содержатся в морской воде (до 3%) и придают ей горько-соленый вкус. Соленость способствует процессам коррозии.

Бромиды и иодиды — натриевые и калиевые соли бромоводорода и иодоводорода характерны для вод нефтяных месторождений.

Сульфаты — натриевые, кальциевые и магниевые соли серной кислоты. При содержании в воде 100 мг/л и выше сульфаты повышают коррозионную активность воды.

Силикаты — натриевые и кальциевые соли кремниевой кислоты — попадают в воду при растворении различных силикатных пород.

Обладая малой растворимостью, они в незначительных количествах содержатся в воде и образуют плотную накипь.

Бораты — натриевые и аммониевые соли тетраборной кислоты — присутствуют в некоторых водах нефтяных месторождений.

Фосфаты — кислые и средние соли ортофосфорной кислоты — присутствуют обычно в воде в незначительном количестве.

Железо в воде может находиться в коллоидном состоянии и входить в состав химических соединений. В подземных водах железо содержится преимущественно в виде бикарбоната. В поверхностном слое воды это соединение под воздействием воздуха может окисляться по реакции

От образующегося гидроксида железа (III) вода приобретает жел­тый цвет и мутнеет. Крайне нежелательно содержание железа в воде, которая поступает на производства, так как железо может отлагаться в трубах, уменьшая их живое сечение.

Азотсодержащие вещества — аммиак, азотная и азотистая кислоты. Конечным продуктом разложения белковых веществ, попа­дающих в воду, является аммиак. Он способен под влиянием кислорода воздуха и микроорганизмов окисляться в азотистую кислоту, которая при дальнейшем окислении превращается в азотную:

Растворенные газы — диоксид углерода, кислород и азот — содержатся во всякой воде. Зимой их больше, чем летом и осенью, так как растворимость газов зависит от температуры.

Диоксид углерода в природных водах имеется в свободном и связанном состоянии: в бикарбонатах кальция и магния, в карбона­тах натрия и магния. Диоксид углерода регулирует равновесие в растворе карбонатов и бикарбонатов:

Из уравнений реакций видно, что карбонаты в присутствии сво­бодного диоксида углерода превращаются в бикарбонаты.

Кислород является активным газом. Находясь в воде, он спо­собен окислять металлическую аппаратуру с образованием ржавчины. Поэтому содержание кислорода в воде крайне нежелательно.

Азот не оказывает влияния на качество технической воды.

Органические вещества чаще всего встречаются в виде гуминовых веществ и находятся в воде в коллоидном или взвешенном состоянии. Они образуют с ионами кальция и магния нерастворимые в воде соли, вследствие чего отсутствуют в жестких водах.

Нерастворимые частицы могут быть минерального или органического происхождения и представляют собой грубодисперсные или близкие к коллоидным примеси песка, глины, остатки животных, растений и др. Из них более мелкие частицы могут плавать, делая воду мутной, илистой.

В нефтеперерабатывающем и нефтехимическом производстве вода употребляется для технических целей, для питания паровых котлов, для хозяйственно-бытовых нужд и как химический реагент. Поэтому требования, предъявляемые к составу воды, зависят от ее назначения.

Требования, предъявляемые к технической воде

Используемая для охлаждающих систем вода должна быть прозрач­ной, некислой (рН > 6,9), не иметь запаха и гуминовых кислот. Она не должна содержать сероводорода, свободного диоксида углерода, за­гнивающих веществ и углеводородов. Вода, применяемая для питания паровых котлов, должна содержать как можно меньше накипеобразователей: бикарбонатов, карбонатов, хлоридов, силикатов, нитратов и сульфатов кальция и магния, взвешенных частиц, а также растворен­ных диоксида углеводорода и кислорода. Вода, предназначенная для хозяйственно-бытовых нужд, должна удовлетворять санитарным требованиям, т. е. не содержать примесей, вредных для здоровья человека.

Застоявшуюся воду перед отбором проб из колодцев или скважин следует откачивать в течение 15 мин. При отборе пробы из трубопро­водов необходимо первые порции воды отбросить, открыв кран на 110 мин. Из озер и рек и других водоемов проба воды отбирается на заданном расстоянии от берега и на известной глубине. В точке на установленной глубине пробу воды отбирают с помощью пробоотбор­ника или бутылки. Бутыль закрывают пробкой со шнуром и вставляют в тяжелую металлическую оправу, снабженную цепочкой. С помощью груза закрытую пустую бутыль погружают на желаемую глубину. Потянув за шнур, открывают пробку и набирают в бутыль анализируемую воду, а затем, потянув за цепь, поднимают ее на поверхность. Для полного анализа рекомендуется набрать 5л воды, для сокращенного анализа 2л, а для отдельных определений около 0,5л в чистые склянки, предварительно ополоснутые водой, подлежащей исследованию.

Читайте также:  Гидробиологические методы анализа поверхностных вод

Во избежание окислительных процессов и выделения газообразных веществ проба воды должна анализироваться в день ее отбора или, в крайнем случае, на следующий день. Пробы хранятся тогда до анализа в холодильнике. Имеют большое значение дата и часы отбора проб, так как состав речной, озерной и колодезной воды меняется от времени года, а количество примесей в отработанной воде в течение суток.

Сточные воды нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий отличаются непостоянным составом нефтепродуктов и других загрязняющих веществ не только в разных местах стока, но и в общем потоке. Состав сточных вод меняется в течение суток и даже смены и зависит от выполнения тех или иных операций производственного процесса. Очень часто сточные воды застаиваются. Поэтому пробу воды рекомендуется отбирать весьма осторожно, в месте наиболее сильного течения и на разной глубине потока. Отбор пробы сточной воды по всей высоте жидкости в стоке осуществляется с помощью пробоотборных устройств различных конструкций. В нефтяной промышленности применяется пробоотборник АзНИИ НП-3, предназначенный для отбора проб из стоков, расположенных на любой глубине.

Краткие сведения о сточных водах

Предприятия по переработке нефти и по производству продуктов нефтехимического синтеза на основные технологические операции потребляют значительное количество воды. Для выработки одной тонны некоторых нефтепродуктов расход воды достигает нескольких десятков кубических метров. С технологических установок отработанная вода, называемая также сточной, обычно поступает в промежуточные резер­вуары (буферные пруды), откуда подается на очистку. Спуск сточных вод в водоемы недопустим, так как приводит к загрязнению водного бассейна.

Сточные воды содержат примеси, которые в зависимости от харак­тера производства находятся в ней в растворенном или взвешенном состоянии. В сточных водах нефтеперерабатывающих заводов обычно встречаются нефть, легкие и тяжелые нефтепродукты, углеводородные газы, вымываемые из нефти соли, серная кислота и ее соли, сульфиды, бисульфиды, а также сероводород. Заводы нефтехимического синтеза загрязняют воду углеводородными газами, оксидами углерода, одно- и многоатомными спиртами, альдегидами, кетонами, эфирами, бензо­лом, фенолами и другими веществами. Сточные воды сажевых произ­водств наряду с растворенными хлоридами, сульфатами и сероводоро­дом содержат также взвешенные частицы, количество которых для отдельных производств может достигать 7000 мг/л. Иногда концентрация примесей бывает настолько значительной, что это ведет к большим потерям целевых продуктов.

В зависимости от характера работы установок сточная вода иногда используется повторно. Эта оборотная вода, как правило, очищается. Однако, если имеющиеся в ней примеси не влияют на ход технологического процесса или качество продукции, то очистку не проводят.

Перед выпуском в открытые водоемы сточные воды должны быть очищены с помощью канализационно-ловушечных устройств, а также специальными методами очистки, включая флотацию и биоочистку.

Дурнопахнущие сточные воды подвергают дезодорации. Эффективность работы водоочистителей необходимо систематически контролировать. Этот контроль осуществляется лабораторией, которая до и после ло­вушек и отстойников несколько раз в смену отбирает пробы воды, со­ставляет за сутки среднюю пробу и проводит ее анализ. Кроме того, в установленное время отбираются разовые пробы и в них определя­ются примеси сточной воды, характерные для данного стока.

1. От каких составных частей природной воды зависят ее свойства?

2. Дайте определение общей жесткости воды.

3. Какая жесткость воды называется кальциевой?

4. Какая жесткость воды называется магниевой?

5. Чем обусловливается карбонатная жесткость воды?

6. Чем обусловливается некарбонатная жесткость воды?

7. Какие соли составляют постоянную жесткость воды?

8. Какие требования предъявляются к составу воды, в зависимости от ее назначения?

9. Как проводят отбор проб технической воды?

10 Что представляют собой сточные воды?

11. Какими методами очищают сточные воды перед сбросом в открытые водоемы?

Тема:Определение карбонатной и общей жесткости технической воды

Цель:Определить карбонатную и общую жесткость технической воды

Приборы и реактивы: коническая колба; пипетка; 0,1 н. раствор соляной кислоты; индикатор метиловый оранжевый, 0,1%-ный раствор; аммиачный буферный раствор; трилон Б, 0,05 н. раствор; индикатор эриохромовый черный Т.

Жесткость воды – совокупность свойств, обусловленных содержанием в воде катионов кальция Са 2+ и катионов Мg 2+ .

Если концентрация этих катионов велика, то воду называют жесткой, если мала мягкой. Карбонатной жесткостью называется жесткость, вызванная присутствием той части катионов Са 2+ и Мg 2+ , которая эквивалентна содержащимся в воде гидрокарбонатным ионам НСО3 — . Иными словами, карбонатная жесткость вызвана присутствием гидрокарбонатов кальция и магния. Общая жесткость складывается из суммарной концентрации в воде катионов Са 2+ и Мg 2+ .

Порядок выполнения работы

1.Определение карбонатной жесткости

В коническую колбу пипеткой наливают 100мл исследуемой воды, прибавляют 2 — 3 капли метилового оранжевого и титруют 0,1 н. раствором соляной кислоты до появления слабо-розового окрашивания и кипятят 3 мин. Если раствор при кипячении приобретает желтую окраску, прибавляют еще соляной кислоты до слабо-розовой окраски и снова кипятят в течение 2 мин.

Расчет карбонатной жесткости Ж карб (в мг-экв/л) ведется по формуле

где V – объем израсходованного 0,1 н. раствора соляной кислоты, мл;

N – нормальность соляной кислоты;

100 – объем воды, взятой для анализа, мл.

2. Определение общей жесткости

В коническую колбу наливают пробу исследуемой воды и разбавляют дистиллированной водой до 100 мл. Затем прибавляют 5 мл аммиачного буферного раствора и после перемешивания 5-8 капель раствора индикатора эриохромового черного Т. При энергичном помешивании титруют 0,05 н. раствором трилона Б до появления красно-фиолетового окрашивания, после чего титрование продолжают очень медленно, приливая по 1 капле раствора трилона Б до появления синего окрашивания. От прибавления избытка трилона Б окраска раствора уже не изменится.

Во время титрования окраску анализируемого раствора можно сравнить со «свидетелем», который готовится в конической колбе из 100 мл дистиллированной воды, 5мл аммиачного буферного раствора и 5-8 капель раствора индикатора. «Свидетель» имеет синюю окраску.

Общую жесткость Ж общ (в мг-экв/л) рассчитывают по формуле

где V1 – объем 0,05 н. раствора трилона Б, израсходованного на титрование пробы воды, мл;

V2 −объем пробы воды, взятой для титрования, мл;

N – нормальность раствора трилона Б.

1. Дайте определение карбонатной жесткости воды.

2. Дайте определение общей жесткости воды.

3. Методика определения карбонатной жесткости воды.

4. Методика определения общей жесткости воды.

Тема: Определение содержания взвешенных частиц в сточных водах

Цель: Определить содержание взвешенных частиц в сточной воде

Приборы и реактивы: мерная колба объемом 1л; воронка; коническая колба; термостат; весы; эксикатор; бумажный фильтр; образец сточной воды.

В сточной воде содержатся в коллоидном и суспензионном состоянии взвешенные частицы. Содержание этих частиц определяют путем пропускания определенного объема сточной воды через фильтр. К наиболее употребительным фильтрам принадлежат мембранные, стеклянные (типа Шота) и фильтр из плотной бумаги.

Порядок выполнения работы

Предварительно взболтанную для равномерного распределения взвешенных частиц анализируемую воду помещают в мерную колбу объемом 1л. Высушивают бумажный фильтр при 105 – 110 0 С до постоянной массы. Фильтруют воду через подготовленный фильтр. Остаток промывают до 4 раз дистиллированной водой и сушат вместе с фильтром в термостате при 105 – 110 0 С в течение 2 – 3 ч до постоянной массы. Перед взвешиванием фильтр помещают в эксикатор.

Содержание взвешенных частиц Х (в мг/л) рассчитывают по формуле:

где G2 – масса фильтра с осадком, г;

G1 – масса чистого фильтра, г;

V – объем анализируемой воды, мл.

1.Состав сточных вод нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности?

2. Методика определения взвешенных частиц в сточных водах.

3. Какие фильтры применяются при определении взвешенных частиц ?

Тема: Определение окисляемости сточных вод

Цель: Определить окисляемость сточной воды

Реактивы: 25%-ный раствор серной кислоты; 0,01 н. раствор перманганата калия; 0.01 н. раствор щавелевой кислоты.

Окисляемость воды показывает наличие в воде органических и легко окисляющихся неорганических веществ, способных реагировать с окислителями. Большая часть органических веществ сточной воды обладает способностью разлагаться и создавать при этом питательную среду для различных микроорганизмов, многие из которых вредны для здоровья человека. По количеству израсходованного кислорода оценивается количество окисляемых веществ, содержащихся в сточной воде.

Исследуемую воду обрабатывают перманганатом калия в присутствии серной кислоты. Выделившийся кислород окисляет органические и неорганические вещества. С целью учета вошедшего в реакцию кислорода избыток перманганата калия восстанавливают щавелевой кислотой. По ходу процесса протекают следующие реакции:

2 KMnO4 + 3H2SO4K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O + 5O

2KMnO4 + 5H2C2O410CO2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

Окисляемость выражается в миллиграммах израсходованного кислорода на 1л испытуемой воды. Окисляемость сточной воды иногда достигает 100 мг/л и выше. Она значительно больше, чем у чистой поступающей на производство воды.

Порядок выполнения работы

В коническую колбу пипеткой наливают от 1 до 20мл исследуемой воды в зависимости от концентрации растворенных в ней веществ, дистиллированную воду до общего объема раствора 100мл и 5мл 25%-ного раствора серной кислоты. Раствор на плитке доводят до кипения. Затем прибавляют к нему из бюретки 10мл 0,01 н. раствора перманганата калия и кипятят ровно 10 мин с момента появления первого пузырька пара. После кипячения жидкость должна иметь красную окраску, что гарантирует необходимый избыток окислителя. В случае исчезновения окраски следует повторить определение, взяв для анализа меньшее количество исследуемой воды. К горячей жидкости приливают из бюретки 10мл 0,01 н. раствора щавелевой кислоты, при этом раствор обесцвечивается. Избыток щавелевой кислоты оттитровывают 0,01 н. раствором перманганата калия до появления розовой окраски.

Параллельно проводят контрольный опыт, для чего в колбу наливают 5мл 25%-ного раствора серной кислоты, 100мл дистиллированной воды и далее определение проводят так же, как и для исследуемой воды.

Окисляемость Х (мг/л) рассчитывают по формуле

где V1 – объем 0,01 н. раствора KMnO4, пошедший на титрование избыточного раствора щавелевой кислоты в основном опыте, мл;

V2 – объем 0,01 н. раствора KMnO4, пошедший на титрование избыточного раствора щавелевой кислоты в контрольном опыте, мл;

0,08 – количество кислорода, эквивалентное 1мл точно 0,01 н. раствора KMnO4;

V – объем исследуемой воды, мл.

1. Что показывает окисляемость воды?

2. По какому показателю оценивается количество окисляемых веществ, содержащихся в сточной воде?

3. Методика определения окисляемости сточных вод.

Тема: Определение содержания углеводородов в сточных водах

Цель: Определить содержание углеводородов в сточной воде

Приборы и реактивы: делительная воронка; стеклянный стакан; воронка; коническая колба; аналитические весы; водяная баня; сушильный шкаф; бумажный фильтр; сухой и насыщенный раствор хлористого натрия; серная кислота (плотность 1,84 г/см 3 ); легкий бензин с концом кипения 70 0 С; сульфат натрия безводный.

В сточных водах углеводороды нефти могут находиться в очень малых количествах в растворенном виде, на поверхности воды (плавающая нефть и нефтепродукты) и в эмульгированном состоянии. Больше всего нефтепродуктов плавает в воде, образуя нефтяную пленку.

Качественный метод. Содержание нефти легко обнаружить при рассмотрении поверхности воды, которая при наличии углеводородов нефти окрашена в цвета радуги и имеет запах. Запах легко обнаруживается, когда в 1л воды содержится 0,2 мг нефти.

Количественный метод. Углеводороды экстрагируют легким бензином или серным эфиром в делительной воронке. Эфирные вытяжки собираются в стаканчик. После испарения эфира или легкого бензина по привесу стаканчика находят содержание углеводородов, выражая их содержание в мг/л воды.

Порядок выполнения работы

Анализируемую сточную воду (700 – 1000мл) помещают в делительную воронку, куда прибавляют сухой хлористый натрий до насыщения раствора и 5 мл серной кислоты. Хлористый натрий добавляется, чтобы предупредить образование эмульсии, а серная кислота для разложения солей нафтеновых кислот. Далее в воронку наливают 25мл легкого бензина и перемешивают 10мин. Смеси дают отстояться на два слоя. Нижний водный слой спускают в стакан. Верхний бензиновый слой переливают во вторую делительную воронку меньшей емкости. Экстракцию воды повторяют до четырех раз. Соединяют все бензиновые вытяжки. Собранные бензиновые вытяжки промывают в той же делительной воронке до 3 раз 10 – 20мл насыщенного раствора поваренной соли.

Промытый бензиновый раствор выливают в склянку, куда насыпают 5 – 10г безводного сульфата натрия и высушивают. Через несколько часов сухой раствор фильтруют через бумажный фильтр (фильтр смачивается легким бензином) в стеклянный стаканчик, тарированный на аналитических весах. Остаток сульфата натрия в склянке отмывают 15мл легкого бензина и фильтруют через тот же фильтр. Фильтрат присоединяют к основному раствору в стаканчике.

Стаканчик с раствором устанавливают на водяной бане для отпарки легкого бензина. По исчезновении запаха бензина стаканчик помещают на 5 мин в сушильный шкаф при температуре 105 0 С для окончательного удаления бензина. Сухой и охлажденный стаканчик взвешивают на аналитических весах.

Содержание углеводородов нефти Х (в мг/л) рассчитывают по формуле

где G1 – масса углеводородов, мг;

V – объем взятой для анализа воды, мл.

1. В каком виде в сточных водах могут находиться углеводороды нефти?

2. В чем сущность качественного метода определения содержания углеводородов нефти в сточных водах?

3. В чем сущность количественного метода определения содержания углеводородов нефти в сточных водах?

Список использованных источников

1. Вержичинская С.В., Дигуров Н.Г., Синицин С.А. Химия и технология нефти и газа. – М.: ФРУМ: ИНФРА-М, 2011.

2. Туманян Б.П. Практические работы по технологии нефти. Малый лабораторный практикум. – М.: Техника, 2010.

3. Федюкин В.К. Управление качеством процессов. – СПб.: Питер, 2010.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

источник

Деятельность человека, как и любого другого живого существа, всенепременно сопровождается выделением немалого количества отходов жизнедеятельности. В современных условиях практически все из них уносятся вдаль водами канализационных рек. Наконец, нашу цивилизацию практически невозможно себе представить без огромного количества заводов и прочих предприятий, которые также во множестве продуцируют сточные воды.

Очистка сточных вод является процессом, после прохождения которого стоки пригодны для использования в технических целях или же возврата в окружающую среду без ущерба для последней. Словом, способ зависит от дальнейшего использования жидкости. К примеру, сточные воды от раковин – не то же самое, что содержимое сливных ям, куда спускается содержимое унитаза.

В апреле 1993 года более 400 тысяч человек в Милуоки оказались на больничной койке в результате попадания в питьевую воду криптоспоридии. После этого случая, который получил мощный резонанс в ВОЗ, мировая общественность стала намного осторожнее относиться к той жидкости, которая течет из-под кранов под видом «питьевой воды». Это мнение только окрепло после обнародования некоторых случаев эпидемий в Индии, в результате которых сотни человек умерли. А ведь дело было в обычной кишечной палочке, попавшей в водопровод из плохо очищенных стоков! Так что очистка сточных вод – чрезвычайно важный процесс, который сохраняет жизнь и здоровье людей.

Любые загрязнители коренным образом меняют вкус, цвет и запах жидкости, не говоря уже о ее пригодности для использования в пищевых или технических целях. Наиболее опасными являются промышленные стоки, так как в них нередко содержатся такие концентрации тяжелых металлов и иных веществ, которые в десятки и сотни раз превышают самые «оптимистичные» ПДК. Конечно, в этом случае все зависит от конкретного производства, которое сбрасывает сточные воды. Канализация среднестатистического города по сравнению с ними может показаться «родником», так как в ней, по крайней мере, не бывает радиоактивных изотопов или огромного количества тяжелых металлов.

Опасные загрязнения, которые делают воду непригодной для питья и использования в бытовых целях, можно квалифицировать как физические, химические, биологические факторы. Особняком стоит выброс радиоактивных изотопов. Соответственно, классификация загрязнений будет идентична причинам, которые их вызывают:

  • Механические факторы. Характеризуются резким увеличением мельчайшей механической взвеси в жидкости.
  • Химические. В воде повышено содержание любых химических соединений. При этом не имеет значения, могут ли эти вещества оказывать негативное влияние на здоровье человеческого организма.
  • Биологические и бактериологические (бытовые сточные воды). Очень опасный вид загрязнений, так как в этом случае в воде превышено содержание микроорганизмов. В самом начале статьи мы уже говорили, чем это чревато.
  • Тепловые загрязнения. Так называется сброс в реки и другие водоемы воды из прудов-охладителей при ТЭЦ и АЭС. Не стоит относиться к этой разновидности легкомысленно, так как подобные явления приводят к массовой гибели эндемиков, приспособленных к низким температурам воды, которые характерны именно для нашей местности.
  • Радиоактивные. В воде и донных осадках обнаруживаются радиоактивные изотопы. Такое бывает, когда неисправна система сточных вод на некоторых промышленных предприятиях или АЭС.

В наших условиях наиболее распространены стоки трех типов:

  • Примеси неорганического происхождения, включая даже нетоксические соединения.
  • Вещества органического происхождения.
  • Смешанные стоки.

Очень опасны отходы металлургических производств, так как в них содержится огромное количество тяжелых металлов и прочих токсичных соединений. Они изменяют физические свойства воды. В тех водоемах, куда попадает эта отрава, погибает все живое, включая деревья и прочую растительность по берегам. Органику же сбрасывают нефтеперерабатывающие комплексы и подобные производства. В стоках есть не только сравнительно безопасная нефть, но и предельно ядовитые фенолы и подобные им вещества. Кроме того, не следует сбрасывать со счетов предприятия животноводческого типа.

Они выбрасывают гигантское количество органики. Последний вызывает резкое ухудшение органолептических свойств воды. В водоемах, куда попадают сточные воды предприятий, происходит резкое развитие микроскопических водорослей, цветение, в жидкости до минимума падает содержание кислорода. Рыбы и прочие гидробионты погибают. Производство электроники, в том числе травление печатных плат и выпуск радиотехнической продукции различных типов, дает стоки смешанного типа. В их составе имеются красители, тяжелые металлы, ацетон, фенолы и прочие соединения.

В настоящее время ученые всего мира бьют тревогу, так как в Мировой океан попадает гигантское количество нефти. Она образует на поверхности воды тончайшую пленку, которую порой можно заметить только по радужным разводам. Это не только приводит к значительному ухудшению органолептических свойств жидкости, но и к резкому снижению поступления кислорода, который попадает в океан путем диффузии. Опять-таки страдают гидробионты, причем особенно бьет нехватка этого вещества по кораллам, численность которых в морях и океанах катастрофически падает с каждым годом. Всего лишь 10 мг нефти и нефтепродуктов делают воду абсолютно непригодной для питья и жизни живых существ.

Читайте также:  Годы люди и вода анализ

Чрезвычайно опасны фенолы, о которых мы неоднократно упоминали выше. Они присутствуют в стоках практически всех промышленных предприятий. Особенно это относится к тем из них, которые занимаются производством кокса. В присутствии этих веществ происходит массовая гибель обитателей прудов, рек, морей и океанов, а сама вода приобретает крайне неприятный, гнилостный запах.

На очистные сооружения сточных вод попадают стоки следующего состава:

  • Белки – 28%.
  • Углеводы – 17,5%.
  • Жирные кислоты – 10%.
  • Масла, жиры – 27%.
  • Детергенты – 7%.

Как можно заметить, основная доля загрязняющих веществ – органика. В промышленных условиях обсуждать какой-то состав сточных вод бессмысленно, так как в каждом случае он свой. В частности в некоторых случаях прямо в реку (!) сбрасывается якобы очищенная «вода», которая по внешнему виду и составу напоминает использованное моторное масло.

Как правило, в загрязнении среды виноваты промышленные и социальные объекты, а также животноводческие и птицеводческие фермы. Очень опасны твердые отходы, которые образуются при открытой разработке месторождений полезных ископаемых, а также стоки, образующиеся в процессе деревопереработки. Водный и железнодорожный транспорт дают немало отходов биологического происхождения. При попадании в водные источники они вызывают их обсеменение кишечной палочкой или яйцами глистов. Особенно опасно, когда выше по течению реки стоит какое-то медицинское учреждение.

Обработка включает в себя следующие способы:

  • Механические. Сюда относится фильтрация, которую используют все очистные сооружения сточных вод, а также отстаивание.
  • Физические. Это электролиз, аэрация, обработка стоков ультрафиолетовым излучением.
  • Химические методы. Применяются специальные составы для осаждения и обеззараживания веществ, которые могут содержаться в стоках.
  • Биологическая очистка сточных вод. В этом случае используются растения, усваивающие органику, а также некоторые виды простейших, улиток и рыб.

Перед началом обработки проводится подготовительная работа. Точнее, анализ сточных вод. Специалисты химических лабораторий определяют, какие именно загрязнители в них содержатся. Это помогает выбрать лучшую стратегию по их нейтрализации. Общая процедура очистки сточных вод включает отсеивание: твердых частиц, бактерий, морских водорослей, растений, неорганических примесей и органических веществ. Удаление твердых частиц – самый простой этап. Он включает в себя фильтрацию и осаждение путем отстаивания. Куда сложнее очистить сточные воды от тонких взвесей, которые обычными фильтрующими материалами не задерживаются.

Одним из наиболее простых и дешевых методов, который, тем не менее, обеспечивает высокую степень очистки, является использование активированного угля. Фильтры с этим материалом используются практически на всех предприятиях, руководство которых серьезно относится к защите окружающей среды.

Главным преимуществом угля является его высокая способность к абсорбции. Проще говоря, на поверхности частичек этого вещества имеется такое количество пор, что они могут задержать такое количество загрязняющих воду соединений, которое в несколько раз превышает объем самого угля. Именно процесс улавливания, связывания загрязняющих реагентов и называется абсорбцией. Следует отметить, что с целью очистки питьевой воды уголь использовался еще до нашей эры. Активное исследование и производство этого материала началось во время двух мировых войн. Факторами, влияющими на поглощение, являются размер частицы, площадь поверхности, структура связываемого вещества, кислотность среды (pH-фактор), температура, которую имеют сточные воды.

Древесный уголь поглощает много веществ, начиная от цветных металлов и заканчивая сложными органическими соединениями (к примеру, фенолами). Конечно, от радиоактивных соединений он не защитит, но основные виды неорганических и органических примесей с его помощью удалить можно.

В некоторых случаях для очистки могут быть использованы специальные жидкости, в состав которых входят частицы коллоидных веществ. Для чего они нужны? Все просто – микроскопические частицы, объединяясь с молекулами загрязняющих веществ, заставляют их выпадать в осадок. Явление известно как коагуляция. В некоторых очистных сооружениях используется также метод электролиза. Метод схож с предыдущим, так как ионы, образующиеся при этом процессе, также способствуют осаждению загрязняющих примесей.

Напротив, современные исследователи все чаще предлагают методы, при которых используются массивные молекулы, которые с большей эффективностью могут связывать и осаждать загрязнители. Такой процесс называют флокуляцией.

Как мы уже и говорили, очистка сточных вод может предусматривать использование отрицательно заряженных ионов. Исторически для этих целей используется сульфат алюминия, а также известь. Эти соединения вызывают резкое изменение рН воды, что приводит к гибели патогенных микроорганизмов, которые во множестве содержатся в стоках. В некоторых случаях могут использоваться вещества на основе трехвалентного железа. Некоторые химики считают, что подобные методы могли использовать еще египтяне за две тысячи лет до нашей эры. Отлично осаждает органику также перманганат калия.

Как бы там ни было, но связанная органика выпадает в виде хлопьев или геля. Эти осадки сточных вод могут быть с легкостью отловлены при помощи простейшего механического фильтра. Данный метод работает лучше всего с относительно плотными частицами (например, илом и прочими тяжелыми органическими примесями), в то же время более легкие частицы (например, микроскопические морские водоросли) лучше удаляются при помощи отстаивания. Осадительный чан должен быть достаточно большим, дабы заполнение его шло как можно медленнее. Связано это с тем, что для нормального протекания процесса требуется не менее четырех часов. После того как органические и неорганические примеси осядут на дно, воду можно считать условно очищенной, годной для использования в технических целях. Этот метод чаще используется при предварительной обработке стоков.

Затем приходит черед аэрации. Вода поступает в гигантские чаны, куда попадает сжатый воздух под большим давлением, выводимый в жидкость посредством распылителей. Вы когда-нибудь видели, как работает компрессор в обычном аквариуме? В этом случае происходит практически то же самое. Аэрация позволяет насытить воду кислородом и вывести в осадок оставшиеся органические примеси. После такой обработки жидкость чаще всего подается в специальные пруды, засаженные высшей водной растительностью (биологическая очистка сточных вод). И только потом вода считается пригодной для использования в технических целях. Ею можно поливать посадки овощей и фруктов, а также сбрасывать в природные водоемы.

источник

Состав природной воды. Отбор проб и анализ технической воды. Определение карбонатной и общей жесткости, сухого остатка и содержания железа. Сточные воды нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств. Определение азотсодержащих веществ и фенолов.

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

    1. Анализ технической воды и сточных вод
  • Состав природной воды
  • 2. Анализ технической воды отбор проб
  • Определение карбонатной жесткости
  • Определение общей жесткости
  • Определение содержания магния
  • Определение сухого остатка
  • Определение содержания железа
  • 3. Анализ сточных вод
  • Краткие сведения о сточных водах нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств
  • Определение азотсодержащих веществ
  • Определение фенолов

Природная вода никогда не встречается совершенно чистой, а всегда содержит примеси, которые находятся в ней в растворенном или во взвешенном состоянии. Иногда содержание примесей достигает таких значений, что вода становится непригодной для промышленных целей. Следовательно, свойства природной воды зависят от содержания в ней перечисленных ниже составных частей.

Сухой остаток. Общее содержание растворенных в воде минеральных и органических веществ, не летучих при 100-120°С, характеризуется сухим остатком. Сухой остаток выражается в мг/л и составляет для большинства речных вод 100-600 мг/л.


Жесткость воды. Очень часто в природной воде присутствуют ионы кальция и магния, от которых вода становится жесткой. Жесткая вода с мылом дает нерастворимые в воде магниевые и кальциевые соли, в ней плохо развариваются продукты, а при кипении отлагаются на внутренних стенках сосуда соли, образуя так называемую накипь. Накипь состоит из плотно приставших к металлу слоистых отложений от светло-серого до коричневого цвета толщиной до нескольких миллиметров. Плохо проводя тепло, накипь ухудшает условия теплопередачи в промышленных аппаратах и снижает экономичность их работы. Найдено, что слой накипи в 1 мм толщиной создает такое же сопротивление передаче тепла, как металлическая стенка толщиной около 20 мм.

Суммарная концентрация ионов кальция и магния в воде называется общей жесткостью воды. Жесткость, обусловленная только ионами кальция, называется кальциевой, а только ионами магния — магниевой жесткостью. Кроме того, различают карбонатную и некарбонатную жесткость. Сумма карбонатной и некарбонатной жесткости воды тоже составляет общую жесткость воды.

Карбонатная жесткость обусловливается бикарбонатами и карбонатами кальция и магния. При кипячении воды карбонатная жесткость понижается, так как бикарбонаты кальция и магния разлагаются по реакциям:

Mg (HC03) 2 > MgC03 + С02 + Н20

Значение Жесткости, на которое снижается жесткость воды при кипячении, называется устранимой или временной жесткостью.

Некарбонатная жесткость обусловливается в основном следующими солями: СаС12, CaS04, CaSi03, Ca (N03) 2, MgCl2, MgS04, MgSiOs, Mg (N03) 2. Все эти соли, а также часть солей, вызывающих карбонатную жесткость, которые не разлагаются при кипячении, составляют так называемую постоянную жесткость.


Жесткость измеряется в миллиграмм-эквивалентах на литр (мг-экв/л); 1 мг-экв/л отвечает содержанию в воде 20,04 мг/л ионов кальция или 12,16 мг/л ионов магния.


Хлориды — натриевые, калиевые, кальциевые и магниевые соли хлористоводородной кислоты. Они характеризуют соленость воды; их содержание выражается в миллиграммах хлор-иона в 1 л воды. Обладая хорошей растворимостью в воде, хлориды присутствуют во всех водах. Больше всего они содержатся в морской воде (до 3%) и придают ей горько-соленый вкус. Соленость способствует процессам коррозии.


Бромиды и иодиды — натриевые и калиевые соли бромистоводородной и йодистоводородной кислот — характерны для вод нефтяных месторождений.


Сульфаты — натриевые, кальциевые и магниевые соли серной кислоты. При содержании в воде 100 мг/л и выше сульфаты повышают коррозионную активность воды.


Силикаты — натриевые и кальциевые соли кремниевой кислоты — попадают в воду при растворении различных силикатных пород. Обладая малой растворимостью, они в незначительных количествах содержатся в воде и образуют плотную накипь.


Бораты — натриевые и аммониевые соли тетраборной кислоты — присутствуют в некоторых водах нефтяных месторождений.


Фосфаты — кислые и средние соли ортофосфорной кислоты — присутствуют обычно в воде в незначительном количестве.


Железо в воде может находиться в коллоидном состоянии и входить в состав химических соединений. В подземных водах железо содержится преимущественно в виде бикарбоната. В поверхностном слое воды это соединение под воздействием воздуха может окисляться по реакции:


От образующегося гидроксида железа (III) вода приобретает желтый цвет и мутнеет. Крайне нежелательно содержание железа в воде, которая поступает на производства, так как железо может отлагаться в трубах, уменьшая их живое сечение.


Азотсодержащие вещества — аммиак, азотная и азотистая кислоты. Конечным продуктом разложения белковых веществ, попадающих в воду, является аммиак. Он способен под влиянием кислорода воздуха и микроорганизмов окисляться в азотистую кислоту, которая при дальнейшем окислении превращается в азотную:


Растворенные газы — диоксид углерода, кислород и азот — содержатся во всякой воде. Зимой их больше, чем летом и осенью, так как растворимость газов зависит от температуры.


Диоксид углерода в природных водах имеется в свободном и связанном состоянии: в бикарбонатах кальция и магния, в карбонатах натрия и магния. Диоксид углерода регулирует равновесие в растворе карбонатов и бикарбонатов:

Из уравнений реакций видно, что карбонаты в присутствии свободного диоксида углерода превращаются в бикарбонаты.

Кислород является активным газом. Находясь в воде, он способен окислять металлическую аппаратуру с образованием ржавчины. Поэтому содержание кислорода в воде крайне нежелательно.


Органические вещества чаще всего встречаются в виде гуминовых веществ и находятся в воде в коллоидном или взвешенном состоянии. Они образуют с ионами кальция и магния нерастворимые в воде соли, вследствие чего отсутствуют в жестких водах.


Нерастворимые частицы могут быть минерального или органического происхождения и представляют собой грубодисперсные или близкие к коллоидным примеси песка, глины, остатки животных, растений и др. Из них более мелкие частицы могут плавать, делая воду мутной, илистой. Некоторые реки южных областей (Терек, Кура, Аму-Дарья и др.) содержат 1000 мг и больше взвешенных частиц на 1 л воды.


В нефтеперерабатывающем и нефтехимическом производстве вода употребляется для технических целей, для питания паровых котлов, для хозяйственно-бытовых нужд и как химический реагент. Поэтому требования, предъявляемые к составу воды, зависят от ее назначения. Используемая для охлаждающих систем вода должна быть прозрачной, некислой (рН > 6,9), не иметь запаха и гуминовых кислот. Она не должна содержать сероводорода, свободного диоксида углерода, загнивающих веществ и углеводородов. Вода, применяемая для питания паровых котлов, должна содержать как можно меньше накипеобразователей: бикарбонатов, карбонатов, хлоридов, силикатов, нитратов и сульфатов кальция и магния, взвешенных частиц, а также растворенных диоксида углерода и кислорода. Вода, предназначенная для хозяйственно-бытовых нужд, должна удовлетворять санитарным требованиям, т.е. не содержать примесей, вредных для здоровья человека.

техническая вода сточная жесткость

Застоявшуюся воду перед отбором проб из колодцев или скважин следует откачивать в течение 15 мин. При отборе пробы из трубопроводов, необходимо первые породи воды отбросить, открыв кран на 10 мин. Из озер и рек и других водоемов проба воды отбирается в намеченном от берега расстоянии и на известной глубине. В точке на установленной глубине пробу воды отбирают с помощью пробоотборника или бутыли. Бутыль закрывают пробкой со шнуром и вставляют в тяжелую металлическую оправу, снабженную цепочкой. С помощью груза закрытую пустую бутыль погружают на желаемую глубину. Потянув за шнур, открывают пробку и набирают в бутыль анализируемую воду, а затем, потянув за цепь, поднимают ее на поверхность. Для полного анализа рекомендуется набрать 5 л воды, для сокращенного анализа 2 л, а для отдельных определений около 0,5 л в чистые склянки, предварительно ополоснутые водой, подлежащей исследованию.

Во избежание окислительных процессов и выделения газообразных веществ проба воды должна анализироваться в день ее отбора или, в крайнем случае, на следующий день. Пробы хранятся тогда до анализа в холодильнике. Имеют большое значение дата и часы отбора проб, так как состав речной, озерной и колодезной воды меняется от времени года, а количество примесей в отработанной воде в течение суток.

Сточные воды нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий отличаются непостоянным составом нефтепродуктов и других загрязняющих веществ не только в разных местах стока, но и в общем потоке. Состав сточных вод меняется в течение суток и даже смены и зависит от выполнения тех или иных операций производственного процесса. Очень часто сточные воды застаиваются. Поэтому пробу воды рекомендуется отбирать весьма осторожно, в месте наиболее сильного течения и на разной глубине потока. Отбор пробы сточной воды по всей высоте жидкости в стоке осуществляется с помощью пробоотборных устройств различных конструкций. В нефтяной промышленности применяется пробоотборник АзНИИ-НП-3, предназначенный для отбора проб из стоков, расположенных на любой глубине.

В коническую колбу пипеткой наливают 100 мл исследуемой воды, прибавляют 2-3 капли метилового оранжевого, титруют 0,1 н. раствором соляной кислоты до появления слабо-розового окрашивания и кипятят 3 мин. Если раствор при кипячении приобретает желтую окраску, прибавляют еще соляной кислоты до слабо-розовой окраски и снова кипятят в течение 2 мин.

где V — объем израсходованного 0,1 н. раствора соляной кислоты, мл; N — нормальность соляной кислоты; 100 — объем воды, взятой для анализа, мл.

Определение сводится к простому титрованию пробы воды раствором трилона Б в присутствии индикатора эриохромового черного Т. Водные растворы этого соединения обладают способностью изменять окраску в зависимости от рН среды. В кислой среде при рН6 раствор окрашен в красный цвет, при рН = 7 — 11 в синий, а при рН>11,5 — в оранжевый. Резкий переход цветов синего в красный наблюдается при рН10 и достигается добавлением к испытуемому раствору аммиачной буферной смеси. Обладая синей окраской (при рН 10), водные растворы эрио-хромового черного способны образовывать с ионами Кальция и магния комплексные соединения, окрашенные в красный цвет:


Дальнейшее определение ведут титрованием динатриевой солью этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилоном Б), которая реагирует с полученными соединениями кальция и магния с эрио — хромовым черным, образуя более устойчивые внутрикомплексные соединения:

По объему трилона Б, израсходованного на титрование, рассчитывается общая жесткость, как суммарное содержание кальция и магния в воде.

Трилон Б, 0,05 н. раствор. Приготовляется растворением 9,307, трилона Б в 1 л дистиллированной воды. Установка ‘ и проверка титра 0,05 н. раствора трилона Б — проводится по 0,01 н. раствору сульфата магния.50 мл 0,01 н. раствора сульфата магния доводят дистиллированной водой до 100 мл, приливают 5 мл аммиачного буферного раствора, 5-7 капель эриохромового черного и титруют при интенсивном перемешивании 0,05 н. раствором трилона Б до перехода красного цвета раствора в синий.


Буферный раствор.20 г хлорида аммония помещают в мерную колбу объемом 1ли растворяют в 300 мл дистиллированной воды, добавляют 100 мл 25% -ного раствора аммиака и доводят объем до метки.


Раствор индикатора. Хромогеновый черный ЕТ или эриохромовый черный Т. количестве 0,5 г растворяют в 20 мл аммиачного буферного раствора и разбавляют этиловым спиртом до 100 мл. Продолжительность хранения не более 10 сут.


Бидистиллят для проведения анализа. Вторую перегонку дистиллированной воды проводят в стеклянной аппаратуре. Перед употреблением бидистиллят проверяют, для чего к 100 мл его прибавляют 1 мл аммиачного буферного раствора и 4-5 капель раствора индикатора. Вода считается чистой, если раствор окрашен в голубой или синий цвет.


Результат титрования получается хорошим, когда во взятом объеме воды будет находиться не более 0,5 мг-экв ионов кальция и магния. Поэтому в зависимости от ожидаемой жесткости необходимо брать следующие объемы проб воды:

В коническую колбу наливают пробу исследуемой воды и разбавляют дистиллированной водой до 100 мл. Затем прибавляют 5 мл аммиачного буферного раствора и после перемешивания 5-8 капель раствора индикатора. При энергичном помешивании титруют 0,05 н. раствором трилона Б до появления красно-фиолетового окрашивания, после чего титрование продолжают очень медленно, приливая по 1 капле раствора трилона Б до появления синего окрашивания. От прибавления избытка трилона Б окраска раствора уже не изменится.

Во время титрования окраску анализируемого раствора можно сравнить со «свидетелем», который готовится в конической колбе из 100 мл дистиллированной воды, 5 мл аммиачного буферного раствора и 5-8 капель раствора индикатора. «Свидетель» имеет синюю окраску. Расчет общей жесткости Жобщ (в мг-экв/л) проводится по формуле:

где V1 — объем 0,05 н. раствора трилона Б, израсходованного на титрование пробы воды, мл; V2 — объем пробы воды, взятой для титрования, мл; N — нормальность раствора трилона Б.

Читайте также:  Гравиметрический метод анализа нефтепродуктов в воде

определение содержания кальция

Ионы кальция определяются комплексонометрическим методом в присутствии индикатора — мурексида.

Мурексид (пурпурат аммония) — аммониевая соль одноосновной пурпуровой кислоты. В щелочной среде мурексид окрашивает растворы в лиловый цвет, а в нейтральной и кислой — в красный. Переход осуществляется при рН = 9. При наличии в воде ионов кальция мурексид изменяет окраску щелочного раствора от лиловой до красной в результате образования комплексного соединения:

где Инд — анион индикатора.

В дальнейшем при титровании этого комплекса трилоном Б в эквивалентной точке раствор снова ‘ окрашивается в лиловый цвет:

В последней реакции трилон Б соединяется с ионами кальция, образуется более стойкое внутрикомплексное соединение, а мурексид выделяется в свободном виде. По количеству израсходованного титрованного раствора трилона Б подсчитывают содержание ионов кальция в анализируемой воде.

Раствор индикатора. Мурексид в количестве 0,03 г растворяют в 10 мл дистиллированной воды. Раствор сохраняется не более 4 сут.


В зависимости от ожидаемого содержания ионов кальция в коническую колбу объемом.250 мл с помощью пипетки наливают от 10 до 100 мл исследуемой воды. Общий объем раствора доводят дистиллированной водой до 100 мл, прибавляют 5 мл 2 н. раствора едкого натра и 4-б капель раствора мурексида. Раствор перемешивают и медленно титруют трилоном Б до перехода красной окраски в лиловую. Раствор слегка перетитровывают и употребляют его в качестве «свидетеля».


Для определения кальция берут вторую пробу воды. Все операции повторяют. Конец титрования этой пробы определяют, сравнивая титруемую пробу по цвету со «свидетелем».


где N — нормальность раствора трилона Б; V1 — объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование пробы воды, мл; V2 — объем пробы исследуемой воды, мл.


В анализируемой воде иногда содержатся ионы меди, цинка, марганца и других металлов. Они с трилоном Б образуют внутри — комплексные соединения, которые затрудняют определение жесткости. Влияние этих ионов, а также содержание карбонатов в воде свыше 1000 мг/л устраняется перед анализом путем добавления соответствующих веществ в новую пробу анализируемой воды.1. Ионы меди с аммиачным буферным раствором образуют синие комплексы, цвет которых искажает точку перехода индикатора. Поэтому следует удалить медь, добавляя к анализируемой воде 1-2 мл 5% -ного раствора сульфида натрия. В этом случае вместе с медью также связываются ионы цинка, переходящие в сульфиды цинка. Содержание меди менее 0,5 мг/л не влияет на анализ воды.


2. В присутствии марганца образуется перекись марганца. Она обнаруживается после прибавления аммиачного буферного раствора к анализируемой воде, которая приобретает серый цвет до титрования трилоном Б. Ионы марганца связываются добавлением нескольких капель 1% -ного раствора солянокислого гидроксил — амина.


3. Содержание ионов железа до 10 мг/л не оказывает существенного влияния на проведение определения. Большое количество железа можно устранить или путем разбавления анализируемой воды, или выделением железа из раствора в виде гидроксида действием аммиака. в присутствии хлорида аммония.


4. Щелочность свыше 1000 мг/л не дает четкой окраски раствора в эквивалентной точке. Количество щелочи определяется путем ее нейтрализации 0,1 н. раствором соляной кислоты в присутствии фенолфталеина с последующим кипячением пробы воды в течение 3-5 мин.

К сухому остатку относят остаток, полученный после выпаривания отфильтрованной пробы воды и высушенный до постоянной массы при 110-120°С.

В процессе определения сухого остатка некоторые растворенные в воде вещества претерпевают изменения. Бикарбонаты кальция и магния разлагаются и переходят в карбонаты, хлорид магния гидролизуется с образованием хлористого водорода. Некоторые органические вещества окисляются. Более мелкие коллоидные вещества при фильтровании воды проходят сквозь фильтр, а крупные задерживаются. Сульфаты кальция и магния удерживают кристаллизационную воду, поэтому по сухому остатку можно лишь приблизительно судить о количестве растворенных в воде веществ.

Методика определения. Чтобы получить осадок около 100 мг, в мерную колбу объемом 250-1000 мл наливают анализируемую профильтрованную воду. Часть пробы воды помещают во взвешенную кварцевую или тонкостенную никелевую чашку и устанавливают на кипящую водяную баню. Под чашку подкладывают несколько слоев фильтровальной бумаги, чтобы дно чашки не загрязнялось осадками от брызг кипящей воды. По мере выпаривания в чашку доливают анализируемую воду. После выпаривания всей воды чашку с осадком досушивают в течение 2-3 ч в термостате при 110-120°С до постоянной массы. Содержание сухого остатка х (в мг/л) вычисляют по формуле:


где G2 — масса чашки с сухим остатком, г; G1 — первоначальная масса чашки, г; V — объем анализируемой воды, мл.


Интенсивность желтой окраски раствора определяют колориметрически с помощью фотоэлектроколориметра (ФЭК-М). По интенсивности окраски находят содержание-железа в воде.

Присутствующие в природной воде ионы кальция и магния также будут реагировать с сульфосалициловой кислотой, превращаясь при этом в бесцветные внутрикомплексные соединения.

Бидистиллят для получения рабочих растворов и разбавления проб воды. Дистиллированную воду перегоняют дважды в стеклянном приборе.


Стандартный раствор железа. В стакан отвешивают 0,864 г свежеперекристаллизованных железоаммонийных квасцов NH4Fe (S04) 12Н2О и растворяют в 50 мл дистиллированной воды, добавляют 5 мл концентрированной серной кислоты и переводят в мерную колбу объемом 1 л. Стакан ополаскивают несколько раз водой, которую выливают в ту же мерную колбу и доводят до метки водой. Полученный раствор разбавляют в 10 раз; 1 мл стандартного раствора содержит 0,01 мг железа.


Для приготовления стандартных растворов с известным содержанием железа в 11 мерных колб объемом по 50 мл наливают из микробюретки последовательно 0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1,0 мл стандартного раствора железа, добавляют по 15 мл 10% -ного раствора сульфосалициловой кислоты и по 5 мл 25% -ного раствора аммиака, доливают до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Через 10 мин, когда раствор окрасится, приступают к колориметрированию. Устройство и подготовка к работе фотоэлектроколориметра.


Оптическую плотность стандартных растворов № 2-№ 11 измеряют по отношению к контрольному раствору (без раствора квасцов). На фотоэлектроколориметре ФЭК-М устанавливают кювету толщиной 10 мм и синий светофильтр. Построение калибровочного графика проводят по полученным оптическим плотностям, значение которых откладывают на оси ординат, а соответствующие им концентрации железа в (мг/мл) — на оси абсцисс. Калибровочный график периодически проверяют по отдельным точкам.


В мерную колбу объемом 50 мл отбирают 25 мл испытуемой воды, 15 мл 10% -ного раствора сульфосалициловой кислоты и 5 мл 25% -ного раствора аммиака, доливают до метки дистиллированной воды и тщательно перемешивают. Через 10 мин оптическую плотность определяют по отношению к контрольному раствору (без раствора квасцов). По полученным значениям оптической плотности, пользуясь калибровочным графиком, находят содержание железа (в мг/мл) в испытуемой воде.

где а — концентрация железа, найденная по калибровочному графику, мг/мл; V — объем пробы воды, взятой для анализа, мл.

Сточные воды содержат примеси, которые в зависимости от характера производства находятся в ней в растворенном или взвешенном состоянии. В сточных водах нефтеперерабатывающих заводов обычно встречаются нефть, легкие и тяжелые нефтепродукты, углеводородные газы, вымываемые из нефти соли, серная кислота и ее соли, сульфиды, бисульфиды, а также сероводород. Заводы нефтехимического синтеза загрязняют воду углеводородными газами, окислами углерода, одно — и многоатомными спиртами, альдегидами, кетонами, эфирами, бензолом, фенолами и другими веществами. Сточные воды сажевых производств наряду с растворенными хлоридами, сульфатами и сероводородом содержат также взвешенные частицы, количество которых для отдельных производств может достигать 7000 мг/л. Ниже указаны предельно допустимые концентрации некоторых вредных веществ в воде водоемов санитарно-бытового использования;


Иногда концентрация примесей бывает настолько значительной, что это ведет к большим потерям целевых продуктов. Например, если принять содержание нефтепродуктов в воде равным 800 мг/л при количестве сбрасываемой воды 26 м 3 на 1 т, перерабатываемой нефти, то потери ее составят около 2%.

В зависимости от характера работы установок сточная вода иногда используется повторно. Эта оборотная вода, как правило, очищается. Однако, если имеющиеся в ней примеси не влияют на ход технологического процесса или качество продукции, то очистку не проводят.

Перед выпуском в открытые водоемы сточные воды должны быть очищены с помощью канализационно-ловушечных устройств, а также специальными методами очистки, включая флотацию и биоочистку. Дурнопахнущие сточные воды подвергают дезодорации. Эффективность работы водоочистителей необходимо систематически контролировать. Этот контроль осуществляется лабораторией, которая до и после ловушек и отстойников несколько раз в смену отбирает пробы воды, составляет за сутки среднюю пробу и проводит ее анализ. Кроме того, в установленное время отбираются разовые пробы и в них определяются примеси сточной воды, характерные для данного стока.

Суммарное содержание азотистых веществ выражают в миллиграммах азота на 1 л сточной воды. Количественно определяется азот в виде аммиака. Для этого все азотистые соединения переводят в аммиак путем обработки’ пробы воды смесью серной кислоты с фенолом или салициловой кислотой в присутствии цинковой пыли в качестве восстановителя.

В круглодонную длинногорлую колбу из тугоплавкого стекла объемом 500 мл наливают 150 мл испытуемой воды, вливают 20 мл

раствора фенола в серной кислоте, вносят несколько стеклянных капилляров или кусков пемзы (для равномерного кипения), и выдерживают до образования однородного раствора. Через 15 мин переносят колбу в вытяжной шкаф, укрепляют ее в наклонном положении в штативе и нагревают, пока не выкипит примерно Д раствора. Затем к охлажденной пробе добавляют 0,2 г сульфата меди (в качестве катализатора), 2 г цинковой пыли и нагревают до кипения. При этом необходимо следить, чтобы не было выброса пены из колбы. Кипячение продолжают, пока жидкость станет прозрачной бесцветной или окрашенной в слабо-зеленый цвет.


После охлаждения раствор переливают в круглодонную колбу объемом 400 мл и добавляют 3-5 капель фенолфталеина. Колбу, где проводилась обработка пробы, 2-3 раза ополаскивают 10 — 15 мл дистиллированной воды, которую присоединяют к основному раствору. Собирают прибор для отгонки аммиака, как указано на рис.1. Открытый конец отводной трубки немного погружают в приемник 5. В приёмник наливают 50 мл 0,1 н. раствора серной кислоты с 2-4 каплями метилового оранжевого. В капельную воронку 2 наливают 100 мл 40% -ного раствора едкого натра. Для нейтрализации избытка серной кислоты и разложения образовавшегося сульфата аммония в колбу 1 постепенно приливают раствор щелочи из капельной воронки до окрашивания раствора в малиново-красный цвет. Затем жидкость в колбе кипятят до тех пор, пока 2/3 ее объема не перегонится в приемник.

Необходимо следить за тем, чтобы раствор из приемника не засасывался обратно в перегонную колбу вследствие образования вакуума. Этого можно избежать путем соответствующей регулировки нагревания колбы и охлаждения паров. Выделяющийся в результате разложения сульфата аммония аммиак отходит с парами воды и поглощается серной кислотой. Избыток кислоты в приемнике оттитровывают 0,1 н. раствором едкого натра.

где V1 — объем серной кислоты, налитой в приемник, мл; — объем 0,1 н. раствора едкого натра, пошедшего на титрование серной кислоты, мл; 1,4 — количество азота, эквивалентное 1 мл точно 0,1 н. раствора серной кислоты, мг; V — объем анализируемой воды, мл.

В сточной воде обычно определяются одноатомные фенолы: фенол, крезолы и другие соединения этой группы. В отличие от двух — и трехатомных фенолов, одноатомные фенолы летучи с водяным паром, а при хлорировании воды придают ей неприятный хлорфенольный запах.

Хлорная вода (получение ведется под тягой). В собранную на штативе колбу или пробирку с отводом и капельной воронкой помещают 4 г перманганата калия. В воронку наливают 25 мл соляной кислоты (плотностью 1,17 г/мл). Конец газоотводной трубки опускают в темную склянку с 50 мл воды и насыщают воду хлором до ее окрашивания в слабо-зеленоватый цвет.


В колбу объемом 200-300 мл наливают 100 мл испытуемой воды и постепенно вливают около 1-2 мл хлорной воды. При наличии фенолов образуются хлорфенолы (в основном орго-замещенные), обладающие характерным навязчивым раздражающим запахом.


Метод состоит в том, что содержащиеся в испытуемой воде одноатомные фенолы отгоняются с водяным паром. Затем в кислой среде при действии хлористого нитродиазобензола получается азосоединение, которое окрашивает раствор в слабо-оранжевый цвет. Этот раствор колориметрируют на фотоэлектроколориметре ФЭК-М. По интенсивности окраски раствора с помощью градуировочного графика находят содержание летучих фенолов (в расчете на фенол).


Рабочий раствор хлористого n-нитродиазобензола приготовляется из n-нитроанилина и азотистой кислоты по следующей схеме:

При наличии в воде одноатомных фенолов образуется гидроксиазо-n-нитробензол, который окрашивает раствор в оранжевый цвет.

Раствор хлористого п-нитродиазобензола. Для приготовления раствора 0,69 г n-нитроанилина помещают в стакан и растворяют при нагревании в 155 мл 1 н. раствора соляной кислоты. Полученный раствор охлаждают и количественно переводят в мерную колбу объемом 1 л и доливают до метки дистиллированной водой. Из мерной колбы отбирают пипеткой 100 мл раствора в темную склянку с притертой пробкой. Склянку ставят на 5 мин в баню со льдом и солью. Затем из бюретки к раствору в склянке приливают постепенно 20 капель насыщенного раствора нитрита натрия и тщательно перемешивают. Склянку выдерживают в охлаждающей смеси 20 мин. Раствор должен быть прозрачным и вызывать быстрое посинение подкрахмальной бумаги.


Эталонный раствор фенола, содержание фенола 0,01 мг/мл. Для приготовления раствора 1 г свежеперегнанного при, 181°С фенола отвешивают в маленький стакан и растворяют в дистиллированной воде. Полученный раствор переливают в мерную колбу объемом 1 л. Стакан несколько раз ополаскивают, сливая воду в ту же мерную колбу и доливают колбу до метки водой. Концентрация фенола в этом растворе 1 мг/мл. Из этой колбы отбирают 10 мл раствора, переносят в другую мерную колбу объемом 1 л и разбавляют его водой, доливая ее до метки.

Примечание. Растворы фенола и хлористого n-нитродиазобензола рекомендуется держать в бутыли, снабженной бюреткой с автоматическим питанием.

Для приготовления эталонных растворов с известным содержанием фенола в 10 мерных колб объемом по 100 мл наливают из микробюретки последовательно 0; 0,3; 0,5; 0,7; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10 мл эталонного раствора, добавляют по 80 мл дистиллированной воды, по 2 мл 5% -ного раствора карбоната натрия, перемешивают, а затем в каждую колбу приливают по 4 мл раствора хлористого n-нитродиазобензола. Доливают до метки водой и смесь снова тщательно перемешивают. Через 15 мин приступают к колориметрированию, установив на колориметре синий светофильтр и кювету толщиной 20 мм. Устройство и подготовка к работе фотоэлектроколориметра ФЭК-М см. на стр. 193.


Оптическую плотность эталонных растворов № 2-№ 10 измеряют по отношению к контрольному раствору (без раствора фенола). Пользуясь эталонными растворами, строят калибровочный график, откладывая на оси абсцисс концентрацию фенола (вмг/л), а на оси ординат оптическую плотность соответствующих растворов.

Для анализа берут пробы воды, руководствуясь следующим:

1) если предполагаемое содержание фенолов в сточной воде 0,1-1,0 мг/л, то такую воду разбавляют дистиллированной водой в 10 раз;


Перед определением отгоняют одноатомные фенолы с водяным паром из пробы воды и устраняют влияние мешающих анализу веществ: сероводорода, сульфидов натрия и аммония и многоатомных фенолов. Перегонка осуществляется в приборе, аналогичном прибору для отгонки аммиака в воде (см. рис.56), но без капельной воронки. Все стеклянные части прибора соединяются на шлифах. Отгон собирают в коническую колбу объемом 200-250 мл, в которой объем 150 мл отмечен меткой. Для предупреждения потери фенолов при перегонке нижний конец холодильника немного погружают в колбу-приемник, куда предварительно налито 30 мл дистиллированной воды.


В перегонную колбу объемом 500 мл наливают 150 мл разбавленной или неразбавленной испытуемой воды и по 5 мл 10% -ных растворов сульфата меди и фосфорной кислоты. После перемешивания содержимого колбы устанавливают ее в прибор и ведут перегонку в коническую колбу до получения 150 мл отгона.


Из конической колбы берут пипеткой на анализ в склянку 100 мл дистиллята, а 50 мл оставляют для повторного определения. В склянку с дистиллятом наливают 2 мл 5% -ного раствора карбоната натрия и перемешивают. Затем в этот раствор прибавляют 4 мл хлористого n-нитродиазобензола и снова тщательно перемешивают. Через 15 мин измеряют оптическую плотность раствора. Пользуясь калибровочным графиком, находят содержание фенола, соответствующее найденному значению оптической плотности.


где С — концентрация фенола, найденная по калибровочному графику, мг/л; Р — число разбавления взятой для анализа пробы воды, V1 — объем полученного дистиллята, мл; V2 — объем дистиллята, взятого на анализ, мл,

Химический состав воды. Общая жёсткость воды: характеристика, методы определения и влияние избыточной жёсткости. Определение количества фторид-ионов, железа и сухого остатка в образце воды. Влияние техногенного загрязнения на состав природных вод.

научная работа [134,7 K], добавлен 26.10.2011

Органолептические методы анализа вкуса и запаха питьевой воды. Расчет массы сухого остатка и водородного показателя. Изучение концентрации нитратов, фторидов, хлоридов. Определение цветности, содержания железа, щелочности, жесткости и окисляемости воды.

курсовая работа [93,0 K], добавлен 26.01.2013

Свойства воды и способы ее умягчения. Требования к жесткости потребляемой воде на теплоэнергетическом производстве. Теоретические основы и методика определения жесткости воды комплексонометрическим методом. Отбор проб, реактивы, выполнение определения.

курсовая работа [36,7 K], добавлен 07.10.2009

Характеристика воды как важнейшей составляющей среды нашего обитания. Исследование ее общей карбонатной жесткости и окисляемости методами нейтрализации и перманганатометрии. Применение метода йодометрии для определения содержания остаточного хлора в воде.

курсовая работа [60,3 K], добавлен 05.02.2012

Исследование требований, предъявляемых к питьевой воде, органолептических и токсикологических показателей. Анализ методики определения жесткости воды, содержания сухого остатка и хлоридов. Описания техники безопасности при работе с кислотами и щелочами.

курсовая работа [513,4 K], добавлен 15.06.2011

Основные правила при работе в лаборатории. Правила обращения с реактивами, отбор и хранение проб. Особенности построения калибровочных графиков. Определение содержания в пробах воды различных веществ: сульфатов, железа, меди, цинка, хлоридов и других.

лабораторная работа [63,9 K], добавлен 14.03.2012

Строение молекулы воды. Водородные связи между молекулами воды. Физические свойства воды. Жесткость как одно из свойств воды. Процесс очистки воды. Использованием воды, способы ее восстановления. Значимость воды для человека на сегодняшний день.

презентация [672,3 K], добавлен 24.04.2012

Определение физических показателей воды, количества грубодисперсных примесей, плотности жидкостей. Вычисление кислотности и щелочности воды, ее жесткости и солености. Расчет количества сульфатов в воде. Определение химического потребления кислорода.

контрольная работа [308,7 K], добавлен 26.01.2013

Условные показатели качества питьевой воды. Определение органических веществ в воде, ионов меди и свинца. Методы устранения жёсткости воды. Способы очистки воды. Приготовление рабочего раствора сернокислого калия. Очистка воды частичным замораживанием.

практическая работа [36,6 K], добавлен 03.12.2010

Распространение воды на планете Земля. Изотопный состав воды. Строение молекулы воды. Физические свойства воды, их аномальность. Аномалия плотности. Переохлажденная вода. Аномалия сжимаемости. Поверхностное натяжение. Аномалия теплоемкости.

курсовая работа [143,0 K], добавлен 16.05.2005

источник