Меню Рубрики

Физические методы в анализе воды

Полевые методы анализа включают определение следующих показателей: запаха, вкуса, цветности, мутности, температуры, pH, нитратов, нитритов, хлоридов, сульфатов, общей жесткости, железа, фтора, ионов аммония, суммы металлов (цинк, медь, свинец).

Исследования проводятся в соответствии с требованиями ГОСТ 24902-81. Вода хозяйственно-питьевого назначения. Общие требования к полевым методам анализа.

Температура воды. Температуру воды определяют термометром с делениями 0,1 °С. Используют ртутные, электрические термометры и термоэлементы.

Запах воды. Для определения запаха 150-200 мл воды наливают в стеклянную колбу, закрывают ее пробкой, взбалтывают, после чего пробку открывают и нюхают. Интенсивность запаха оценивают по ГОСТ 3351 «Вода питьевая. Методы определения вкуса, запаха, цветности и мутности». Запах определяют не позднее чем через 2 ч после отбора пробы по пятибалльной шкале (прил. 1). При обнаружении запахов выясняют их происхождение: естественное или искусственное (фенола, хлора, нефти, сероводорода и т.д.).

Вкус и привкус воды. Вкус воды определяют при отсутствии подозрений на ее загрязненность (бактериальную или химическую). Органолептически определяют характер и интенсивность вкуса и привкуса. Вкус воды может быть кислый, соленый, горький, сладкий; привкусы — железистый, хлорный, вяжущий, терпкий, рыбный, щелочной и др. Интенсивность вкуса и привкуса определяют и оценивают при температуре воды 20 °С по пятибалльной шкале (см. прил. 1).

Цветность воды определяют фотометрическим путём сравнения проб испытуемой жидкости с растворами, имитирующими цвет природной воды, или с дистиллированной водой.

Для проведения испытаний применяют следующую аппаратуру и материалы: фотоэлектрокалориметр (ФЭК) с синим светофильтром (А, = 413 нм) и кюветы с толщиной поглощающего свет слоя 5-10 см. В одну кювету наливают пробу воды, а в другую — дистиллированную воду. Результат определяют по формуле: С = D/0,008, где С — цветность пробы воды; D — оптическая плотность, найденная по ФЭК.

Мутность воды. Мутность воды определяют сразу после отбора пробы фотометрическим путём сравнения проб исследуемой воды с дистиллированной водой.

Для проведения исследования применяют фотоэлектрокалориметр с зелёным светофильтром (А, = 530 нм), кюветы с толщиной поглощающего слоя 50 или 100 мм

В одну кювету набирают испытываемую пробу, а во вторую — дистиллированную воду, служащую контрольной пробой.

Мутность (мл/дм 3 ) находят по градуировочному графику или рассчитывают по формуле С = Z>/0,02 • 0,58, где С — мутность воды; D — оптическая плотность, найденная по ФЭК.

Рис. 3. Диск Секки для определения прозрачности воды

Прозрачность воды. Хорошая питьевая вода должна быть прозрачной, не имеющей взвешенных частиц. Определяют прозрачность методом сравнения: в одинаковые цилиндры наливают исследуемую и дистиллированную воду. Исследуемую воду оценивают как прозрачную, слабопрозрачную, слабо- опалесцирующую, слабомутную, мутную и сильномутную.

Международный стандарт ИСО 7027 описывает также полевой метод определения прозрачности воды с использованием специального диска, известного как диск Секки

(рис. 3). Этот метод благодаря своей простоте получил распространение в образовательных учреждениях нашей страны. Диск Секки представляет собой диск, отлитый из бронзы (или другого металла с большим удельным весом), покрытый белым пластиком или белой краской и прикрепленный к цепи (стержню, нерастягивающемуся шнуру и т.п.). Диск обычно имеет диаметр 200 мм с шестью отверстиями, каждое диаметром 55 мм, расположенными по кругу диаметром 120 мм.

Рис. 4. Проволочное кольцо для опеделения прозрачности воды

При определении мутности с помощью диска его опускают в воду настолько, чтобы он был едва заметен. Измеряют максимальную длину погруженной цепи (шнура), при которой диск еще заметен. Измерения повторяют несколько раз, т.к. возможно мешающее влияние отражения света от водной поверхности. Для значений, меньших 1 м, результат приводят с точностью до 1 см; для значений больших, чем 1 м, — с точностью до 0,1 м.

Данный метод удобен тем, что позволяет использовать для анализа мосты, наклоненные над водой деревья, обрывистые берега и др. В некоторых случаях анализ можно проводить и с берега, привязав шнур к длинной палке. Вода считается прозрачной, если диск виден на глубине не менее 60 см.

В лабораторных условиях прозрачность воды определяют в специальном цилиндре с плоским дном и краном внизу. Цилиндр имеет деления в сантиметрах. Цилиндр наполняют исследуемой водой и под дно подкладывают специальный шрифт Снеллена № 1 (высота букв 2,5 см). Исследуемую воду постепенно сливают и смотрят через толщу воды на шрифт, пока буквы шрифта не станут хорошо видны.

При высоте столба 30 см и более вода считается прозрачной, при высоте от 20 до 30 см — слегка мутной, от 10 до 20 см — мутной. Вода с прозрачностью менее 10 см считается непригодной для питья без предварительного осветления.

Прозрачность воды можно определить и при помощи кольца (рис. 4). Это упрощенный и наиболее доступный метод. Заключается он в том, что из медной или железной проволоки сечением 1 мм, окрашенной лаком в черный цвет, делают кольцо диаметром 1-1,5 см. Длина проволоки с кольцом должна быть 45 см. Проволоку с кольцом опускают в исследуемую воду, налитую в цилиндр, бутыль или другой прозрачный сосуд, на глубину, при которой контуры кольца не видны. После этого кольцо медленно поднимают до тех пор, пока оно не станет видимым. Толщину (глубину) воды до кольца измеряют сантиметровой линейкой или лентой.

  • 1. В каких единицах измеряется интенсивность запаха воды?
  • 2. В каких единицах измеряется цветность воды?
  • 3. Назовите методы определения чистоты и прозрачности воды.

источник

Объем гидрохимических работ, количество, сроки, место и способы взятия проб зависят от целей гидрохимических исследований.

Для рыбохозяйственных целей могут быть выполнены:

1)газовый анализ воды (определяют физические свойства воды, содержание растворенного кислорода, углекислого газа, концентрацию ионов водорода (рН), наличие и количество сероводорода, аммиака);

2)краткий анализ воды (кроме определений, перечисленных в газовом анализе, определяют окисляемость, щелочность, карбонатную жесткость воды и общее содер­жание растворенного железа);

3)полный общий анализ воды, который включает определение физических свойств (температуры, прозрачности, цвета, запаха и вкуса); содержания кислорода, углекислого газа, сероводорода, аммиака; концентрации ионов водорода (рН) и ще­лочности, общей, карбонатной жесткости; окисляемости нефильтрованной и фильт­рованной воды; содержания альбуминоидиого азота, солевого аммиака, нитритов, нитратов, фосфатов, различных форм железа, кремния; сульфатов, хлоридов, кальция и магния.

Целью специальных исследований может быть определение содержания метал­лов и микроэлементов.

Полученные результаты сравнивают с нормативными значениями показателей качества воды, приведенными в таблице.

Большинство природных вод мало минерализовано, поэтому для количественно­го определения многих компонентов, растворенных в воде, требуются точные мето­дики. Вместе с тем они должны быть достаточно простыми, не требующими сложного и дорогостоящего оборудования, доступными для выполнения в полевых условиях и в относительно небольших гидрохимических лабораториях рыбоводных хозяйств.

Методики исследования химического состава воды должны быть едиными при изучении водоемов в различных целях; для того чтобы полученные данные можно было сравнить и использовать.

Определения не должны занимать много времени, так как надо стремиться все необходимые показатели определить в течение 1 -2 сут.

Используемые в настоящее время в практических целях методы химического анализа природных вод можно разделить на:

1) химические (весовые, объемный ана­лиз); 2) электрохимические (потенциометрический, кондуктометрический, поляро­графический); 3) оптические (фотометрические и спектрофотометрические, люминес­центный, спектральный анализ); 4) фотохимические, 5) хроматографичсские (жидко­стная колоночная хроматография, тонкослойная хроматография, газовая хроматография и т.д.).

Наиболее распространены в гидрохимии первые три группы методов. К химиче­ским методам относятся методы, предусматривающие проведение химической реак­ции и последующее количественное определение образующихся продуктов. Из хими­ческих методов при анализе природных вод широко используется метод объемного анализа. Основным преимуществом объемного анализа являются простота, быстрота определения, а также широкие возможности использования разнообразных химиче­ских свойств веществ. Именно благодаря этим достоинствам метода объемного ана­лиза в настоящее время являются основными при определении макрокомпонентов природных вод. Суть объемного метода заключается во взаимодействии исследуемо­го компонента с реактивом, который добавляется в виде раствора определенной концентрации (титрованный раствор) до того момента, когда количество прибавленного реактива не станет эквивалентно количеству определяемого компонента в растворе. Этот процесс называется титрованием, а момент окончания титрования — точкой эквивалентности. Конец титрования обычно устанавливают по изменению цвета индикатора, т.е. вещества, которое изменяет вою окраску при концентрациях реаги­рующих веществ, близких к точке эквивалентности. Индикатор и условия титрования выбирают так, чтобы точка титрования индикатора совпадала с точкой эквивалентно­сти или была, возможно, ближе к последней.

Процесс титрования осуществляется следующим образом.

В коническую колбу помещают исследуемую пробу воды, раствор индикатора, по каплям добавляют из бюретки титрующий раствор при постоянном перемешива­нии. Титрование продолжают до изменения цвета окраски в колбе. Обычно для уста­новления конечной точки титрования используют «свидетель», в качестве которого обычно применяется проба, оттитрованная до эквивалентной точки. Сравнение окра­сок следует производить на белом фоне. По окончании титрования по бюретке отме­чают количество затраченного на титрование раствора.

В зависимости от типа реакций методы объемного анализа делятся на четыре большие группы: 1) кислотно-основное титрование, 2) титрование окислителями и восстановителями; 3) методы осаждения; 4) методы, основанные на образовании ком­плексов.

При кислотно-основном титровании в качестве титрованных растворов обычно применяют кислоты и щелочи. Определять этим методом можно кислоты, щелочи, соли слабых кислот и оснований; в частности, в гидрохимии этим методом определя­ют диоксид углерода и гидрокарбонаты.

Титрование окислителями и восстановителями применяется в гидрохимии в ос­новном при определении растворенного кислорода и окисляемости.

Методы объемного анализа, основанные на реакциях осаждения, используются при определении сульфатов и хлоридов.

Примером титрования с образованием комплексов могут служить реакции взаи­модействия ионов кальция и магния с трилоном Б, которые лежат в основе определе­ния общей жесткости воды.

Электрохимические методы основаны на измерении электрохимических свойств компонентов — окислительного потенциала, электрической проводимости, силы полярографического тока и т.д. Простота выполнения определений, легкость ав­томатизации, высокая чувствительность делают эти методы весьма перспективными в анализе вод.

В основе оптических методовлежит способность всех веществ поглощать лу­чистую энергию в виде квантов, соответствующих определенным длинам волн. Ли­нии или полосы поглощения при этом располагаются в ультрафиолетовой, видимой или инфракрасной областях спектра и могут использоваться для количественной оценки (см. лаб. раб.№2.).

В процессе выполнения анализа записи следует вести в табличной форме. При применении объемного метода рекомендуется форма табл.1(приложение), фотоколо­риметрического — табл.2(приложение) и при определении окисляемости перманганатным методом — табл.3 (приложение).

Такие таблицы позволяют легко произвести расчет, устранить неясности и при необходимости быстро проверить правильность вычислений.

Пользуясь указанными выше методами, результаты анализа выражают в виде

источник

Качество потребляемой человеком воды определяется с учетом ее свойств и состава. Данные показатели также определяют пригодность применения воды в тех или иных сферах жизнедеятельности. Нормативы (или стандарты) качества составляются с учетом требований заказчика и основных характеристик. Во многом содержание воды определяется с учетом источника ее происхождения (он может быть антропогенным либо естественным).

Чистая питьевая вода – залог здоровья человека и его отличного самочувствия. Чтобы понять, является она такой или нет, обращайтесь в специализированные инстанции, которые проводят анализ качества жидкости и ее соответствия нормативным стандартам, принятым на сегодняшний день. При выполнении анализа учитываются бактериологические, химические и физические показатели.

Проводить химический анализ по закону обязаны различные организации и предприятия при выполнении определенных работ – например, возведении моста через реку. Обязаны соблюдать требования к химсоставу предприятия, которые осуществляют выпуск бутилированной воды. Частные лица заказывают проведение анализа для:

  • оценки качества питьевой воды из водопровода, скважин, родников;
  • подтверждения качества бутилированной воды;
  • подбора фильтра для воды, оценки его эффективности;
  • контроля качества воды в бассейнах;
  • оценки качества жидкости, используемой для полива растений;
  • контроля среды в аквариуме;
  • пр.
  • щелочность;
  • жесткость;
  • содержание ионов;
  • водородный фактор;
  • минерализация.

Бактериологические параметры жидкости:

  • степень загрязненности источника кишечной палочкой;
  • наличие радиоактивных, токсичных элементов;
  • бактериальная зараженность.

Рассмотрим данные характеристики подробнее.

Цветность – показатель, который всегда должен учитываться при анализе воды. Он обуславливает присутствие железа и включений других металлов в виде коррозионных продуктов. Цветность является косвенной характеристикой присутствия в жидкости растворенной органики, зависит от загрязненности источника стоками промышленной категории, определяется путем сравнения образцов с эталонными. Максимально допустимый показатель составляет 20°.

Мутность зависит от наличия мелкодисперсных взвесей нерастворенных частиц. Выражается она в:

  • наличии осадка;
  • взвешенных, грубодисперсных примесях, определяемых в ходе фильтрации;
  • степени прозрачности.

Можно определять мутность фотометрическим путем – то есть по качеству проходящего через толщу жидкости светового луча.

Запах зависит от присутствия в воде пахнущих веществ, которые попадают в нее из стоков. Практически все органические жидкие вещества передают воде специфический аромат растворенных в ней газов, органики, минеральных солей. Запахи делятся на природные (гнилостные, болотные, серные) и искусственные (фенольные, нефтяные, пр.).

Вкус воды может быть соленым, кислым, сладким или горьким, все остальные «нотки» относятся уже к привкусам – например, хлорные, аммиачные, металлические, сладковатые, пр. Оценка привкуса и запаха производится по пятибалльной шкале.

Химические показатели, степень загрязненности зависят от глубины забора водных масс, просачивания в стоки различных веществ (отбросы предприятий, свалки, выгребные ямы и т.д.). Анализ проводить нужно обязательно, поскольку загрязнению подвергаются даже артезианские скважины с низким давлением, а что уже говорить о колодцах.

Читайте также:  Анализ эффективности бытовых очистителей воды

Жесткость характеризуется наличием в жидкости элементов кальция и магния, которые со временем превращаются в нерастворимые соли. Итог – образование накипи, отложений на внутренних поверхностях емкостей, котлов, рабочих узлах бытовой техники.

Сухой осадок указывает на степень концентрации органических элементов, а также растворенных неорганических солей. Его высокое содержание приводит к нарушению солевого баланса организма человека.

Водородный фактор рН характеризуется щелочным и кислотным фоном жидкости. Изменение фактора указывает на нарушения в технологиях водоподготовки. Норма – 6-9 единиц.

Некоторые компоненты ухудшают пищевые качества воды, а также являются потенциально опасными для здоровья человека. Рассмотрим основные:

  1. Железо в составе сульфатов, гидрокарбонатов, органических соединений, хлоридов. Может оно присутствовать и в виде высокодисперсных взвесей, придающих жидкости коричневый с красным оттенком цвет, снижающий вкусовые качества. Из-за высокой концентрации железа в воде начинают развиваться железобактерии, образуются засоры труб. Максимально допустимая концентрация железа по нормам составляет 0,3 мг/л.
  2. Марганец – главная причина генетических мутаций. Элемент оказывает негативное влияние на вкусовые характеристики жидкости, после стирки на белье появляются характерные пятна и разводы, на сантехнике образуется осадок. Максимальная концентрация согласно нормативам – 0,1 мг/л.
  3. Катионы марганца и кальция повышают жесткость воды. Для измерения их содержания обычно используется такой показатель как мг-экв/л. Пороговые значения находятся на отметке 3-3.5 мг-экв/л, при более высоком содержании катионов накапливается осадок на сантехническом оборудовании, нагревательных элементах бытовых приборов. Для здоровья человека жесткая вода очень вредна.
  4. Перманганатная окисляемость указывает на количественное содержание кислорода к концентрации иона перманганата, который принимает участие в процессах окисления воды. Предельно допустимое значение составляет 5 мг О2/л. При высоких показателях перманганатной окисляемости страдают почки и печень, репродуктивная функция, иммунная, нервная системы человека. Не рекомендуют употреблять воду без обработки при значении перманганатной окисляемости выше 2 мг О2/л.
  5. Сульфиды – благодаря им жидкость приобретает посторонние неприятные ароматы, а трубы начинают ржаветь. Именно сульфиды являются токсичными компонентами, вызывающими кожные аллергические реакции.
  6. Фториды – их концентрация не должна составлять более 1,5 мг/л. Обратите внимание, что полностью лишенная фтора вода также не полезна.

Перечисленные компоненты к сильно токсичным не относятся и отравлений не вызывают, но их постоянное употребление в пищу (даже в малых дозах) наносит непоправимый вред здоровью и приводит к хронической интоксикации.

Определение токсичных соединений, содержащихся в сравнительно небольших количествах, становится с каждым годом все более сложным и затратным. Определенные вещества в воде присутствовать могут, но строго в установленных количествах. Важно контролировать как структурный состав жидкости, так и ее функциональные интегральные характеристики.

Метрологические приборы позволяют определять только основные химические показатели, для проверки бактериального состава образцы отправляются в лаборатории. В зависимости от глубины проверки данных, анализы делятся на полные химические, сокращенные, направленные на определение некоторых составляющих. В большинстве случаев сокращенного анализа достаточно, но в целях определения полного набора компонентов требуется выполнение более глубокой проверки.

При анализе результатов нужно учитывать все показатели и сравнивать данные анализа с полученными характеристиками. Для каждого элемента есть предельно допустимая концентрация – она не должна быть превышена.

Рассмотрим основные способы, используемые для проверки качества воды.

Метод позволяет оценивать те качества, которые доступные органам чувств. Органолептическое исследование предполагает оценку цветности, прозрачности, аромата и вкуса воды.

Анализ воды на физико-химические показатели учитывает:

  • жесткость;
  • минерализацию;
  • щелочность;
  • окисляемость.

Методика позволяет определять наличие в воде паразитов и бактерий, среди которых могут присутствовать болезнетворные микроорганизмы. Обычно подсчитывается количество организмов на 1 мл жидкости

При анализе химического состава определяется наличие и количество органических, неорганических включений – к ним относят сложные органические вещества, металлы, нефтепродукты, ПАВы и так далее. Под сложными органическими веществами подразумеваются акриламиды, стиролы, фенолы, винилхлориды, тетрахлорид углероды, диоксины.

Анализ на альфа- и бета-частицы, радий проводится в целях определения радиационной безопасности жидкости. Определение содержания радионуклидов – основа для снижения дозовых нагрузок на организм. Вместе с результатами по комплексному анализу заказчик обычно получает также рекомендации, которые помогут ему улучшить качество воды.

Экспресс-анализы используются в целях ускорения процедуры проверки и снижения ее стоимости. Они позволяют анализировать такие показатели как:

  • биохимическое потребление кислорода;
  • число адсорбируемых либо экстрагируемых галогенов органического происхождения;
  • кислотно-щелочной баланс;
  • органолептические свойства воды.

Экспресс-анализ позволяет сокращать потребность в сложном оборудовании и реактивам. Важно! Высокое качество исследования поверхностная проверка гарантировать не может.

Все чаще в последние годы для проверки состава воды используются сенсоры – чувствительные элементы, которые являются основой большинства многокомпонентных анализаторов и экспрессных тест-систем. Они эффективно определяют содержание ферментов антропогенного происхождения, а также патогенную микрофлору.

Биотестирование – передовая методика определения токсичности химического вещества на биоценоз или водные организмы. Оценочные критерии – выживаемость и активность микроорганизмов, скорость их размножения, пр. Для получения корректных результатов биотестирования нужны соответствующие показатели температуры, освещенности, состава, кислотности и так далее.

Существует множество других быстрых способов определения качества питьевой воды – например, на вкус или используя другие органы чувств. Но вы должны понимать, что подобная оценка является очень субъективной, поэтому ставку следует делать на лабораторные исследования.

источник

Для работы была выбрана тема «Простейшие методы исследования качества воды в домашних условиях». Тема рецензируемой работы весьма актуальна в настоящее время. Проблема здоровья населения нашей страны на сегодняшний день стоит на первом месте в общегосударственной политике — 2013 год Указом президента России В. В. Путина объявлен годом охраны окружающей среды — окружающая среда напрямую влияет на здоровье человека.

Исследовательская работа структурно выстроена правильно, логична, четко сформулированы цель и задачи, имеются исследования научного характера и выводы по работе. Учеником исследован материал выходящий за рамки школьной программы, проделаны опыты, сопровождающиеся самостоятельными аналитическими выкладками. Содержание отвечает выбранной теме, которая полностью раскрыта.

Исследовательская работа четко структурирована, грамотно изложена, прослеживается логическая связь между частями работы, отличается завершённостью. Автором использованы общенаучные термины.

Работа отвечает выбранной теме, расширяет рамки программы общеобразовательной школы, может использоваться в факультативной практике для изучения практических заданий по школьной гигиене, на занятиях по экологии.

В работе ученик проявил исследовательские качества, самостоятельность в изучении большого объема специализированной литературы, компьютерную грамотность в оформлении и создании презентации к защите.

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

«Средняя образовательная школа №12»

« Простейшие методы исследования качества воды в домашних условиях »

Чикин Андрей Константинович, 6Б класс

Сазонова Галина Геннадьевна, учитель биологии высшей квалификационной категории

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 12» (МБОУ СОШ № 12)

607220, Нижегородская обл., г. Арзамас, ул. Горького, д. 56 Тел/факс: (83147) 4-18-98

Цель: Изучение физических свойств воды, химических показателей.

1. Овладеть простейшими методами анализа воды.

2. Освоить навыки ведения экспериментальных наблюдений и оформление результатов.

3. Научиться анализировать полученные данные и делать выводы.

Глава 1. Воздействие качества воды на здоровье человека ………..……….6 ст.

Глава 2. Непривычно об обычном..…………………………..……………. 7 ст.

Опыт №1. Определение цвета воды …………………………..……………..7 ст.

Опыт № 2. Определение запаха воды ……………………………………….8 ст.

Опыт № 3. Определение РН-фактора воды …………………………………8 ст.

Опыт № 4. Определение кислорода в воде………………………………. 9 ст.

Опыт № 5. Наличие в воде органических примесей ……………………….9 ст.

Опыт № 6. Проверка воды на наличие масел ……………………………. 10 ст.

Опыт № 7. Определение жёсткости воды…………………………………..10 ст.

Вода — второе (после воздуха) по значимости вещество, без которого существование человека невозможно. Не секрет, что организм человека на две трети состоит из воды, а часть из неё ежедневно расходуется. Как же пополнить её запасы в организме? И сколько воды человеку требуется ежедневно и, главное, какая вода нам необходима. Именно от питьевой воды зависит здоровье человека. Если снизить суточное потребление воды на 3- 5 %, это приведёт к ухудшению самочувствия, быстрой утомляемости и преждевременному старения тканей и кожи. При дефиците воды в 10% повышается риск многих заболеваний. Хронический же недостаток воды способен привести к развитию уже серьёзных недугов.

В среднем за свою жизнь человек выпивает 35- 40 т. воды, вместе с которой в организм попадают около 50кг различных микроэлементов. Французский микробиолог Луи Пастер больше века назад сказа, что «человек выпивает 90% своих болезней». В наше время ситуация не очень изменилась. По данным Всемирной организации здравоохранения, 85% всех заболеваний в той или иной степени связаны с питьевой водой. Поэтому важно не просто ежедневно пить воду, а пить воду хорошего качества. Это относится и к воде, используемой для приготовления пищи и напитков. Одним из доступных способов обеспечить себя качественной питьевой водой — установить дома фильтр. Конечно, вода, поступающая к нам в квартиры, проходит очистку, но, к сожалению, чистой от этого не становится: часто концентрация некоторых вредных веществ в ней значительно превышает нормы и перед потреблением встаёт проблема « какие необходимо принять меры для очищения водопроводной воды в своём доме, чтобы сохранить здоровье своих близких». Эта тема весьма актуальна в настоящее время, т.к. ежегодно наблюдается численный рост различных заболеваний человека, связанных с воздействием токсичных веществ, находящихся в питьевой воде, на метаболические процессы, происходящие в организме.

Вода доставляет в клетки организма питательные вещества (витамины, минеральные соли) и уносит отходы жизнедеятельности. Кроме того, вода участвует в процессе терморегуляции и дыхания. Для нормальной работы всех систем человеку необходимо как минимум 1,5 литра воды в день. Парадоксальный факт: вода необходима для жизни, но она же является и одной из главных причин заболеваемости в мире. Опасность употребления некачественной воды может быть микробиологической: вода в природе содержит множество микроорганизмов, некоторые из которых вызывают у человека тяжелые заболевания, такие, например, как холера, тиф, гепатит или гастроэнтерит. Загрязнение воды может быть и химическим. При этом последствия употребления грязной воды могут наступить как немедленно, так и через несколько лет. Кроме того, вода должна быть не только чистой, но и вкусной. Напрашивается вывод, что без воды наше существование невозможно. А без хорошей воды невозможно хорошее существование.

Но какую воду мы с вами пьём? Я выбрал эту тему потому, что мне стало интересно какую воду лучше использовать для питья без вреда для своего здоровья.

Цель: Изучение физических свойств воды, химических показателей.

1. Овладеть простейшими методами анализа воды.

2. Освоить навыки ведения экспериментальных наблюдений и оформление результатов.

3. Научиться анализировать полученные данные и делать выводы.

Изучив литературу по данной проблеме, мне стало очевидно то, что все авторы не рекомендуют использования водопроводной воды без предварительной очистки. Так ли это?

Гипотеза: использование водопроводной воды без предварительной очистки может нанести вред организму.

При выполнении данной работы нами были использованы следующие методы:

Наблюдение даёт возможность описать физические объекты и явления. Были проведены наблюдения за постановкой опытов для определения свойств воды.

Сравнение позволяет установить сходство и различие предметов и явлений действительности. Проводилось сравнение разных образцов воды.

Опыт — воспроизведение какого-нибудь явления экспериментальным путём, создание нового в определённых условиях с целью исследования, испытания. Проводились опыты, с помощью которых мы выявляли изменение свойств воды в зависимости от образца.

Анализ — исследование путём рассмотрения отдельных сторон, свойств, составных частей свойств воды. Был проведён сравнительный анализ опытных образцов воды.

Индукция — способ рассуждения от частных фактов, положений к общим выводам. Данные, полученные в ходе опытов и наблюдений, анализировались и обобщались.

Обобщение — общий вывод, выражение основных результатов в общем положении. Мы обобщили полученные данные о свойствах воды и сделали соответствующие выводы.

Глава 1. Воздействие качества воды на здоровье человека

Качество воды определяется с помощью показателей, которые подразделяются на: физические, химические и санитарно-бактериологические.

К физическим показателям воды относятся: температура, запах, привкус, цветность, мутность, прозрачность, электропроводность.

К химическим показателям относятся: водородный показатель (рН), окислительно-восстановительный потенциал, общая минерализация (сухой остаток), жесткость, кислотность, щелочность, окисляемость, микроэлементы, ионный состав, радиоактивные вещества.

К санитарно-бактериологическим показателям относятся: микробиологические и паразитологические.

Требования и нормативы к питьевой воде.

На поверхности водоема не должны обнаруживаться плавающие пленки, пятна минералов, масел и скопления других примесей.

Вода не должна приобретать запахи и привкусы более 2 баллов, обнаруживающиеся непосредственно, или при последующем хлорировании.

Не должна обнаруживаться в столбце высотой 20 см.

Не должна выходить за предел рН 6,5-8,5.

Не должен превышать по сухому остатку 100 мг/л в т.ч. с 1-350 мг/л и 804 — 500 мг/л.

Биохимическая потребность в кислороде.

Полная потребность воды при 20°С не более 3 мг/л.

Вода не должна содержать возбудителей кишечных заболеваний. Число бактерий группы кишечных палочек не более 10 000 в/л.

Токсические химические вещества.

Не должны содержаться в воде в концентрациях, превышающих нормативы.

Глава 2. Непривычно об обычном.

Вода должна иметь безвредный химический состав, т.е. не содержать вредные (токсичные, канцерогенные, радиоактивные) вещества, ограничивающие потребление воды в быту.

Вода должна быть безопасной в эпидемиологическом отношении, т. е. не содержать патогенных бактерий. Вирусов, простейших и яиц гельминтов.

Читайте также:  Анализ бпк в сточных водах

Судить о качестве воды и ее соответствии или несоответствии установленным нормам можно только на основании максимально полного химического и бактериологического анализа. Только на основе анализа можно делать окончательный вывод о той проблеме или комплексе проблем, с которыми придется иметь дело.

Я взял четыре разных образца воды и попробовал выяснить, какая вода лучше.

1.Дистиллированная вода прошла несколько способов очистки.

2.Вода купленная в аптеке (Артезианская «Липецкий бювет»).

3.Вода водопроводная, которую очистили через фильтр для очистки воды.

Я решил выяснить, из какого, Пустынского или из Слизневского водопровода, поступает к нам на улицу Калинина вода. Оказалось, что вода из Пустынского озера уже не пригодна для питья из-за аномальной жары летом 2010 года. И теперь мы пользуемся водой из Слизневского озера и ещё из подземного месторождения.

Опыт №1. Определение цвета воды

Определить цвет воды. Чистая вода бесцветная, а если вода имеет оттенок, то это значит, что вода непригодна для питья. Присутствие в воде растворенного железа и марганца — такая вода первоначально прозрачна, но при отстаивании или нагреве приобретает желтовато — бурую окраску, что является причиной ржавчины подтеков на сантехнике. При повышенном содержании железа вода также приобретает характерный «железистый» привкус.

Берём пробирку и наливаем в неё по очереди каждый из образцов и с обратной стороны приложить к ним лист бумаги (Приложение 1).

источник

Описание: Для нормального функционирования и жизнедеятельности, человеку, да и вообще живому организму, требуется незагрязненная – чистая вода. Но это высказывание слишком тривиально для данной работы, поэтому следует углубиться. Накопленные человеком знания дают конкретизацию или критерии в плане того, какой должна быть вода.

Поделитесь работой в социальных сетях

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра экологии, почвоведения и природопользования

На тему: «Физико-химические методы исследования природных вод»

Выполнил студент группы ЭкиП-41:

[2.1] 1.1 Антропогенное воздействие на гидросферу [2.2] 1.2 Физико-химические методы исследования качества природных вод [2.2.1] 1.2.1 Основные физические свойства природных вод [2.2.2] 1.2.2 Определение основных химических свойств природных вод. [2.2.3] 1.2.3. Химические показатели воды [4] 4. Исследовательская часть [4.1] 4.1 Содержание тяжелых металлов в воде и донных отложениях озера «Яльчик» [4.2] 4.2 Обобщающие показатели качества воды

Вода является поистине уникальным, до конца не изученным веществом. Можно сказать, что вода – это главный элемент живой системы. Вода это то, без чего мы не сможем обойтись – без воды мы обречены на гибель. Ежедневно, человек использует воду для достижения своих целей: начиная от физиологических потребностей, заканчивая промышленным использованием. За время своего существования, человек смог накопить массу знаний, которые помогают ему грамотно осознавать, что вода как ресурс требует особого внимания, ведь чистая, пресная вода в нынешних условиях – уже близко к черте дефицита, а в некоторых странах уже дефицит. В этом заключается актуальност ь данной курсовой работы.

Для нормального функционирования и жизнедеятельности, человеку, да и вообще живому организму, требуется незагрязненная – чистая вода. Но это высказывание слишком тривиально для данной работы, поэтому следует углубиться. Накопленные человеком знания дают конкретизацию или критерии в плане того, какой должна быть вода. А так как вода многоцелевой ресурс, то соответственно критерии для разных целей – разные. Данная работа представит такие критерии на определенном примере, в области культурно-бытового использования воды.

Вода в своем составе может иметь разные химические элементы. Но именно концентрация этих элементов играет важную роль при определении пригодности или непригодности воды для той или иной цели. Главным инструментом или методом оценки состояния качества воды, в том числе определения концентрации веществ в воде является – физико-химический метод исследования воды.

Целью работы является исследование физико-химических свойств и качества воды озера Яльчик.

Задачи состоят в том, чтобы определить содержание и концентрацию тяжелых металлов в воде и донных отложениях озера Яльчик, а также определить обобщающие показатели, такие как: кислотность, жесткость и общую минерализацию воды.

По результатам исследований воды и донных отложений сделать вывод о состоянии озера.

Под загрязнением водоемов понимают снижение их биосферных функций и экологического значения в результате поступления в них вредных веществ. Различают химические, биологические и физические загрязнители. Среди химических загрязнителей к наиболее распространенным относятся нефть и нефтепродукты, СПАВ (синтетические поверхностно активные вещества), пестициды, тяжелые металлы, диоксины. Очень опасно загрязняют воду биологические загрязнители, например, вирусы и другие болезнетворные микроорганизмы, и физические — радиоактивные вещества, тепло и др.

Химическое загрязнение — наиболее распространенное, стойкое и далеко распространяющееся. Оно может быть органическим (фенолы, нафтеновые кислоты, пестициды и др.) и неорганическим (соли, кислоты, щелочи), токсичным (мышьяк, соединения ртути, свинца, кадмия и др.) и нетоксичным. При осаждении на дно водоемов или при фильтрации в пласте вредные химические вещества сорбируются частицами пород, окисляются и восстанавливаются, выпадают в осадок и т. д., однако, как правило, полного самоочищения загрязненных вод не происходит. Очаг химического загрязнения подземных вод в сильно проницаемых грунтах может распространяться до 10 км и более.

Бактериальное загрязнение выражается в появлении в воде патогенных бактерий, вирусов (до 700 видов), простейших, грибов и др. Этот вид загрязнений носит временный характер.

Весьма опасно содержание в воде, даже при очень малых концентрациях, радиоактивных веществ, вызывающих радиоактивное загрязнение. Наиболее вредны «долгоживущие» радиоактивные элементы, обладающие повышенной способностью к передвижению в воде (стронций-90, уран, радий-226, цезий и др.). Радиоактивные элементы попадают в поверхностные водоемы при сбрасывании в них радиоактивных отходов, захоронении отходов на дне и др. В подземные воды уран, стронций и другие элементы попадают как в результате выпадения их на поверхность земли в виде радиоактивных продуктов и отходов и последующего просачивания в глубь земли вместе с атмосферными водами, так и в результате взаимодействия подземных вод с радиоактивными горными породами.

Механическое загрязнение характеризуется попаданием в воду различных механических примесей (песок, шлам, ил и др.). Механические примеси могут значительно ухудшать органолептические показатели вод.

Применительно к поверхностным водам выделяют еще их загрязнение мусором, остатками лесосплава, промышленными и бытовыми отходами, которые ухудшают качество вод, отрицательно влияют на условия обитания рыб, состояние экосистем.

Тепловое загрязнение связано с повышением температуры вод в результате их смешивания с более нагретыми поверхностными или технологическими водами. При повышении температуры происходит изменение газового и химического состава в водах, что ведет к размножению анаэробных бактерий, росту гидробионтов и выделению ядовитых газов — сероводорода, метана. Одновременно происходит загрязнение гидросферы «цветение» воды, а также ускоренное развитие микрофлоры и микрофауны, что способствует развитию других видов загрязнения. [ 10 ]

К основным источникам загрязнения поверхностных вод относятся: 1) сброс в водоемы неочищенных сточных промышленных и коммунально-бытовых вод, 2) смыв ядохимикатов осадками, 3) газодымовые выбросы, 4) утечки нефти и нефтепродуктов.

Постоянно загрязняются и подземные воды при просачивании промышленных и хозяйственно-бытовых стоков из хранилищ, накопителей, отстойников, по затрубным пространствам неисправных скважин. Загрязнение подземных вод распространяется на большие расстояния от источника загрязнения, что создает реальную угрозу для питьевого водоснабжения в районе загрязнения.

Загрязнение водных экосистем представляет огромную опасность для всех живых существ и, в частности, для человека. Для здоровья человека неблагоприятные последствия при использовании загрязненной воды, а также при контакте с ней (купание, стирка и др.) проявляются либо непосредственно при питье, либо в результате биологического накопления по длинным пищевым цепям типа: вода – планктон – рыбы – человек. [ 11 ]

Температура воды измеряется с помощью водного термометра (спиртового термометра в пластмассовом или деревянном защитном кожухе). В отдельных случаях удобно измерять температуру обычным термометром, опустив его в ведро или другой сосуд объемом не менее 1 л; первый отсчет по термометру берут спустя 5-10 минут после его погружения в воду. Запись отсчетов ведут с максимально возможной точностью.

Прозрачность воды зависит от количества растворенных в ней веществ, содержания механических частиц и коллоидов. Прозрачность воды определяют в цилиндре, например, в тонкостенном стакане из бесцветного стекла, визуально определяя ее на свет или с помощью мерного цилиндра по обычному шрифту любого текста с высотой букв 3,5 мм. При визуальной оценке прозрачности природные воды характеризуются как прозрачные, слегка мутные, мутные и очень мутные. Определение прозрачности воды по шрифту выполняют при дневном освещении, но не на прямом солнечном свету. Под мерный цилиндр помещают текст и постепенно заполняют его предварительно взболтанной пробой воды. Когда текст становится плохо различимым, высоту столба воды измеряют линейкой и полученное значение записывают в журнал с точностью до 1 см.
Для источников хозяйственно-питьевого водоснабжения вода должна быть прозрачной в столбике воды высотой около 20 см, а для водоемов, используемых для купания и коммунальных целей – около 10 см.

Цвет воды зависит от их химического состава, наличия микроорганизмов, частиц ила, глины и других примесей. Например, взвешенные минеральные частицы делают цвет воды сероватым, органические соединения придают воде желтый цвет, трудно окисляемые гуминовые кислоты – бурый или коричневый, закисные соли железа – зеленовато-голубой, а окисные – ржаво-бурый.
Определение цвета воды можно проводить как в полевых, так и в камеральных условиях. Для этого воду наливают в тонкостенный стакан и ставят его на лист белой бумаги. Цвет определяют, просматривая воду сверху вниз. При загрязнении вод стоками промышленных предприятий окраска может быть не типичной для естественной цветности вод.

Запах воды естественного происхождения обычно связан с деятельностью бактерий, разлагающих органические вещества. Поэтому вода родников, ключей, артезианских скважин обычно не имеет запаха. Застойная вода прудов, колодцев с деревянным срубом часто обладает специфическим затхлым плесневым запахом, гуминовые соединения придают водам болотный, илистый, тинистый запах, а сероводород – запах тухлых яиц. Фекальные и сточные воды имеют гнилостный, а иногда и рыбный запах. Грунтовые воды и воды верховодки пахнут свежевспаханной землей (глинистый, землистый запах).
Запахи искусственного происхождения называют по соответствующим веществам: например, бензиновый, хлорный или неопределенный. Интенсивность запаха определяется при разной температуре, что требует использования водного термометра. Если запах ощущается при +20°, то его интенсивность характеризуется как заметная, отчетливая или сильная, а при +60° – как слабая.
Определение данной характеристики проводят в помещении, где воздух не имеет постороннего запаха. Для этого воду (около 200 мл) подогревают и анализируют при 200, а затем при 40-60°. Ее сразу переливают в колбу или бутылку до половины объема, закрывают горлышко пробкой или рукой, сильно встряхивают 3-5 раз, а затем быстро производят однократное (для каждого из нескольких исследователей) определение характера и интенсивности запаха воды. Питьевая вода при температуре 200 не должна иметь запаха, привлекающего внимание потребителя. Для характеристики видов запаха используется специальная шкала, разработанная для гидрологических исследований.

Таблица – 1 Определение запаха воды (по кн. «Унифицированные методы анализа вод СССР», Л.: Гидрометеоиздат, 1978).Вид запаха Примеры или возможные источники запаха [ 1 ]

источник

Контроль качества водных ресурсов и сточных вод играет огромную роль в обеспечении личной (населения страны) безопасности. Какие методы анализа воды сегодня применяются? О чем говорят получаемые в ходе исследования результаты?

Чтобы иметь возможность регулировать и контролировать качество питьевых ресурсов специалисты используют лабораторные методы анализа воды, основывающиеся на выявление физических и химических особенностей тестируемого образца. Насколько важны процессы исследования водных ресурсов и сточных вод? Они имеют чрезвычайную важность, поскольку позволяют предупредить загрязнение окружающей среды и ухудшение экологической остановки. Но их главная задача остановить развитие огромного числа заболеваний у населения, которые ежедневно контактируют и пьют некачественную воду. В нашей независимой лаборатории можно по невысокой цене заказать исследование различных классов жидкостей. Мы гарантируем достоверность результатов и применение самых современных методик.

Процедура контроля и процессы водоочистки в жилых и загородных домах, на производственных и промышленных предприятиях начинается с мероприятий по выявлению и подсчету количества содержащихся в потребляемой (используемой) воде компонентов и соединений. Современная методика анализа воды позволяет с высокой точность идентифицировать вещество в составе образца и его объем на единицу массы. Все тесты проводятся в лабораторных условиях при помощи специального оборудования, химических реагентов и препаратов.

Существуют следующие типы исследований проб сточных и питьевых вод:

  • Химический — применяется весовой и объемный методы анализа.
  • Электрохимический — процедура использует полярографический и потенциометрический методы анализа.
  • Оптический — образец исследуется посредством фотометрических, люминесцентных и спектрометрических методик. Считаются самыми результативными, но за счет необходимости использовать очень редкое и сложное оборудование являются и наименее применяемыми, дорогостоящими. Используются для покомпонентного тестирования как питьевых, сточных, так и хозяйственно-бытовых, промышленных вод.
  • Санитарно-микробиологический, паразитологический и бактериологический — применяются титрационный, АТФ, чашечный подсчет, мембранная фильтрация выращивание и прочие методы анализа: сточная вода, питьевая и хозяйственно-бытовая проверяются комплексами, составленными из перечисленных тестов.
  • Фотохимический — покомпонентный состав пробы определяется фотохимическим методом.
  • Хроматографический — один из самых сложных типов исследования, который использует метод тонкослойной хроматографии, жидкостной колоночной хроматографии и высокоэффективной жидкостной хроматографии. Чтобы оценить пробу также необходимо использовать сложное и редкое оборудование.
  • Органолептический — эталонный метод исследования проб. Применяется исключительно к питьевым видам образцов.
  • Токсикологический и радиационный — приборные способы проверки наличия в предъявленном образце вредных для здоровья токсинов, α и β-частичек.
Читайте также:  Анализ дистиллированной воды на качество

Перечисленные типы исследований разработаны для проверки качества жидкости применяемой для приготовления пищи, питья и используемой в хозяйственно-бытовых нуждах. Однако многие методы анализа питьевой воды пригодны и для установления степени загрязненности сточных вод прошедших через очистные сооружения. Наша лаборатория проводит все существующие виды тестов жидкостей по доступной стоимости. Чтобы сдать воду на анализ в лабораторию, мы рекомендуем купить специальную тару для ее забора, хранения и транспортировки.

  • Содержание в пробе природных веществ и их концентрации. Обязательный тест для образцов, взятых из естественных водоемов: скважина, колодец, водопроводная вода.
  • Содержание в пробе химических элементов и соединений, попавших в образец в результате очистки воды. Данные методы контроля воды применяются ко всем видам проб: сточные, хозяйственно-бытовые, промышленные, питьевые воды;
  • Наличие в пробе бактерий и патогенных микробов, вирусных микроорганизмов и палочек. Тест, которым исследуется питьевая вода и образцы, взятые с поверхностных источников: озера, водохранилища, реки и так далее. Присутствие бактерий в жидкости, с которой контактирует человек (не пьет), также может вызвать ряд заболеваний.
  • Присутствие запаха. Органолептические и санитарно-микробиологические тесты позволяют выявить «виновников» запаха. Ими являются микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности. Важное исследование питьевой и хозяйственно-бытовой воды.
  • Степень жесткости, мутности. Анализу обязательно подвергают хозяйственно-бытовые и питьевые образцы.

Полученные результаты сравнивают с нормативами СанПиН, в которых оговорено допустимое и нормальное присутствие в воде макро- и микроэлементов, солей, природных веществ и прочего. Если количественные величины примесей, минералов и солей попали в разрешенный СанПиН диапазон, тестируемый образец можно считать пригодным для питья, бытовых, промышленных целей. Аналогично оцениваются сточные воды. Если их физико-химический и токсический состав соответствует установленным нормам, то очищенную системой загрязненную жижу можно выбрасывать в окружающую среду. Она не станет причиной ее загрязнения и отравления людей. По каждому виду вод разработаны свои критерии оценки и нормы.

Контроль качества воды следует проводить не только предприятиям, но и людям, использующим водопроводную, колодезную и скважинную воду. По результатам теста можно с легкостью определить, какие системы фильтрации и очистки будут наиболее эффективны. В нашей независимой компании можно по доступной цене заказать любые типы анализов различных классов вод.

источник

Определение температуры воды. Температуру измеряют в водоеме при взятии пробы или же определяют в бутыли сразу после ее выемки. В этом случае температуру бутыли (емкостью не менее 1 л) перед отбором пробы приводят к показателям исследуемой воды.

Для измерения температуры воды используют ртутный или спиртовой термометры с делениями на 0,1 0 С. Термометр погружают в воду не менее чем на 5 мин, после чего отсчитывают показания шкалы прибора, не извлекая его из воды. Если этого сделать нельзя, то резервуар термометра обвязывают 5-6 слоями марли, погружают на определенную глубину, выдерживая не менее 5 мин, и для отсчета вынимают из воды.

Температуру воды на различных глубинах измеряют специальными черпательными приборами, заключенными в металлические футляры, в кото­рых резервуар термометра погружен в чашечку, наполняющуюся водой в момент взятия пробы. Для измерения температуры воды используют также электрические термометры.

Исследование запаха. Наличие, характер и интенсивность запаха воды выявляют органолептически. По происхождению запахи разде­ляют на две группы: естественные (от живущих и отмерших в воде организ­мов, от влияния берегов, дна, окружающих почв, грунтов и т. д.) и искусст­венные (от промышленных сточных вод и др.). Запахи естественного проис­хождения определяются следующим образом (табл. 32).

Запах мокрой щепы, дре­весной коры

Прелой, свежевспаханной земли, глинистый

Запахи естественного проис­хождения, не подходящие под предыдущие определения

Запахи искусственного происхождения называют по соответствующим веществам: фенольный, камфорный, бензиновый, хлорный и т. д.

В коническую колбу емкостью 250 мл наливают 100 мл исследуемой пробы воды при температуре 20°С. Колбу закрывают пробкой или часовым стеклом, содержимое несколько раз тщательно взбалтывают и сразу же орга­нолептически устанавливают характер запаха и его интенсивность по балль­ной шкале (табл. 33). В другую колбу вносят 100 мл пробы воды, закрывают и нагревают в водяной бане до 60°С и после встряхивания определяют запах.

Не замечается потребителем,

но обнаруживается специалистами

если обратить на это внимание

вода может быть неприятна для питья

Привлекает внимание; он может заставить воздержаться от питья

Настолько сильный, что делает воду

Исследование вкуса. Вкусовые свойства воды зависят от присутствия в ней веществ природного происхождения или попадающих в результате за­грязнения ее стоками. Подземные воды часто имеют специфический вкус, зависящий от содержания железа, марганца, магния, натрия, калия, хлори­дов и карбонатов. Различают четыре основных вкуса: соленый, сладкий, горький, кислый. Все иные вкусовые ощущения определяют как привкусы: металлический и т. д.

Вкус воды следует определять при температуре пробы в момент ее отбо­ра, при комнатной температуре и при 40°С. Используют пробы бактериоло­гически безопасные, незагрязненные и не содержащие токсических веществ.

Интенсивность вкуса и привкуса оценивают по балльной системе, как и запах.

Цвет воды является показателем некоторых ее химических и биологи­ческих особенностей. В естественном состоянии вода зеленовато-голубого цвета. Большое влияние на цвет оказывают растворенные или взвешенные в воде органические вещества.

Для исследования цвета воды берут два цилиндра из бес­цветного стекла емкостью 100 мл, в один из них наливают 100 мл профиль­трованной, а в другой — для сравнения — дистиллированной воды. Цвет ее устанавливают при рассмотрении на белом фоне и обозначают — бесцвет­ная, светло-желтая, желтая, интенсивно-желтая, бурая и т. д.

Цвет воды определяют также методом сравнения с искусственными стан­дартами (хромово-кобальтовая или платино-кобальтовая шкалы). Для их приготовления необходимы следующие реактивы: калий двухромокислый, кобальт сернокислый и кислота серная.

Для получения эталонов хромово-кобальтовой шкалы готовят два ра­створа. Раствор № 1 (основной): в дистиллированной воде растворяют от­дельно 0,0875 г двухромистого калия и 2 г сернокислого кобальта, затем их смешивают в мерной колбе объемом 1 л, химически чистой (х. ч.) серной кислоты плотностью 1,84 г/см 3 , доводят объем дистиллированной воды до 1 л. Раствор соответствует 500° цветности. Раствор №2: 1 мл х. ч. серной кислоты плотностью 1,84 г/см 3 доводят дистиллированной водой до 1 л. Из этих двух растворов в одинаковых цилиндрах смешиванием в определенных соотношениях получают следующую шкалу цветности (табл. 34).

После наполнения цилиндры закрывают пробками, хранят в темном ме­сте и через 2-3 месяца шкалу возобновляют. Для определения цветности в одинаковый цилиндр наливают 100 мл исследуемой воды и сравнивают ее окраску с указанными эталонами, рассматривая жидкости сбоку и сверху вниз на белом фоне.

Цветность от 1 до 50 0 выражают с точностью до 2 0 , от 51 до 100 0 — до 5 0 , от 101 до 250 — до 10 0 , от 252 до 500 0 — до 20 0 .

источник

Определение основных физических свойств природных вод

Температура воды измеряется с помощью водного термометра (спиртового термометра в пластмассовом или деревянном защитном кожухе). В отдельных случаях удобно измерять температуру обычным термометром, опустив его в ведро или другой сосуд объемом не менее 1 л; первый отсчет по термометру берут спустя 5-10 минут после его погружения в воду. Запись отсчетов ведут с максимально возможной точностью.

Прозрачность воды зависит от количества растворенных в ней веществ, содержания механических частиц и коллоидов. Прозрачность воды определяют в цилиндре, например, в тонкостенном стакане из бесцветного стекла, визуально определяя ее на свет или с помощью мерного цилиндра по обычному шрифту любого текста с высотой букв 3,5 мм. При визуальной оценке прозрачности природные воды характеризуются как прозрачные, слегка мутные, мутные и очень мутные. Определение прозрачности воды по шрифту выполняют при дневном освещении, но не на прямом солнечном свету. Под мерный цилиндр помещают текст и постепенно заполняют его предварительно взболтанной пробой воды. Когда текст становится плохо различимым, высоту столба воды измеряют линейкой и полученное значение записывают в журнал с точностью до 1 см.
Для источников хозяйственно-питьевого водоснабжения вода должна быть прозрачной в столбике воды высотой около 20 см, а для водоемов, используемых для купания и коммунальных целей – около 10 см.

Цвет воды зависит от их химического состава, наличия микроорганизмов, частиц ила, глины и других примесей. Например, взвешенные минеральные частицы делают цвет воды сероватым, органические соединения придают воде желтый цвет, трудно окисляемые гуминовые кислоты – бурый или коричневый, закисные соли железа – зеленовато-голубой, а окисные – ржаво-бурый.
Определение цвета воды можно проводить как в полевых, так и в камеральных условиях. Для этого воду наливают в тонкостенный стакан и ставят его на лист белой бумаги. Цвет определяют, просматривая воду сверху вниз. При загрязнении вод стоками промышленных предприятий окраска может быть не типичной для естественной цветности вод.

Запах воды естественного происхождения обычно связан с деятельностью бактерий, разлагающих органические вещества. Поэтому вода родников, ключей, артезианских скважин обычно не имеет запаха. Застойная вода прудов, колодцев с деревянным срубом часто обладает специфическим затхлым плесневым запахом, гуминовые соединения придают водам болотный, илистый, тинистый запах, а сероводород – запах тухлых яиц. Фекальные и сточные воды имеют гнилостный, а иногда и рыбный запах. Грунтовые воды и воды верховодки пахнут свежевспаханной землей (глинистый, землистый запах).
Запахи искусственного происхождения называют по соответствующим веществам: например, бензиновый, хлорный или неопределенный. Интенсивность запаха определяется при разной температуре, что требует использования водного термометра. Если запах ощущается при +20°, то его интенсивность характеризуется как заметная, отчетливая или сильная, а при +60° – как слабая.
Определение данной характеристики проводят в помещении, где воздух не имеет постороннего запаха. Для этого воду (около 200 мл) подогревают и анализируют при 200, а затем при 40-60°. Ее сразу переливают в колбу или бутылку до половины объема, закрывают горлышко пробкой или рукой, сильно встряхивают 3-5 раз, а затем быстро производят однократное (для каждого из нескольких исследователей) определение характера и интенсивности запаха воды. Питьевая вода при температуре 200 не должна иметь запаха, привлекающего внимание потребителя. Для характеристики видов запаха используется специальная шкала, разработанная для гидрологических исследований.

Определение запаха воды (по кн. «Унифицированные методы анализа вод СССР», Л.: Гидрометеоиздат, 1978).Вид запаха Примеры или возможные источники запаха

Ароматный — Камфара, гвоздика, лаванда, лимон
Огуречный — Золотистая водоросль синура
Бальзамический — Герань, ирис, ваниль
Гкраниевый — Диатомовая водоросль астерионелла
Фиалковый — Золотистая водоросль мелломонас
Химический — Промышленные сточные воды
Хлорный — Свободный хлор
Лекарственный — Фенол и йодоформ
Сернистый — Сероводород
Рыбный — Золотистая водоросль динобрион
Навозный — Синезеленая водоросль анабена
Гнилостный — Застоявшиеся сточные воды
Землистый — Сырая земля
Торфяной — Торф
Травянистый — Лежалая трава
Затхлый — Преющая солома
Плесневелый -Сырой подвал

Вкус и привкус воде придают ей растворенные в ней соединения, газы и примеси. Различают четыре основные виды вкуса: горький, сладкий, соленый и кислый. Горький вкус связан с наличием в воде сульфатов магния и натрия, сладкий и кислый – с большим количеством органических веществ, соленый — обусловлен растворением хлористого натрия. Привкусы — прочие вкусовые ощущения — более субъективны, поэтому они характеризуются менее четко, Например, вода может иметь металлический, рыбный, огуречный привкус.
Определение вкуса и привкуса, а также их интенсивности производят только для источников питьевого водоснабжения при температурах около 20°. В рот набирают небольшое количество воды (около 10 мл) и держат, не проглатывая, несколько минут.
Воду сомнительных в санитарном отношении источников и открытых водоемов предварительно кипятят, остужают до указанной температуры и только после этого проводят определение вкуса и привкуса.

Механический осадок характерен для подземных вод, высачивающихся из карстовых каналов и трещин, а также для речных и других вод. Визуально отмечают состав, цвет осадка и его количество (ничтожный, незначительный, заметный, большой), а также характер осадка: кристаллический, илистый, песчаный, аморфный и т.п. Осадок в воде наземных водоемов определяют в прозрачном тонкостенном стакане спустя 1 час после взбалтывания пробы, а в воде подземных источников — спустя сутки.

Определение основных химических свойств природных вод.
Наличие осадка (налета) определяется и характеризуется аналогично исследованию механического осадка (см. выше).

рН воды определяется соотношением концентраций свободного диоксида углерода и гидрокарбонат-иона. Это соотношение может быстро изменяться в результате происходящих в воде химических и биологических процессов, поэтому рН определяют непосредственно в полевых условиях или же сразу после возвращения. Оценивают величину рН с помощью универсальной индикаторной бумаги или полевым рН-метром Более точное определение рН проводят в лаборатории с помощью лабораторного (потенциалометрического) рН-метра.
По величине рН воды подразделяют на семь групп:
сильнокислые. рН менее 1,9
кислые. 2,0

источник