Химический анализ воды в условиях школы

Учебно-исследовательский проект по теме «Исследование качества водопроводной воды в условиях школьной лаборатории»

Вода «из-под крана» используется нами повсеместно. По данным лаборатории питьевого водоснабжения НИИ экологии человека и окружающей среды РАМН, 90% водопроводных сетей подают в дома воду, не отвечающую санитарным нормам. Главная причина наличия в водопроводной воде вредных для здоровья нитратов, пестицидов, нефтепродуктов и солей тяжелых металлов — это катастрофическое состояние водопроводных и канализационных систем. Соединение канализационных вод с выбросами предприятий дает добавочный эффект: к перечисленным выше химическим составляющим питьевой воды добавляются и бактерии — кишечные палочки, патогенные микроорганизмы, холерный вибрион и т.д. Поэтому актуальность данной проблемы очень высока.

Объект исследования

Объектом исследования является обычная водопроводная вода, взятая из централизованного источника водоснабжения МОУ лицей №22, которая не подвергалась никакой предварительной обработке и фильтрации, чтобы была возможность составить объективную картину состояния воды, используемой в быту.

Если вода почти прозрачна, не имеет достаточно выраженных вкуса и запаха, а также если содержание хлора, водородный показатель и жесткость воды удовлетворяют ПДК, то вода централизованного источника водоснабжения пригодна к применению.

Цель исследования

В соответствие с гипотезой, целью исследования является проверить, удовлетворяет ли водопроводная вода некоторым требованиям ГОСТа.

Обзор литературы

Был проведен обзор литературы по изучению влияния качества питьевой воды на здоровье, нормативов качества питьевой воды и образования мутагенов в результате хлорирования воды.

Методика «СОСТАВ И КАЧЕСТВО ВОДЫ»

Суточный обмен воды в организме человека составляет 2,5 л, поэтому от её качества сильно зависит состояние человека, его здоровье и работоспособность. Различные вещества, присутствующие в воде, придают ей запах, делают её то сладковатой, то солёной, а то и горькой. Существует 5-балльная шкала оценки интенсивности запаха и привкуса питьевой воды. При сомнении в качестве питьевой воды для очистки её от примесей следует использовать специальные фильтры.

Метод физического изучения воды включает:

• Исследование прозрачности воды
• Определение в воде взвешенных частиц
• Запах
• Вкус.

Данные показатели определяются по специальным методикам, описанным в различных источниках литературы (например, С.В.Дружинин «Исследование воды и водоемов в условиях школы», 2008).

Метод химического анализа включает определение:

• Ионов в воде с помощью качественных реакций
• рН, водородного показателя
• Жесткости воды титриметрическим методом.

Определение ионов

Большинство известных элементов, входящих в состав вод в сравнительно больших количествах, существуют в виде ионов. Для доказательства наличия этих ионов в воде использовалась методика качественного химического полумикроанализа. Качественный анализ пробы воды проводился на наличие в воде: катионов магния, железа(II,III), кальция, свинца, меди; анионов брома, йода, хлора, сульфата.

Жесткость воды.

Жесткость воды обуславливается присутствием в ней солей кальция и магния. Это общая жесткость. Она складывается из карбонатной (временной, обусловленной присутствием гидрокарбонатов кальция и магния) и некарбонатной (постоянной, обусловленной присутствием хлоридов кальция, Mg 2+ и Fe 2+ ). Оставшиеся в растворе после кипячения соли обуславливают постоянную жесткость воды. Общая жесткость воды определяется следующим образом. В коническую колбу на 250 мл вносят 100 мл исследуемой воды, прибавляют 5 мл аммиачного буферного раствора(NH4OH+NH4Cl) для установления щелочной реакции, а затем 7-8 капель индикатора (эриохрома черного). Проба окрашивается в интенсивный вишнево-красный цвет. Раствор перемешивают и медленно титруют 0,05 нормальным раствором трилона «Б» до изменения окраски пробы от вишневой до синей. Это происходит из-за того, что трилон «Б» в щелочной среде взаимодействует с ионами кальция и магния, образуя комплексное неокрашенное соединение и вытесняя индикатор в свободном виде. Расчет общей жесткости производят по формуле:

где: V — объем раствора трилона «Б», израсходованного на титрование, мл.

N — нормальность раствора трилона «Б», мг экв/л (0.05)

V₁— объем исследуемого раствора, взятого для титрования, мл.(100 мл)

Водородный показатель.

Вода тестируется различными индикаторами (лакмус, универсальная индикаторная бумага, метил оранжевый) и по изменению их окраски формулируются соответствующие выводы.

Результаты см. в таблице №1.

Сравнительный анализ данных, полученных в ходе исследования.

Он приведен в таблице «Соответствие физико-химических показателей пробы воды требованиям ГОСТ».

2

Водородный показатель рН

6.5

6.0 — 9.0 Жесткость моль/м 3

В ходе проведенного исследования было установлено:

• Показатель мутности оптимален
• Каких-либо взвешенных частиц в воде не обнаружено
• Проба воды не обладала привкусом и запахом
• Качественный анализ пробы воды дал отрицательный результат на наличие в воде: катионов магния, железа(II,III), свинца, меди; анионов, брома, йода; сульфатов
• Были обнаружены катионы кальция (незначительное выпадение гипсового осадка) и анионы хлора (незначительное выпадение белого творожистого осадка хлорида серебра)
• Причиной слабо кислой среды, вероятнее всего, является, установленное выше, наличие в воде ионов хлора
• Жесткость воды была получена в пределах 4-4.5 ммоль/литр.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что проба воды, взятая из централизованного источника водоснабжения МОУ лицей №22, соответствует требованиям ГОСТ согласно тем критериям, по которым проводилось исследование, а, значит, наша гипотеза подтвердилась.

Рекомендации.

• продолжать мониторинговые исследования качества питьевой воды из разных источников;
• провести сравнительный анализ полученных результатов;
• исследовать пробы воды по методикам количественного анализа;
• продолжать исследование в условиях лабораторий, обеспеченных соответствующим оборудованием и реактивами.

источник

Творческая работа учащихся по химии (8 класс) на тему:
Исследовательская работа «Химический анализ питьевой воды в условиях школы»

Вода является источником всего живого на Земле. Для того чтобы хорошо себя чувствовать, человек должен употреблять только чистую качественную питьевую воду. На сегодняшний день сохранение и укрепление здоровья человека — одна из наиболее актуальных проблем современности. Нашему организму очень важно получать чистую воду со сбалансированным минеральным составом. Вода должна быть соответствующего качества. Прежде всего, нас заинтересовал вопрос о том, что же входит в состав воды. И полностью ли она соответствует санитарным нормам.

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №175»

Советского района города Казани

Химический анализ питьевой

Нуриева Зульфира Зуферовна

1. Определение физических показателей качества воды…………………..4

1. Определение качественного и количественного анализа воды…………7

Приложение (схемы, фотографии, рисунки, графики).

Вода, как самый распространенный в биосфере планеты Земля минерал, как среда, в которой зародилась жизнь на Земле, как самое загадочное по своим физико-химическим свойствам вещество, было, остается и будет объектом пристального внимания исследователей.

Мало кто в наши дни сомневается, что вода, которую мы пьем и используем в быту, нуждается в дополнительной очистке, откуда бы она ни поступала – из колодца, артезианской скважины или водопровода. По статистике Госстроя России за 2013 год, в аварийном состоянии сейчас находится около 40 % городской водопроводной сети, не говоря уже о загородных поселках, где качество природной воды зачастую выходит за пределы санитарных норм. По санитарным нормам любая вода, которая течет из крана, должна отвечать стандартам питьевой воды.

Вода жизненно необходима. Она нужна везде – в быту, в сельском хозяйстве и промышленности. Вода необходима организму в большей степени, чем все остальное, за исключением кислорода.

Вода, которую мы потребляем, должна быть чистой. Болезни, передаваемые через загрязненную воду, вызывают ухудшение состояния здоровья, инвалидность и гибель огромного числа людей. Качество воды определяется по наличию в ней химических включений, которые раньше всего обнаруживают наши органы чувств.

Целью нашей работы является изучение химического состава и свойства питьевой воды нашей школы.

Исходя из этой цели мы поставили перед собой следующие задачи:

1. На основании качественного и количественного анализа определить водородный показатель рН-среду, физические показатели качества воды, содержание катионов и анионов (нитраты, хлориды, сульфаты, железа и растворенного кислорода) в исследуемой воде.

2. Расширить и углубить знания о качестве воды, оказывающей влияние на здоровье учащихся.

3. Проследить динамику изменения качества водопроводной воды.

Актуальность нашей темы в том, что вода является источником всего живого на Земле. Для того чтобы хорошо себя чувствовать, человек должен употреблять только чистую качественную питьевую воду. На сегодняшний день сохранение и укрепление здоровья человека — одна из наиболее актуальных проблем современности. Нашему организму очень важно получать чистую воду со сбалансированным минеральным составом. Вода должна быть соответствующего качества. Прежде всего, нас заинтересовал вопрос о том, что же входит в состав воды. И полностью ли она соответствует санитарным нормам.

Этой исследовательской работой мы хотели побольше узнать о составе и свойств воды, которую мы употребляем каждый день.

— изучение литературных данных о значении воды и ее загрязнителях;

— практические и лабораторные работы по определению физических показателей, качественных и количественных анализов воды;

Точность анализа воды во многом зависит от правильного отбора воды. Отбирают пробы в склянки с резиновыми или притертыми пробками, которые предварительно ополаскивают исследуемой водой.

Мы отобрали пробу в стерильные банки с резиновыми крышками, которые предварительно ополаскивали исследуемой водой.

Оценивая качество воды, в первую очередь учитывают такие важные физические показатели как температура, цветность, запах, вкус, прозрачность, мутность, плотность.

Свое исследование мы начали с определения температуры воды.

Определение температуры воды.

Температура воды поверхностных источников зависит от температуры воздуха, его влажности, скорости и характера движения воды и ряда других факторов. Она может изменяться в весьма широких пределах по сезонам года (от 0,1 до 30 ºС ). Температура воды подземных источников более стабильна (8-12 º С) .

Оптимальной температурой воды для питьевых целей считается 7-11 ºС

Для этого мы погрузили термометр в струю стекающей воды. Не вынимая термометр из воды произвели отсчёт: температура (t) исследуемой воды составила 11,4 ºС. Значит, температура исследуемой воды в норме.

2. Определение физических показателей качества воды.

Цель работы: знакомство с органолептической оценкой качества воды.

Информация. Любое знакомство со свойствами воды, сознаем мы это или нет, начинается с определения органолептических показателей, т.е. таких, для определения которых мы пользуемся нашими органами чувств (зрением, обонянием, вкусом)/. К органолептическим характеристикам относятся цветность, мутность (прозрачность), запах, вкус и привкус, пенистость.

Органолептическая оценка качества воды — обязательная начальная процедура санитарно-химического контроля воды. Ее правильному проведению специалисты придают большое значение.

Запахи в воде могут быть связаны с жизнедеятельностью водных организмов (высших водных растений, водорослей и др.), а также появиться при их отмирании. Это естественные запахи. Бывает и так, что в водоем попадают производственные сточные воды с примесями определенного запаха (фенолы, формальдегид, хлоропроизводные бензола и др.). это искусственные запахи.

— Качественную характеристику запаха дают по соответствующим признакам (болотный, землистый, гнилостный, рыбный, ароматический и т.п.). Запах исследуемой воды – ароматический.

— Силу запаха оценивают по пятибалльной шкале.

источник

Учебно-исследовательская работа по химии «Исследование химического состава водопроводной воды в условиях школьной лаборатории

МКОУ «Перегребинская СОШ №1»

«Исследование химического состава

водопроводной воды с. Перегребное

в условиях школьной лаборатории»

Руководитель: Ластаева А.А. , учитель химии

Исследование химического состава водопроводной воды в условиях школьной лаборатории

с. Перегребное, МКОУ «Перегребинская СОШ №1», 10 класс

Вода – основное химическое вещество организма. От качества питьевой воды зависит здоровье человека. В своей работе автор в условиях школьной лаборатории анализирует химический состав водопроводной воды, включающий в себя дробный метод, который разработал Николай Александрович Тананаев, позволяющих обнаруживать в растворе какой-либо определенный катион в присутствии большого числа других катионов, не прибегая к их предварительному осаждению.

Цель работы : Определение химического состава водопроводной воды с. Перегребное в условиях школьной лаборатории.

Изучить литературу по теме исследования

Найти методы определения качества водопроводной воды.

Определить факторы, влияющие на качество водопроводной воды

Выяснить качественный состав водопроводной воды.

Сопоставить качество водопроводной воды взятой из разных зданий с. Перегребное.

Предмет исследования : качество водопроводной воды

Объект исследования : химический состав водопроводной воды

1) эмпирические (наблюдение, эксперимент, беседа)

Автор приходит к выводам, что качество водопроводной воды ухудшается вследствие перемещения по водопроводным трубам, о чем свидетельствуют различие в результатах анализа воды в разных зданиях села.

Данная работа может быть использована на уроках химии при изучении тем «Теория электролитической диссоциации», «Соли».

Всем с детства известна истина, что вода – источник жизни . Однако, далеко не все осознают и принимают тот факт, что вода является залогом здоровья и хорошего самочувствия. Все знают о важности воды в нашем организме. Вода — источник жизни , это — не просто слова. Присутствуя во всех клетках и тканях, играя главную роль во всех биологических процессах. Взрослые теряют каждый день 3,5 литра воды. Поэтому, наше тело постоянно нуждается в пополнении запаса чистой водой.

В настоящее время большую озабоченность вызывают проблемы различных этапов питьевого водоснабжения, в том числе негативные изменения качества питьевой воды в водоразводящих системах при централизованном водоснабжении. Потребление недоброкачественной питьевой воды приводит к росту заболеваний. Большинство из нас, несмотря на все угрозы и предостережения врачей, предпочитают водопроводную — собранную в водохранилищах из рек и озер, прошедшую несколько уровней очистки и поступившую по трубам в кран. Некоторые очищают ее дополнительно в домашних условиях при помощи фильтра, другие покупают чистую питьевую воду в бутылках. Но давайте разберемся, насколько мы можем быть уверены в том, что пьем? Соответствует ли качество водопроводной воды в различных районах с. Перегребное требованиям ГОСТ? Можно ли в домашних условиях или в условиях школьной лаборатории определить качество воды?

Гипотеза: 1) Качество водопроводной воды можно определить в условиях школьной лаборатории.

2) Качество употребляемой нами воды соответствует ГОСТ

Цель: Определение химического состава водопроводной воды с. Перегребное при централизованном водоснабжении в условиях школьной лаборатории.

1.Изучить литературу по теме исследования

2.Найти методы определения качества водопроводной воды.

3.Определить факторы, влияющие на качество водопроводной воды

4.Выяснить качественный состав водопроводной воды.

5.Сопоставить качество водопроводной воды взятой из разных зданий с. Перегребное.

Предмет исследования : качество водопроводной воды

Объект исследования : химический состав водопроводной воды

1. Методы эмпирического исследования : наблюдение, эксперимент, беседа

2. Методы теоретического исследования: анализ

Исследовательский инструмент: качественный анализ, включающий в себя дробный метод, который разработал Н.А Танаев. Он открыл ряд новых, оригинальных реакций, позволяющих обнаруживать в растворе какой-либо определенный катион в присутствии большого числа других катионов, не прибегая к их предварительному осаждению.

Теоретический обзор информации по теме исследования

Нормы качества питьевой воды

Министерство экологии РФ по соответствию химического состава питьевой воды норме и ещё ряду экологических показаний, составляет ежегодный рейтинг лучших городов России. Например, 2015-году в число лидеров вошли Кызыл, Нижневартовск, Глазов, Петрозаводск, Ханты-Мансийск ( Приложение 1) . Однако на международном уровне при оценке самого чистого и качественного водоресурса Россия не попала в Топ-10, уступив место Швейцарии, Швеции, Норвегии. В этом соревновании оценивались органолептические, химические, микробиологические свойства воды, которые учитываются при установлении нормативных параметров.

Российские нормативные документы тоже включают требования к качеству по органолептическим свойствам (с оценкой запаха, мутности, вкуса и др.), химическому составу (жёсткости, окисляемости, щелочности и др.), вирусо-бактериологическим и радиологическим признакам. Нормы качества питьевой воды по СанПиНу и ГОСТу, установленные для пользования, подробно расписывают параметры содержания химических веществ (Приложение 2).

В процессе эксплуатации систем водоснабжения ответственность за качество возлагается на юридическое лицо или индивидуального предпринимателя, которые осуществляют контроль как в местах водозабора и в точках водоразбора, так и на промежуточном этапе поступления ресурса в распределительную сеть. В зависимости от места, правила регламентируют периодичность и количество проверок.

В местах водозабора микробиологические и органолептические пробы из подземных источников берутся не реже 4 раз в год (по сезонам); из поверхностных источников – не реже 12 раз. Неорганические/органические пробы из подземных источников – раз в году и из поверхностных – ежесезонно. Радиологические – независимо от источника – раз в год.

Соответствие нормам качества питьевой воды с высокой степенью достоверности определяется даже в домашних условиях. Для этого применяют переносные анализаторы, подающиеся уже с готовым к использованию набором реактивов.

Исследования проб перед поступлением в водораспределительную сеть проводятся чаще и зависят от большего количества факторов

Предназначение насосно-фильтровальных станций — очищение (осветление) и обеззараживание воды .

Насосно-фильтровальные станции (НФС) или станции очистки сточных вод представляют собой комплексы очистных сооружений, состав которых определяется качеством исходной воды, требованиями к водоподготовке и рядом других условий (производительностью станции, особенностями ландшафта и пр.).

Обычно в состав НФС входит: насосные станции первого и второго подъема, система обеззараживания, секции очистных сооружений (смесители, камеры хлопьеобразования, горизонтальные отстойники, блоки скорых фильтров ), резервуары чистой воды и блок вспомогательных сооружений (реагентное хозяйство). Современные НФС снабжаются системами автоматизированного управления технологическим процессом, значительно повышающими эффективность их работы.

В селе Перегребное действует две НФС. Водоочистительная станция очищает воду перед поступлением ее в водопроводную сеть села. Обеззараживание воды происходит ультрафиолетом, что способствует росту экологической безопасности процесса водоподготовки.

Канализационная очистительная станция служит для очистки воды, поступающую из канализационной сети села. Она построена в 2014 году. Производительность каждой 1 000 м.куб/сут. Диапазон производительности 800 – 1200 м 3 /сут ( Приложение 3)

Образующиеся на внутренней поверхности трубопроводов отложения являются продуктами сложных физико-химических процессов, происходящих на ней самой или на нанесённом защитном покрытии, а также в транспортируемой по трубопроводу воде. Кроме того, отложения в трубопроводах в ряде случаев являются продуктами жизнедеятельности микроорганизмов, поселившихся и присутствующих в водопроводных трубах благодаря сложившимся условиям.

Характер отложений в трубопроводах, как правило, определяется:
— физико-химическими свойствами транспортируемых вод,

— условиями эксплуатации сети,

Запах воды из крана может меняться в худшую сторону по ряду причин. Чаще всего вода начинает неприятно пахнуть из-за металла водопроводных труб, чрезмерного размножения микроорганизмов, химических веществ, использующихся для борьбы с вредоносными бактериями.

К появлению неприятного запаха приводит множество причин. Чаще всего вода изменяет свой запах под воздействием очищающих химических веществ. Не менее распространенной причиной появления рассматриваемой проблемы является плохое качество водопроводных труб.

Половина населения России получает воду, опасную для здоровья. Загрязненная вода вызывает до 80 % всех известных болезней и на 30 % ускоряет процесс старения. Химические вещества поступают в организм человека не только при прямом потреблении воды в питьевых целях и при приготовлении пищи, а также и косвенно. Например, при вдыхании летучих веществ и кожном контакте во время принятия водных процедур. Вода, текущая из наших кранов, имеет определенный химический состав. Химические вещества, содержащиеся в воде, можно разделить на несколько групп:1) вещества, которые наиболее часто встречаются в водопроводной воде (фтор, железо, медь, марганец, цинк, ртуть, селен, свинец, молибден,нитраты,сероводород);
2) вещества, остающиеся в воде после реагентной обработки: коагулянты (сульфат алюминия), флоккулянты (полиакриламид), реагенты, предохраняющие водопроводные трубы от коррозии (остаточные триполифосфаты), хлор; 3)вещества, которые попадают в водоемы со сточными водами (бытовые, промышленные отходы, поверхностные стоки сельскохозяйственных угодий, которые были обработаны химическими средствами защиты растений: гербицидами и минеральными удобрениями); 4) компоненты, которые могут попадать в воду из водопроводных труб, переходников, соединений, сварочных швов и др. (медь, железо,свинец). Все эти вещества могут быть как полезными, так и опасными для здоровья человека ( Приложение 4 )

Лабораторное исследование химического состава водопроводной воды

Для исследования были взяты 3 пробы воды из разных зданий села Перегребное.

Образцы воды :1- эталонная проба воды: негазированная вода Bon Aqua , разливается в г. Самара, производитель фирма « Кока Кола»

2- водопроводная вода ул. Спасенникова 14 a кв.6

3- водопроводная вода ул. Лесная 1б кВ 11 (проба взята 14 февраля после отключения на 2 часа подачи воды).

4- водопроводная вода пер. Школьный, д 1 (химический кабинет).

В школьной лаборатории были проведены следующие исследования:

I. Определение запаха воды.

Запах воды обусловлен наличием в ней пахнущих веществ, которые попадают в неё естественным путём и со сточными водами. Определение запаха основано на органолептическом исследовании характера и интенсивности запахов воды при 20 и 60°С.

Оборудование и реактивы: пробы воды, стеклянные сосуды, колбы на 250 мл с пробкой, пробирки, водяная баня (60° С), универсальный индикатор.

Заполняем колбу водой на 1/3 объема и закройте пробкой. Взболтаем содержимое колбы. Откроем колбу и осторожно, не глубоко вдыхая воздух, сразу же определили характер и интенсивность запаха. Запах сразу не ощущался, поэтому испытание повторили, нагрев воду в колбе на водяной бане до 60 °С. Интенсивность запаха определяется по 5-ти бальной системе согласно таблице (Приложение 5). Выводы : Вода проб № 3, 4 не пригодна для питья . Проба № 1 — запах не ощущается. Оценка 0.

Проба № 2 – запах очень слабый. Оценка 1.Проба № 3 — отчетливый запах. Оценка 4. Проба № 4 — до нагревания запах железа слабый . После нагревания наблюдалась заметная интенсивность запаха. Оценка 3.

II. Определение цветности и мутности воды.

Цвет (или цветность) воды зависит от содержащихся примесей. Чистая вода бесцветна, но иногда имеет легкий голубоватый или изумрудный оттенок. При повышенном содержании различных органических веществ вода приобретает желто-коричневую окраску. Примеси минеральных веществ также изменяют цветность воды в зависимости от преобладания того или иного химического элемента.

Мутность воды обусловлена присутствием большого количества взвешенных частиц. Измеряется мутность в миллиграммах на литр (мг/л).

Оборудование: пробирка, белый лист бумаги, темный лист бумаги, настольная лампа.

Заполнили пробирку водой на 10-12 мл.

Рассмотрели пробирку сверху на белом фоне при достаточном освещении. Определили цветность воды по таблице (Приложение 6). Рассмотрели пробирку сверху на темном фоне при достаточном освещении. Определили мутность воды по таблице.

Проба № 1 – чистая прозрачная вода. Мутность не выявлена. Проба № 2 – прозрачная вода. Слабо опалесцирующая мутность. Проба № 3 — коричневая вода. Чрезвычайная мутность. Не годна для питья. Проба № 4 (пер. Школьный 1) — светло-желтоватая вода. Слабая мутность. Не годна для питья

III. Определение прозрачности воды.

Анализ на прозрачность определяет, насколько вода прозрачна.

Оборудование: мерный цилиндр, лист бумаги с напечатанным текстом, линейка.

Наливаем воду в прозрачный мерный цилиндр с плоским дном, подложите под цилиндр на расстоянии 4см лист бумаги, на котором шрифт, высота букв которого 2мм, а толщина линий букв — 0,5 мм и сливаеме воду до тех пор, пока сверху через слой воды не будет виден шрифт. Измеряем высоту столба оставшейся воды линейкой и выразите степень прозрачности в сантиметрах.

Вывод: Проба № 1 – 17 см. Проба № 2 – 15 см . Проба № 3 — 1,8см . Проба № 4 – 11, 5 см

Вкус и привкус вызываются растворенными в воде неорганическими и органическими веществами. Например, большое количество растворенных солей делает воду соленой, присутствие железа придает воде металлический привкус, повышенное содержание углекислого газа (углекислоты) и органических кислот (щавелевой, яблочной, муравьиной и других)- кисловатый привкус, сульфат кальция — вяжущий вкус. Свежесть воде придает растворенный кислород. Измеряется вкус в баллах. Качественная вода должна иметь привкус не более 2 баллов.

Проба № 1 – привкуса нет. 1 балл. Проба № 2 – привкуса нет.2 балла. Проба № 3, 4 — не рискнули пробовать данные пробы .

IV. Качественное обнаружение катионов тяжелых металлов

Оборудование: пробы воды, уксусная кислота, дихромат калия.

В пробирку с пробой воды внесли по 1 мг 50% раствора уксусной кислоты и перемешали. Добавили по 0,5 мл 10% раствора дихромата калия . Пробирку встряхивали и через 10 минут приступили к определению. Содержимое пробирки рассматривают сверху на черном фоне, верхнюю часть пробирки до уровня жидкости прикрывают со стороны света картоном. При наличии в исследуемой пробе ионов свинца выпадает желтый осадок хромата свинца.

Вывод: Ни в одной исследуемой пробе ионы свинца не обнаружены.

Показатели, влияющие на органолептические свойства воды

Определение реакции водной среды (pH).

Питьевая вода должна иметь нейтральную реакцию среды (pH около 7). Значение pH воды хозяйственного, питьевого, культурно-бытового назначения регламентируется в пределах 6-9.

Оборудование: пробы воды, универсальная индикаторная бумага.

Ход работы:

Капнули исследуемой водой на универсальную индикаторную бумагу. Сравнили полученный цвет со шкалой индикаторной бумаги. Определили pH и среду раствора.

Вывод: Проба № 1- рН =6, среда слабо кислая. Проба № 2 – рН=6, среда слабокислая

Проба № 3– рН=7, среда нейтральная. Проба № 4 – рН=7, среда нейтральная

Определение жесткости воды.

Жесткость воды является одним из показателей ее качества. Она определяется по количеству содержащихся в ней солей кальция, магния (карбонатов, сульфатов и т.п.) и выражается в миллиграмм-эквиваленте на литр. Постоянная жесткость обусловлена присутствием некарбонатных солей ( хлориды или сульфаты ), растворимых в воде, так как эти соли устойчивы при нагревании и кипячении воды . Непостоянная (временная) или карбонатная отличается присутствием большого количества растворимых солей (карбонатов), которые становятся нерастворимыми при кипячении. Суммарная жесткость воды, т. е. общее содержание растворимых солей кальция и магния получила название общей жесткости.

Определение карбонатной жесткости воды.

Оборудование: пробирки, пипетка, хлороводородная кислота (0,05 Н), индикатор метиловый оранжевый, фенолфталеин.

Ход работы:

Наливаем в пробирку 10 мл анализируемой воды, добавляем 5 капель фенолфталеина.

Вывод: Проба № 1( Bon Aqua ) – осадок не выпал, цвет не изменился . Проба № 2 – осадок не выпал, цвет не изменился . Проба № 3 – появилась муть, цвет слаборозовый (желтоватый оттенок). Проба № 4 – выпал осадок, цвет изменился

Определение гидро карбонат-ионов.

В пробах воды определяем концентрацию гидрокарбонат-ионов. К пробе добавляем 2 капли метилового оранжевого. При этом проба приобретает желтую окраску. Титруем пробу раствором 0,05 Н соляной кислоты до перехода желтой окраски в розовую. Сосчитать количество капель

Вывод: Во всех пробах для титрования понадобилась одна капля HCl до перехода желтой окраски в розовую.

Общий вывод: Вода во всех пробах содержит небольшое количество гидрокарбонат ионов, и пробы№ 3, №4 содержат карбонат ионы. Временная жесткость воды практически отсутствует, поэтому накипь при кипячении практически не образуется.

Определение содержания железа в воде.

Железо присутствует в природных водах обычно в виде гидрокарбоната Fe(НСОз) ₂ . При высокой концентрации этого элемента вода приобретает неприятный металлический вкус и быстро мутнеет при стоянии. Повышенное содержание солей железа способствует зарастанию водопроводных труб осадками.

Так как концентрация железа в природных водах незначительна, то ее нельзя определить тетриметрическим методом. Для этой цели лучше воспользоваться реакцией ионов Fе3+ с жёлтой кровяной солью, а Fе2+ красная кровяная соль.

Оборудование: образцы воды, жёлтая кровяная соль, красная кровяная соль.

В пронумерованные пробирки наливаем воды по 10-15 мл.

В каждую пробирку приливаем жёлтую кровяную соль и смотрим на окрашивание. Затем в новые пробы приливаем красную кровяную соль и сравниваем окрашивание.

В пробах воды №1, №2, № 3 не выявлено ионов железа (Fe 3+ ), в 4 пробе наблюдается характерный осадок бурого цвета. Проба № 4 уже содержал бурый осадок гидроксида железа (III). Данное вещество образуется при коррозии (ржавлении) сплава с содержанием железа, из которого изготовлены водоотводящие трубы. Появление ржавчины в пробе № 4 объясняется изменением напора воды в трубах.

Ионы Fe 2+ в пробах №1,2,4 не обнаружены. В пробе № 3 в ходе эксперимента выпал незначительный осадок зеленого цвета гидроксида железа (II). В ходе отстаивании воды пробы №3 она желтеет, т.е. под воздействием кислорода происходит образование гидроксида железа (III).

Обычно содержание меди в воде находится в пределах от 0,01 до 0,5 мг/л. В случае превышения содержания меди в воде 5,0 мг/л вода приобретает неприятный терпкий привкус. Согласно опубликованным данным, в случае содержания меди в воде выше 1,0 мг/л отмечается окрашивание белья во время стирки и коррозия алюминиевой посуды. Медь малотоксична. В концентрациях, которые не ухудшают органолептические свойства воды, отрицательное влияние меди на организм человека не установлено.

Оборудование: пробы воды, фарфоровая чашка, концентрированный раствор аммиака.

В фарфоровую чашку помещаем 3-5 мл исследуемой воды, выпариваем досуха и наносим на периферийную часть каплю концентрированного раствора аммиака.

Вывод: Проба № — появление практически незаметной светло-фиолетовой окраски

Проба № 2 — окраска отсутствует

Проба № 3 — окраска отсутствует. Проба № 4- появление практически незаметной светло-фиолетовой окраски

Таким образом, пробы воды №1, №4 содержат небольшое количество ионов меди.

Определение содержания хлоридов

Хлориды влияют на органолептические свойства питьевой воды. Они придают ей соленый вкус.

Оборудование: нитрат серебра, пробы воды.

В пробирку наливаем 5 мл исследуемой воды и добавляем 3 капли 1%- ного нитрата серебра. Приблизительное содержание хлоридов определяем по осадку или помутнению.

Вывод : Проба №1 — выпал белый осадок, ионы хлора придают солоноватый привкус воде. Концентрация хлоридов 1-10 мг/л. Влияют на органолептические свойства питьевой воды, поэтому данные ионы в таком количестве вред организму не приносят. Содержание ионов хлора имеется на этикетке товара. В пробах воды №2, №3, №4 – осадка нет, следовательно ионы хлора не содержится. Значит, водопроводная вода не хлорируется.

VI .Определение содержания сульфатов.

Сульфаты также влияют на органолептические свойства питьевой воды и придают ей горький вкус.

В пробирку внесём 10 мл исследуемой воды, 0,5 мл соляной кислоты (1:5) и 2 мл 5%-го раствора хлорида бария, перемешиваем. По характеру выпавшего осадка определяем ориентировочное содержание сульфатов: при отсутствии мути концентрация сульфат ионов менее 5мг/л; при слабой мути, появляющейся не сразу, а через несколько минут – 5-10мг/л; при слабой мути, появляющейся сразу, после добавления хлорида бария, -10-100мг/л; сильная, быстро оседающая муть свидетельствует о достаточно высоком содержании сульфат –ионов (более 100мг/л).

Вывод: В пробе №1 ( Bon Aqua )- выпал белый осадок. Сульфат-ионы присутствует в воде. Информацию о содержании данных ионов мы не нашли на этикетке товара. В пробах №2, №3, №4 осадок не выпал, следовательно сульфат-ионов не содержится

Химические вещества, образующиеся при обработке воды

Определение окисляемости воды.

Сложный санитарный показатель, который характеризует способность веществ, присутствующих в воде, взаимодействовать с сильными окислителями. С практической точки зрения окисляемость отражает степень загрязнения объекта водопользования органическими соединениями и выражается в миллиграммах кислорода на литр (мгО ₂ /дм 3 ).

Далее набираем в пробирку примерно 50 мл испытуемой воды (высота столба около 2 см) и вносим в опытный образец 1 каплю заранее заготовленного насыщенного раствора перманганата калия. Через час оцениваем изменение цвета раствора, которое и расскажет нам о степени окисляемости воды. Если раствор остался ярко-розовым – окисляемость низкая, а загрязнение воды минимально. Осветление до красного цвета свидетельствует об умеренной окисляемости, оранжевый говорит о сильном загрязнении воды, а желтый эквивалентен табличке «антисанитарное состояние воды».

Все пробы воды остались ярко-розовым, значит окисляемость их низкая и загрязнение воды органическими соединениями минимально.

Поставленная цель достигнута, первая гипотеза получила подтверждение. В условиях школьной лаборатории можно провести простейшие исследования по определению химического состава водопроводной воды.

Соответствие водопроводной воды с. Перегребное ГОСТ определить в условиях школьной лаборатории невозможно, так как необходимо специальное химическое оборудование. Поэтому вторая гипотеза не подтверждена.

Насосно-фильтровальные станции качественно функционируют, очищенная вода полностью соответствует требованиям ГОСТ.

Качество воды ухудшается вследствие перемещения по водопроводным трубам, о чем свидетельствуют различие в результатах анализа воды в разных зданиях села.

Механизм значительного увеличения концентрации соединений железа в питьевой воде в переменном режиме водопользования заключается в дефиците растворенного кислорода.

Пробы воды, взятые из трех зданий села Перегребное практически не отличаются химическим составом. Большое содержание ржавчины в составе водопроводной воды, взятой по улице Лесная 1 Б, объясняется изменением напора воды в трубах, что говорит о сильной их коррозии. Проба, взятая в школе, в кабинете химии, содержит постоянно большое количество ионов железа (+2), что говорит о большом износе водопроводных труб.

Список источников информации

Требования к качеству питьевой воды согласно СанПиН 2.1.4.1074-01 и международные рекомендации ВОЗ (всемирная организация здравоохранения).

Общая минерализация (сухой остаток)

Поверхностно-активные вещества (ПАВ), анионоактивные

Фториды (F) для климатических районов I и II

Число бляшкообразующих единиц (БОЕ) в 100 мл

Споры сульфоредуцирующих клостридий

Требования к органолептическим свойствам воды

Влияние некоторых химических загрязнителей воды на организм человека .

Хлор в водопроводной воде

Хлор (Cl) , а точнее хлорсодержащие соединения, один из основных реагентов, используемых на водоочистных станциях для обеззараживания и осветления воды, поступающей в дома россиян. В воде хлор образует гипохлорную кислоту и гипохлорид натрия . Эти химические соединения, производные хлора, могут быть опасны для здоровья при их высоких концентрациях в воде. Особенно чувствительны к действию хлора дети.
Небольшие дозы хлора могут способствовать развитию воспаления слизистой оболочки полости рта, глотки, пищевода, вызывать спонтанную рвоту. Вода, содержащая большое количество хлора, оказывает токсическое действие на организм человека.

Алюминий в водопроводной воде

Алюминий (Al) присутствует в природной воде. Сульфат алюминия широко используется в процессах водоподготовки в качестве коагулянта, и присутствие его в питьевой воде является результатом недостаточного контроля при выполнении этих процессов. При изучении влияния на организм человека соединений алюминия было установлено, что алюминий в больших количествах может вызывать повреждение нервной системы .
Магний в водопроводной воде

Магний (Mg ) также необходим человеческому организму, он содержится в каждой клетке тела человека и постоянно вводится в организм с пищей и водой. Выявлено также и негативное влияние повышенного содержания магния на нервную систему человека, ионы магния обратимое угнетение центральной нервной системы, так называемый магниевый наркоз.

Железо в водопроводной воде

Железо (Fe) — это один из основных элементов природной воды. Иными источниками железа в водопроводной питьевой воде являются железосодержащие коагулянты, которые используются в процессах водоподготовки. Это может быть железо, проникающее в водопроводную воду из участков стальных и чугунных водопроводных труб, подвергшихся коррозии. При повышенном содержании железа в питьевой воде она приобретает ржавый цвет и металлический привкус. Такая вода непригодна к употреблению. Регулярное употребление питьевой воды повышенным содержанием железа может привести к развитию заболевания, которое носит название гемохроматоза (отложение соединений железа в органах и тканях человека).

Кальций в водопроводной воде

Кальций (Са) , поступающий в организм, обладает благоприятной для человека способностью уплотнять клеточные и межклеточные коллоиды, а также влиять на процессы образования клеточной оболочки. Выявлена способность ионов кальция уплотнять клеточную оболочку и снижать клеточную проницаемость, что приводит к снижению кровяного давления, а при недостаточной концентрации ионов кальция происходит растворение межклеточных спаек, разрыхление стенок кровеносных капилляров и увеличение клеточной проницаемости, что приводит к повышению кровяного давления. Известна положительная роль кальция в процессе свертывания крови .

Медь в водопроводной воде

Уровень меди (Cu) в подземных водах довольно низок, но использование меди в составляющих водопровода может способствовать значительному повышению ее концентрации в водопроводной воде. Концентрация меди более 3 мг/л может вызвать острое нарушение функции желудочно-кишечного тракта. У людей, страдающих либо перенесших заболевания печени (например, вирусный гепатит), собственный обмен меди в организме нарушен.
Наиболее чувствительны к повышенной концентрации меди в воде грудные дети , находящиеся на искусственном вскармливании. У них еще в младенческом возрасте при употреблении такой воды существует реальная, угроза развития цирроза печени.

Свинец в водопроводной воде.

Источниками свинца (Рb) в питьевой водопроводной воде могут быть: свинец, растворенный в природной воде; свинец загрязнителей, попадающих в природную воду различными путями (например, бензин); свинец, содержащийся в водопроводных трубах, переходниках, сварочных швах и др. При употреблении воды с повышенным содержанием свинца могут развиваться острые или хронические отравления организма человека. Острое отравление свинцом опасно тем, что может привести к смертельному исходу. Хроническое отравление свинцом развивается при постоянном употреблении малых концентрации свинца. Свинец откладывается практически во всех органах и тканях человеческого организма.

Цинк в водопроводной воде

Цинк (Zn) содержится практически во всех продуктах, в воде в том числе. В ней он присутствует в виде солей и органических соединений. Его содержание в природной воде нe превышает 0,05 мг/л , но в водопроводной питьевой воде его концентрация может быть выше за счет дополнительного поступления из водопроводных труб.
Высокое содержание солей цинка в питьевой воде может вызвать серьезное отравление организма человека. Установлено, что уровень солей цинка в водопроводной питьевой воде более 3 мг/ л делает ее непригодной к употреблению

Потребление недоброкачественной питьевой воды приводит к росту заболеваний как инфекционной, так и неинфекционной природы, связанной с химическим составом воды. Нарушение приведенных качеств питьевой воды наблюдается при неблагополучном состоянии поверхностных водоисточников, низкой эффективности водоподготовки, а также неудовлетворительном состоянии внутренней поверхности труб водоразводящих систем

Таблица по определению характера запаха

источник