Материал: 1361
Концентрация железа в почвенном растворе зависит от процессов осаждения и растворения Fe(OH)3. Коллоиды Fe(OH)3 выпадают в осадок при изменении рН, содержания органического вещества и минеральных солей.
Определение ионов железа (Fe2+, Fe3+)
Для определения ионов Fe2+ в две пробирки налить по 2 см3 фильтратов, добавить по 1…2 капли раствора красной кровяной соли.
Появляющееся синеватое окрашивание указывает на присутствие соединений Fe2+.
Для определения ионов Fe3+ в две пробирки налить по 2 см3 фильтратов, добавить по 4…5 капель 10% раствора роданида калия.
При наличии ионов Fe3+ раствор окрашивается в красный цвет. По интенсивности окрашивания судят об их количестве.
Определение сульфатов (SO42-) и ионов кальция (Ca2+)
Каждую пробу отбирают в 2 пробирки по 5 см3 фильтрата и
ДИ2- 2+
производят качественное определение ионов SO4 и Ca , как это было описано в опыте 1. Результаты наблюдений занести в табл. 2.
Сделать вывод о наличии в образце почвы растворимых и нерастворимых в воде соединений. Предположить причину повышенно-
го содержания некоторых соединений, если такое было выявлено в |
||||
ходе опытов. |
|
|
А |
|
|
|
|
б |
|
|
|
Контрольные вопросы и задания |
||
|
|
и |
|
|
1. |
Что называют загрязнением? Какие виды загрязнений вы знаете? |
|||
2. |
В чем заключается антропогенное воздействие на почву? |
|||
3. |
|
С |
|
|
Назовите классификацию почв по степени загрязнения. |
||||
4. Что такое ПДКП? Какие разновидности этого норматива вы знаете? 5. Какие мероприятия по охране почв необходимо выполнять при строительстве автодорог, промышленных и гражданских зданий?
46
Лабораторная работа № 5
Определение загрязняющих веществ в почве
Цель работы: выявить наиболее распространенные и опасные загрязняющие почву вещества.
Оборудование и материалы: весы аналитические, фильтрационная колонка высотой 12 – 15 см, конические колбы объёмом 150 и 250 см3, химический стакан объёмом 50 см3, фарфоровая чашка, водяная баня, сушильный шкаф, мерный цилиндр объёмом 10 см3, н- гексан (х.ч.), хлороформ (х.ч.), оксид алюминия (безводный, ч. акти-
вированный при t = 600 ±10 |
оС в течение 4 часов), стеклянная вата. |
|
|
Ход работы |
И |
|
|
|
|
Д |
|
Пробу сухой почвы массой 30 … 100 г высушить до постоянной массы. Экстракцию нефтепродуктов из почвы проводить в вытяж-
ном шкафу! Навеску почвы перенести в колбу, добавить хлороформ до влажного состояния почвы. Провести экстракцию хлороформом, добавляя 10 … 15 см3 хлороформа к навеске почвы и перемешивая
смесь. Экстракт аккуратно перелить в колбу и закрыть резиновой |
|
и |
Ать несколько раз до получения в по- |
пробкой. Экстракц ю повтор |
|
следней порции бесцветного экстракта. Полученный экстракт перене- |
|
С |
3 |
сти в фарфоровую чашкубвыпарить на водяной бане. |
|
Для очистки экстракта подготовить фильтрационную колонку, в нижней части которой помещен слой стеклянной ваты толщиной 1 см, насыпан слой оксида алюминия высотой 2…8 см, сверху также прикрытый слоем стеклянной ваты. Колонка должна быть закреплена в штативе. Перед очисткой экстракта в колонку добавить 3 … 5 см гексана. Внизу колонки подставить стеклянный стакан объёмом 50 см3, вес которого предварительно определен на аналитических весах.
Оставшийся в фарфоровой чашке после выпаривания хлороформа осадок растворить в 5 … 10 см3 гексана и перенести в фильтрационную колонку. Чашку ополоснуть три раза порциями гексана по 2 см3, их тоже перенести в колонку. После завершения фильтрования промыть колонку 2 … 3 порциями гексана объёмом по 2 … 3 см3 каждая. Оставить стакан с собранным фильтратом для испарения гексана, растворитель
47
испаряется при комнатной температуре. После полного удаления гексана следует взвесить стакан. Через некоторое время повторить взвешивание. Если масса стакана не изменяется, анализ закончен.
Содержание нефтепродуктов (Х, мг/кг почвы) вычисляют по уравнению
XA 1000,
B
где А – найденное по разности результатов взвешивания стаканчика после и до опыта количество нефтепродуктов, мг; В – навеска почвы, г.
Из-за отсутствия установленных ПДК при загрязнении почв нефтью и нефтепродуктами оценка загрязнения проводится путем
1.Назовите и дайте краткуюАхарактеристикуДИантропогенно-техни- ческих воздействий, способныхбвызвать ухудшение качества почв.
2.Какими причинами может ыть вызвано химическое загрязнение почв? и
3.Охарактеризуйте почвенные процессы, вызванные загрязнением почвы нефтьюСи нефтепродуктами.
4.Каковы эколог ческ е последствия при загрязнении почвы нефтью и нефтепродуктами?
5.Какие требования предъявляют к контролю загрязнения почв?
6.Как нормируются загрязняющие вещества в почве?
Лабораторная работа № 6
Анализ качества водопроводной воды на соответствие нормативным показателям
Цель работы: изучить нормативные показатели, определяющие качествоводы для питьевогоихозяйственно-бытовоговодопользования.
48
Оборудование и материалы: бюксы стеклянные с притертыми крышками объёмом 5 … 10 см3, конические колбы объёмом 250 см3, мерные цилиндры объёмом 25 и 100 см3, бюретки на 25 см3, 0,1 Н раствор хлороводородной кислоты HCl, 0,05 Н раствор трилона Б, аммиачный буферный раствор с рН = 9 … 10, индикаторы метиловый оранжевый и хромоген чёрный, стандартная шкала для определения цветности воды, универсальная индикаторная бумага.
Опыт 1. Определение запаха воды
В бюкс с притертой крышкой налить исследуемую воду (2/3 объёма) и сильно встряхнуть в закрытом состоянии. Затем открыть крышку и сразу же отметить характер и интенсивность запаха. Качественная оценка заключается в описании характера запаха: хлорный, землистый, болотный, лекарственный, нефтяной, гнилостный и т.п.
Количественная оценка производится в соответствии с табл. 3.
|
|
Оценка запаха воды в баллах |
Таблица 3 |
|||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
И |
|
Запах |
|
|
Интенсивность |
|
Оценка в баллах |
|
Отсутствует |
|
Не ощущается |
|
|
0 |
|
|
|
Д |
|
|||
Очень слабый |
|
Обнаруживается только опытным иссле- |
1 |
|||
|
|
дователем |
|
|
|
|
Слабый |
|
Обнаруживается потре ителем, если обра- |
2 |
|||
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
тить его вн ман е |
|
|
||
Заметный |
|
Легко обнаруж вается потребителем |
3 |
|||
|
|
|
б |
|
|
|
Отчетливый |
|
Вода непр годна для питья |
|
4 |
||
Очень сильный |
|
Вода непр годна для питья |
|
5 |
||
|
|
и |
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
При определении запаха в лаборатории не должно быть ощутимых запахов, руки и одежда определяющего не должны пахнуть. Одному и тому же лицу нельзя производить определение запаха длительное время, так как наступает привыкание и утомляемость.
Опыт 2. Определение кислотности воды
Кислотность (рН) – один из наиболее важных показателей при химическом анализе воды. В природных водах кислотность обычно зависит от соотношения концентрации различных форм угольной кислоты, от присутствия органических кислот и солей, подвергающихся гидролизу (разложению солей под действием воды).
49
Полоску индикаторной бумаги опустить в исследуемую воду и сразу же сравнить со шкалой бумажного универсального индикатора. Значение рН воды принимается равным тому значению шкалы, с которой совпадает цвет полоски бумажного индикатора.
Опыт 3. Определение цветности воды
Цветность природных вод обусловлена наличием в ней солей железа. Повышенной цветностью обладает вода рек, имеющих болотный тип питания (реки северных областей). Оценивают цветность в градусах. Определение цвета производят только в прозрачной воде. Если вода непрозрачная, её фильтруют.
Исследуемую воду наливают в цилиндр такого же объёма, как и
цилиндры со стандартной шкалой цветности. Цвет исследуемой воды сравнивают со стандартными растворами,Ирассматривая их сверху.
Шкала имеет шаг 5 о (5, 10, 15, 20, 25 и 30 о).
Опыт 4. Определение временнойДжёсткости воды
Природная вода в своем составе содержит соли кальция и магния. Содержание солей этих металлов, выраженное в моль эквивалента на 1 дм3 воды, называется жёсткостью воды. В зависимости от содержания ионов кальция и магния различают следующие группы воды:
до 1,5 ммоль/дм3 – очень мягкая; |
|||
1,5 |
– 4,0 |
и |
|
ммоль/дм3 |
– мягкаяА; |
||
4,0 |
– 8,0 |
ммоль/дм3 |
– средняя; |
8,0 |
|
С |
3 |
– 12,0 ммоль/дмб– жёсткая; |
|||
более 12,0 ммоль/дм3 – очень жёсткая. |
|||
Различают временную и постоянную жёсткость воды. Временная (карбонатная) жёсткость обусловлена присутствием в воде гидрокарбонатов кальция Ca(HCO3)2 и магния Mg(HCO3)2. Этот вид жёсткости легко устраняется кипячением воды. Постоянная жёсткость обусловлена присутствием в воде хлоридов и сульфатов кальция и магния (CaSO4, CaCl2, MgSO4, MgCl2).
Временная жёсткость определяется методом кислотноосновного титрования растворов хлороводородной кислоты. При этом в растворе происходит следующая химическая реакция:
Ca(HCO3)2 + 2HCl → CaCl2 + 2CO2 + 2H2O
Для определения момента окончания титрования в раствор добавляют индикатор метиловый оранжевый. В воде индикатор окра-
50