Лабораторная работа: Контроль качества воды

Окраска должна быть синей с фиолетовым оттенком при прибавлении индикатора хром-темно-синего и синий с зеленоватым оттенком при прибавлении индикатора хромоген-черного. Поправочный коэффициент к нормальности раствора трилона Б вычисляют по формуле

;

где V - объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см³.

Проведение анализа. В воде свободной от ионов меди, цинка, марганца, общую жесткость определяют следующим образом. В коническую колбу на 300 мл отмеривают такое количество анализируемой воды, чтобы суммарное содержание в ней ионов кальция и магния не превышало 0,5 мг·экв/л, т.е. при ожидаемой жесткости воды 0,5-5 мг·экв/л для анализа берут 100 мл воды, при жесткости 5,0-10,0 мг·экв/л - 50 мл, а при 10-20 мг·экв/л - 25 мл воды. Отобранный для анализа объем воды, если он менее 100 мл, доводят до объема 100 мл дистиллированной водой, а затем добавляют к ней 5 мл аммиачного буферного раствора с рН 10, 7-8 капель раствора эриохрома черного Т или около 0,1 г сухой смеси индикатора с сухим хлоридом натрия и сразу титруют при интенсивном перемешивании 0,05 н раствором трилона Б до изменения вино-красной окраски раствора в сине зеленую. Если на тирование было израсходовано больше 10 см 3 0,05 н раствора трилона Б, то следует повторить определение, взяв меньший объем воды и разбавив его до 100 см³ дистиллированной водой. При нечетком изменении окраски устраняют Cu и Zn прибавлением 1-2 см 3 5%-ного раствора сульфида натрия перед титрованием. На присутствие в испытуемой воде Мn указывает серый цвет титруемого раствора. В этом случае в пробу вносят 5 капель 1%-ного солянокислого гидроксиламина. Иногда гидроксиламин вводят в раствор индикатора при его изготовлении. Нечеткая окраска в эквивалентной точке обусловлена высокой щелочностью воды, которую нейтрализуют внесением 0,1 н НС1 с последующим кипячением пробы. Общую жесткость Ж_о (мг·экв/л) вычисляют по формуле

;

где, V - объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см³;

К - поправочный коэффициент к раствору трилона Б;

V_в - объем воды, взятый на анализ, см³.

Полученные данные: V=5,0 см³

K= 1,0

V_в= 25 см³

Вставляем по формуле:

Точность определения при титровании 100 мл пробы составляет 0,05 мг·экв/л. Расхождение между параллельными определениями не должно превышать 2%.

4.5 Определение содержания остаточного активного хлора

Содержание свободного хлора в воде определяют качественным и количественным способами. Определение следует проводить немедленно после отбора пробы. Качественное определение свободного хлора. В стакан или фарфоровую чашку наливают 200-300 см³ испытуемой воды, приливают к ней 5 см³ 25%-ного раствора серной кислоты, 5 см³ 10%-ного раствора иодида калия и 2-3 см³ раствора крахмала. При наличии в воде свободного (растворенного) хлора раствор синеет. Количественное определение остаточного активного хлора титрованием метиловым оранжевым. Метод основан на окислении свободным хлором метилового оранжевого. Проведение анализа. 100 см³ спытуемой воды помещают в коническую колбу вместимостью 250 см³, добавляют 2-3 капли 5 н соляной кислоты и при перемешивании быстро титруют 0,005%-ным раствором метилового оранжевого до появления неисчезающей розовой окраски. Массовая концентрация свободного остаточного хлора (мг/дм³) вычисляют по формуле

,

Где - 0,04 - эмпирический коэффициент;

V - объем 0,005%-ного раствора метилового оранжевого, израсходованного на титрование, см³;

0,0217 - титр раствора метилового оранжевого;

V₁ - объем воды, взятый на анализ, см³;

1000 - расчет на 1 дм³.

Полученные данные: V = 6,5 см³

V₁ = 100 см³

Вставляем по формуле:

Вывод

Таблица 4. Качество воды предназначенная для производства водки

Исследования данной лабораторной работы показывает, что исследуемая вода не соответствует требованиям для выпуска водки по ТИ-10-04-03-09-88 «Пределы допустимого содержания компонентов воды, используемой для приготовления водок». Превышена допустимые нормы по показателям содержанию сухого остатка и жесткости. Следовательно перед использованием ванная вода должна быть доведена до норм, методами позволяющими снизить содержание сухого остатка и жесткости. Для того чтобы смягчить (умягчить) воду можно использовать следующие методы:

1. Термический;

2. Реагентный - с помощью добавления химических веществ разного происхождения, которые взаимодействуют с солями жесткости воды, связывают их. Чаще всего, в результате образуются нерастворимые соединения, которые выпадают в осадок или находятся во взвешенном состоянии. Таким образом и происходит смягчение;

3. С помощью фильтров:

§ Ионообменных, в которых ионы жесткости (Ca +2, Mg +2) заменяют другими ионами, чаще всего Na, соединения которых не образуют накипи;

§ Мембранных, в которых жесткая вода продавливается через специальную полупроницаемую мембрану, задерживающую соли жесткости (и не только их);

§ Магнитных - работа которых основана на использовании постоянного магнитного поля;

§ Электромагнитных - в которых используется электромагнитное поле определенной частоты, генерируемое микропроцессором;

Процессы очистки воды от сухого остатка отличаются процентом их извлечения:

· убрать сухой остаток из воды с помощью обессоливания: концентрация ионов уменьшается до значений, соответствующих содержанию их в дистилляте;

· уменьшить сухой остаток воды опреснением: показатели снижают до ПДК в воде для хозяйственно-питьевых целей.

Методики снижения превышений сухого остатка в воде с помощью обессоливания и опреснения разделяют на два класса:

· с переходом в другое агрегатное состояние (дистилляция, нагревание воды выше критической точки (350°С), заморозка, газогидратная методика);

· с сохранением жидкой водной фазы (электродиализ, ионообменный метод, экстрагирование, обратный осмос).

При концентрации минеральных ионов в воде до 1,6 - 2,1 г/л рекомендуется применять ионообменные фильтры для воды от сухого остатка, более 9 г/л - дистилляцию, замораживание или обратный осмос, 2,3 - 12 г./л - электродиализ, гиперфильтрацию.

К современным и эффективным методам очистки воды от сухого остатка относится обратный осмос. Суть методики состоит в пропускании воды сквозь полупроницаемые мембраны, которые способны задерживать практически все растворенные в ней соединения. Обратный осмос позволяет полностью убрать сухой остаток в воде.