Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...

Реферат на тему:

Исследование физико-химических свойств питьевой воды. Жесткость воды. (Научно-исследовательская работа)

Природные воды являются растворами, различными по составу с широким диапазоном содержания растворенных веществ. Формирование состава природных вод проходит в результате вы лужения, испарения, конденсации и ионного обмена, поглощения и выделения газов, жизнедеятельности организмов и в результате других физико-химических процессов взаимодействия вод с породами, почвами, газами и загрязнителями окружающей среды. Для санитарной оценки чистоты питьевой воды имеет важное значение для определения степени загрязненности ее в зависимости от растворенных органических веществ животного и растительного происхождения, количества растворенных солей азотистой кислоты, содержания железа, солей кальция и магния.

Органолептические 2 балла

Мутность 0,5 (1,5) мг / дм3

Цветность 200 (350)

Привкус 2 балла

Водородный показатель, рН 6,5-8,5

Минерализация общая 1000 (1500) мг / дм3

Твердость общая 7 (10) мг-экв / дм3

Сульфаты 250 (500) мг / дм3

Хлориды 250 (350) мг / дм3

Медь 1,0 мг / дм3

Марганец 0,1 мг / дм3

Железо 0,3 мг / дм3

Хлорфенолы 0,0003 мг / дм3

Примечание. Величины, указанные в скобках, допускаются с учетом конкретной ситуации. Природные воды содержат разное количество химических веществ:

пресная вода до 1000 мг / дм3 (питьевая);

солоноватая 1500-2000 мг / дм3;

соленая до 5000 мг / дм3 (горьковатый вкус).

Количество примесей в пресных водоемах лежит в пределах от 0,01 до 0,1% массы.

Химический состав питьевой воды

а) растворенные газы (СО2, О2 и др.);

б) катионы (Na +, K +, Mg2 +, Ca2 +, Fe2 + и др.);

в) анионы (Cl-, SO42-, HCO3- и др.

В зависимости от содержания солей кальция и магния воду разделяют по степени жесткости. Твердость по химическому составу бывает карбонатной и не карбонатным.

Карбонатная жесткость жесткость воды, обусловленная наличием в нейгидрокарбонатов кальция и магния, а не угольная создается хлоридами и сульфатами кальция и магния. Карбонатная жесткость еще называется временной, поскольку исчезает при кип ятинни, а не угольная постоянна. Сумма временной и постоянной дают общую жесткость

По степени твердости воду разделяют

г. которая не более 4 мг-экв / л (40)

средней твердости 8-4 мг + экв / л (40-80)

твердая 8-12 мг-экв / л (80-120)

очень твердая более 12 мг-экв / л (120)

Примечание. Жесткость воды в Украине определяется градусами: 10г 1 мг-экв Ca и Hg на 1 л воды.

Методы борьбы с твердостью

Кипячение вывода из воды углекислого газа, а это значит, что уменьшается концентрация гидрокарбонатов и выросла концентрация гидрокарбонатов.

Добавление соды для уменьшения некарбонатной твердости.

Использование антинакипинив (содержит трифосфат натрия Na3PO4)

Метод использования гашеной извести.

катионитних способ используют катионы синтетические ионообменные смолы и алюмосиликаты. Если пропускать воду через слои катиона, ТТО ионы Na будут обмениваться на ионы кальция и магния. Ионы Са Нg переходят из раствора в катионит, а ионы Na с катионита в раствор твердость при этом устраняется

Известково-содовый способ устраняется одновременно угольная и некарбонатная твердость.

Требования питьевой воды согласно ГОСТ оценивается по

химическим составом;

микробным загрязнением;

органолектичнимы характеристиками;

другие показатели.

Самое большое зло для питьевой воды процесс хлорирования образуются диоксины-хлорорганические соединения, по токсичности в 7 раз превышают яд кураре, в 920 раз цианистые соединения.

На Земле есть огромное количество воды, большая часть которой сосредоточена в океанах, которые покрывают поверхность планеты на 71% и имеют глубину в км. Эта вода выпала в виде дождя после того, как ворце и мозг 80%). При потере 10-12% влаги человеку грозит гибель. Каждый день человек потребляет? 2,5 л. воды, за 70 лет составляет? 65 тонн. В больших городах на каждого человека приходится по 300 л. воды в сутки. Воду используют в различных отраслях промышленности (для выплавки 1 т. Стали необходимо 25 т. Воды, для очистки 1 т. Нефти надо потратить 18т. Воды) и сельского хозяйства.

Для обеззараживания воды применяют газы хлор и озон. В некоторых случаях используют химико-биологическая защита. Отстойники заселяют хлореллы это одноклеточная водоросль быстро размножается и поглощает из воды углекислый газ и некоторые вредные вещества. Вследствие этого вода очищается, а хлорену используют для кормления скота. 25000 лет назад древние персы пользовались серебряной посудой для хранения воды во время военных походов (серебро убивает микробы).

Химические свойства воды

Молекулы воды очень устойчивы к нагреванию. Однако при температурах, превышающих 1000 С, водяной пар начинает разлагаться на водород и кислород.

2Н2О 2Н2 + О2

Процесс разложения вещества в результате его нагревания называется термической диссоциацией. Термическая диссоциация воды происходит с поглощением теплоты. Поэтому, согласно принципу Ле Шателье, чем выше температура, тем в большей степени разлагается вода. Однако даже при 2000С степень термической диссоциации воды не превышает 2%, то есть равновесие между водяным паром и продуктами ее диссоциации водородом и кислородом все еще остается смещенной в сторону водяного пара. При охлаждении не ниже по 10000С равновесие практически полностью смещается в этом направлении.

Вода очень реакционно способна вещество. Оксиды многих металлов и неметаллов соединяются с водой, образуя основания и кислоты; некоторые соли образуют с водой кристаллогидраты; активные металлы взаимодействуют с водой с выделением водорода.

Вода также каталитическую способность. Если нет следов влаги, то практически не происходят некоторые зовичайные реакции, например Cl не взаимодействует с металлами, фтороводород НЕ роз съедает стекло, натрий неокисляющуюся в атмосфере воздуха.

Вода способна образовывать соединения с рядом веществ, находящихся при обычных условиях в газообразном состоянии и обычно не имеют большой химической активности. Примером могут быть гидраты Xe 6H2O, CH4 6H2O, C2H5Cl 15H2O. Такие соединения образуются в результате заполнения молекулами газа межмолекулярных полостей, которые есть в структуре воды, и называются соединениями включения или клатратами. Клатраты неустойчивые соединения, могут существовать при сравнительно низких температурах.

1. Определение временной жесткости воды.

Временную жесткость воды, которая характеризуется присутствием в ней гидрокарбонатов Са и Мg, определяют методом нейтрализации. В колбочку для тестирования вносят 50 мл. исследуемой воды, добавляют 2 капли индикатора метил Оранту и титруют из бюретки 0,1 с. Раствором НCl к изменению окраски от желтого до розового.

Титрование повторяют три раза. Результаты заносят в табл. № 1

п / п | V (H2O) | V (HCl) | C (HCl) | Т. Тимчий., Мг + скв / л

1 | 50 | 0,1

2 | 50 | 0,1

3 | 50 | 0,1

Сер.знач | 50 | 0,1

Вычисление временной жесткости воды исследуемой в (мг экв / л) ведут по формуле:

Т Тимчий = V (HCl) C (HCl) 1000 / V (H2O)

2. Отношение общей жесткости воды.

Общая жесткость воды, которая характеризуется суммарным содержанием растворенных солей Са и Мg независимо от природы аниона, определяют комплексанометрично.

В колбочку для титрования вносят 5 мл. исследуемой воды, 1 мл. аммонийного буфера, 2-3 капли индикатора хлорогеновые черного и титруют 0,01с. Раствором тилону Б до изменения окраски от красно-фиолетового до зеленуванто-синего. Титрования повторяют три раза. Результаты заносят в табл. № 2.

п / п | V (H2O) | V (Тр.Б) | C (Тр.Бl) | Т. Тимчий., Мг + скв / л

1 | 5 | 0,01

2 | 5 | 0,01

3| 5 | 0,01

Сер.знач | 5 | 0,01

Расчет общей жесткости воды исследуемой в (мг экв / л) ведут по формуле:

Т общ. = V (Тр.Б) C (Тр.Б) 1000 / V (H2O)

3. Определение постоянной жесткости воды.

Постоянную жесткость воды, обусловленная присутствием в ней солей CaCl3, MgCl2, MgSO4, определяют расчетно которые разницу между общей и временной жесткостью.

Т пост. = Т общ. Т Тимчий.

4. Определение окисляемости воды.

Окисляемость величина, характеризующая количество в воде восстановителей как органических, так и неорганических, в частности нитратов, сульфитов, гуминовых кислот, Н2S, солей Fe (II) и др. Определение содержания указанных веществ основывается на их склонности окисляться перманганатом калия.

В колбочку для титрования вносят 10 мл. исследуемой воды, добавляют 1 мл. 1с раствора H2SO4 и титруют из бюретки 0,02с раствором KMnO4 до слабо-розовой окраски. Доливают еще 1 мл. KMnO4 и смесь перемешивают в течение 5-10 мин. Затем в колбочку добавляют 1 мл. титрованного раствора щавелевой кислоты, в результате чего содержание колбочки обесцвечивается. Обесцвеченный раствор продолжают титровать перманганатом до появления розового цвета. Фиксируют общий о объем использованного раствора KMnO4, по которому рассчитывают окисляемость (Х) по формуле:

Х = (V пермь. С пермь. V щавл.к. ° С щавл.к.) Е пермь. 1000 / V (H2O)

5. Определение содержания железа в воде.

Общее содержание железа в воде определяют комплексонометрического, для чего предварительно ионы Fe (VI) окисляют в ионы Fe (III) с помощью персульфата аммония. Ион Fe (III) образует с трилоном Б, в отличие от других катионов, стойкий комплекс.

В колбочку для титрования вносят 20 мл. исследуемой воды, 5 мл. ацетатного буфера, 2-3 капли индикатора (сульфосалициловой кислоты), несколько кристалликов персульфата аммония и титруют 0,01с. раствором трилона Б до изменения окраски от фиолетового до светло-желтого.

Пользуясьформуле, по о объемом трилона Б, затраченного на титрование, рассчитывают содержание железа в исследуемой воде.

m Fe = V (Тр.Б) С (Тр.Б) Е (Fe31) / 1000 или V (Н2О)

При расчетах эквивалентности иона Fe31 необходимо принимать равным половине атомной массы железа, в н связи с тем, что ион Fe31 замещает в анион трилона Б два иона водорода.

Загрузка...