5. Наблюдение, методы контроля качества очистки

1. Определения прозрачности по «шрифту»

Прозрачность – это предельная высота столба воды в см, через который можно читать текст, написанный стандартным шрифтом № 1.

Д ля определения прозрачности воду наливают в измерительный цилиндр Снеллена (рис. 1)—стеклянный цилиндр с плоским дном высотой 30—35 см, диаметром 2,6—3 см.

Цилиндр градуирован на сантиметры на высоту 30 см от дна. В нижней части цилиндра имеется отводная трубка с надетой на нее каучуковой трубкой с зажимом, через которую выпускают воду из цилиндра для уменьшения высоты ее столба.

Исследуемую воду хорошо взбалтывают и наливают в цилиндр с плоским дном, под которым на расстоянии 4 см находится специальный шрифт Снеллена (или другой шрифт с высотой букв 2 мм и толщиной их линий 0,5 мм). Добавляя или отливая воду из цилиндра, находят высоту столба воды, при которой чтение шрифта еще возможно. Прозрачность определяют в хорошо освещенном помещении на расстоянии 1 м от окна. Полученное значение выражают в сантиметрах высоты столба с точностью до 0,5 см.

Рис. 1 Прибор для определения прозрачности при помощи шрифта

2. Определение остаточного железа

Для определения остаточного железа используют качественную реакцию на Fe³⁺, основанную на том, что роданид аммония NH₄SCN или калия KSCN образует с ионами Fe³⁺ роданид железа Fe(SCN)₃, окрашивающий раствор в кроваво-красный цвет:

Fe³⁺ + 3SCN^- = Fe(SCN)₃

Если в воде присутствует железо (II), его предварительно окисляют до железа (III). Метод используют при концентрации железа (III) 0.05-4 мг/дм³.

В колбу емкостью 200 см³ наливают 50 см³ воды (при содержании в ней железа больше 4 мг/дм³, берут меньшее количество и разбавляют дистиллированной водой до 50см³) и добавляют 1 см³ 15%-го раствора соляной кислоты, 2-3 кристалла персульфата аммония для окисления железа (II) до железа (III), и нагревают на водяной бане 10 мин.

После охлаждения раствора добавляют 2 см³ 50%-го раствора роданида калия или аммония и измеряют оптическую плотность на фотоэлектроколориметре (синий светофильтр λ=480нм, толщина кюветы l=10 мм). Калибровочную кривую строят на основании проб, которые приготовлены из стандартного раствора железно-аммонийных квасцов. Пробы с содержанием железа (III) 0.2, 0.6, 1.0, 1.5, 2.0, 3.0, 4.0 мг/дм³ готовят аналогично.

3. Определение общей щелочности

Общая щелочность воды обусловлена присутствием ионов ОН^-, СО₃^2- и НСО₃^-. Ионы ОН^- и СО₃^2- титруются соляной кислотой в присутствии индикатора фенолфталеина при рН 8.3. При этом происходят следующие процессы:

ОН^- + Н⁺ = Н₂О (16)

СО₃^2- + Н⁺ = НСО₃^- (17)

Ионы НСО₃^- титруют соляной кислотой в присутствии индикатора метилового оранжевого при рН 3.6:

НСО₃^- + Н⁺ = СО₂ + Н₂О (18)

Так как в реакции нейтрализации ионов водорода, которые выделяются при гидролизе, принимают участие ионы ОН^-, СО₃^2- и НСО₃^-, то в работе определяется общая щелочность по метилоранжу.

К 50 см³ воды добавляют 2-3 капли раствора метилоранжа и титруют 0.05 н раствором соляной кислоты до перехода цвета из желтого в розовый. Общую щелочность воды определяют по формуле:

(19)

где V₁ – объем 0.05 н раствора соляной кислоты, который пошёл на титрование, см³;

V₂ – объем воды, см³;

N – нормальность раствора соляной кислоты.