ЩОБЩ = V1 N 1000 , V2

где V1 - общий объем раствора соляной кислоты, израсходованный на титрование взятого объема исследуемой воды, мл; N - нормальность раствора соляной кислоты; V2 - объем воды, взятой для исследования,

мл.

Для каждой пробы определение общей щелочности проводят 2

раза.

Определение состава и свойств воды

по содержанию хлоридов

Оборудование, конические колбы (250 мл); пипетки (10 мл); цилиндры мерные

реактивы, (100 мл); бюретки для титрования; дистиллированная вода; материалы: 0,01 н раствор AgNO3 (растворяют 1,6987 г AgNO3 в 1 л дис-

тиллированной воды); 0,01 н раствор NaCI (готовится из фиксанала); 5 %-ный раствор К2СrО4; пробы воды.

Высокая растворимость хлоридов объясняет широкое распространение их во всех природных водах. В проточных водоемах содержание хлоридов обычно невелико (20-З0 мг/дм3). Незагрязненные грунтовые воды в местах с несолончаковой почвой обычно содержат до 30-50 мг/дм3 хлоридов. В водах, фильтрующихся через солончаковую почву, в 1 дм3 могут содержаться сотни и даже тысячи миллиграммов хлоридов. Вода, содержащая хлориды в концентрации более 350 мг/дм3, имеет солоноватый привкус, а при концентрации хлоридов 500-1000 мг/дм3 неблагоприятно влияет на желудочную секрецию. Повышенное содержание хлоридов является показателем загрязнения подземных и поверхностных водных источников и сточных вод. Определение хлоридов ведется по методу Мора.

Принцип метода Мора основан на осаждении хлоридов азотнокислым серебром AgNO3 в присутствии хромата калия К2СrО4. При наличии в растворе хлоридов AgNO3 связывается с ними, а затем образует хромат серебра оранжево-красного цвета:

NaCI + AgNO3 → AgCl↓ + NaNO3.

ХОД РАБОТЫ

Вначале устанавливают титр AgNO3. Для этого в коническую колбу вместимостью 250 мл вносят 10 мл раствора NaCI и 90 мл дистиллированной воды, прибавляют 5 капель К2СrО4. Содержимое колбы титруют

29

раствором AgNO3 до перехода лимонно-желтой окраски мутного раствора в оранжево-красную, не исчезающую в течение 15-20 с.

Поправочный коэффициент к титру AgNO3 рассчитывают по ре-

где: П1, П2, П3 - объем AgNO3 использованный на каждое из трех титрований, мл.

При содержании хлоридов менее 250 мг/дм3 берут 100 мл фильтрованной испытуемой воды. При большем содержании хлоридов берут 10-50 мл. Испытуемую воду наливают в две конические колбы, доводят до 100 мл дистиллированной водой, прибавляют 5 капель раствора К2СrО4. Раствор в одной колбе титруют AgNO3, a вторая колба используется для контроля.

Содержание хлоридов в воде рассчитывается по формуле:

X = П K 0,355 1000 , V

где: X - содержание хлоридов, мг/дм3; П - количество раствора AgNO3, истраченное на титрование, мл; К - поправочный коэффициент к титру; 0,355 - эквивалентное количество хлора, соответствующее 1 мл 0,01 н раствора AgNO3, мг; V - объем исследуемой пробы, мл (дм3) .

Для каждой пробы определение хлоридов проводят 2 раза.

Определение состава и свойств воды по общей жесткости

Оборудование, бюретка (1 шт.); пипетки: 15 мл (1 шт.), 100 мл (1 шт.); колба реактивы, коническая 250 мл (1 шт.); капельница (1 шт.); мерный цилиндр материалы: 100 мл (1 шт.); раствор трилона Б ≈ 0,05 н; раствор MgSO4 0,05 н; аммиачный буферный расmвop (NH4OH + NH4CI); индикатор

хромоген черный; пробы исследуемой воды.

Жесткость воды - это ее природное свойство, обусловленное содержанием в ней ионов кальция Ca2+ и магния Mg2+.

Различают общую, карбонатную и некарбонатную жесткость воды.

Общая жесткость (ЖО) – это сумма карбонатной и некарбонатной жесткости воды.

Карбонатная жесткость (ЖК) – это жесткость воды, обусловленная присутствием в ней гидрокарбонатов и карбонатов кальция

(Ca(HCO3)2, CaCO3) и магния (Mg(HCO3)2, MgCO3).

Часто карбонатную жесткость называют временной, т.к. из воды при кипячении легко устраняются труднорастворимые карбонат кальция CaCO3 и гидроксид магния Mg(OH)2 (последний образуется при подщелачивании воды, содержащей карбонат магния).

30

Некарбонатная жесткость (ЖНК) характеризуется присутствием в воде хлоридов, сульфатов и др. некарбонатных солей кальция и маг-

ния (CaCl2, MgCl2, CaSO4, CaSiO3, MgSO4, MgSiO3 и др.).

Некарбонатную жесткость иногда называют постоянной, т.к. даже при кипячении обусловливающие ее некарбонатные соли кальция и магния имеют высокую растворимость и из воды не удаляются.

Зная общую и карбонатную жесткости, некарбонатную жесткость рассчитывают по формуле:

ЖНК = ЖО – ЖК.

Воду с общей жесткостью до 3,5 мг-экв/дм3 называют мягкой, от 3,5 до 7 мг-экв/дм3 - средней жесткости, от 7 до 10 мг-экв/дм3 - жест-

кой, свыше 10 мг-экв/дм3 - очень жесткой.

Вода с жесткостью свыше 10 мг-экв/дм3 часто имеет неприятный вкус. Резкий переход при пользовании от мягкой к жесткой воде, а иногда и наоборот, может вызвать у людей диспепсические явления.

Состояние больных почечно-каменной болезнью ухудшается при пользовании очень жесткой водой. Жесткие воды способствуют появлению дерматитов. При повышенном поступлении в организм кальция с питьевой водой на фоне йодной недостаточности чаще возникает зобная болезнь. Для питьевых целей предпочитают воду средней жесткости, для хозяйственных и промышленных целей - мягкую воду.

Исходя из этого, общая жесткость для воды, не подвергающейся специальной обработке, установлена на уровне 7 мг-экв/дм3.

Для определения общей жесткости пользуются трилонометрическим методом. Основным рабочим раствором является трилон Б - двунатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты:

СООNа-СН2 СН2-СООNа

N – СН2 – СН2 – N

СООН-СН2 СН2-СООNа

Определение суммарного содержания ионов кальция и магния основано на способности трилона Б образовывать с этими ионами прочные комплексные соединения в щелочной среде, замещая свободные ионы водорода на катионы Са2+ и Мg2+:

Са2+ + Na2H2R → Na2CaR + 2H+,

где R - радикал этилендиаминтетрауксускной кислоты. В качестве индикатора используется хромоген черный, дающий с Мg2+ соединение вин- но-красного цвета, при исчезновении Мg2+ он приобретает голубую окраску. Реакция идет при рН≈10, что достигается добавлением в пробу аммиачного буферного раствора (NH4OH + NH4CI). В первую очередь связываются ионы кальция, а затем магния.

Определению мешают ионы меди (>0,002 мг/дм3), марганца (>0,05 мг/дм3), железа (>1,0 мг/дм3), алюминия (>2,0 мг/дм3).

31

Ход работы

1. Определение нормальности трилона Б производится по стандартному 0,05 н раствору MgSO4.

В коническую колбу отмеряют пипеткой 15 мл 0,05 н раствор MgSO4, добавляют 85 мл дистиллированной воды (до 100 мл мерным цилиндром), приливают 5 мл аммиачного буферного раствора и 5 капель индикатора хромогена черного, после чего проводят медленное титрование при интенсивном взбалтывании раствором трилона Б (≈ 0,05 н).

Пробу титруют до появления голубой окраски от одной прилитой капли трилона Б, что свидетельствует об исчезновении ионов Мg2+.

Дальнейшее прибавление трилона Б не изменяет голубой окраски раствора, поэтому следует внимательно следить за постепенным изменением окраски от винно-красной через переходные окраски (фиолетовую, грязно-синюю) до голубой.

Титрование проводится дважды. Поправочный коэффициент к нормальности трилона Б рассчитывают по формуле:

2. Определение общей жесткости пробы.

В коническую колбу отмеряют 100 мл испытуемой воды, добавляют 5 мл аммиачного буферного раствора, индикатор (в том же количестве, что и при определении поправочного коэффициента), и медленно при интенсивном помешивании титруют раствором трилона Б до переходной окраски. Определение повторяют и берут средний результат.

Вычисление общей жесткости (ЖО) в мг-экв/дм3 производят по формуле:

где: n - количество трилона Б, израсходованное на титрование, мл; N - нормальность трилона Б; К - поправочный коэффициент к нормальности трилона Б; V1 - объем раствора трилона Б на титрование пробы воды, мл; V2 - объем пробы, мл.

Мутные воды предварительно отфильтровывают, кислые – нейтрализуют щелочью.

1.2.3. Определение показателей, характеризующих эпидемиологическую безопасность воды

Показатели, характеризующие эпидемиологическую безопасность воды, делятся на две подгруппы:

32

1подгруппа - санитарно-микробиологические показатели,

2подгруппа - санитарно-химические показатели.

К первой подгруппе относятся: микробное число, коли-индекс, ко- ли-титр, наличие патогенных бактерий и вирусов.

Микробное число - это общее число колоний, вырастающих в течение 24 часов при температуре 37˚С при посеве 1 см3 исследуемой воды на 1,5%-ный мясо-пептонный агар.

Коли-индекс показывает количество кишечных палочек (коли) в 1 мл воды.

Коли-титр - это наименьшее количество воды, в котором обнаруживается хотя бы одна кишечная палочка. Многолетний опыт показал, что вода безопасна в эпидемиологическом отношении, если ее колииндекс не выше 3.

Санитарно-микробиологические показатели являются основными показателями эпидемиологической безопасности воды. Санитарнохимические показатели относятся к косвенным показателям. Эти показатели характеризуют наличие органических веществ или продуктов их распада (перманганатная и бихроматная окисляемость, биохимическое потребление кислорода, наличие в воде азотсодержащих ве-

ществ). Для их определения применяют различные химические методы.

Перманганатная и бихроматная окисляемость показывают количество кислорода в окислителях (кислых растворах перманганата или бихромата калия), затраченное на окисление растворенного органического вещества.

Биохимическое потребление кислорода (БПК) - количество ра-

створенного кислорода, потребляемого на окисление органического вещества под действием микроорганизмов за определенный промежуток времени.

Наличие в воде азотсодержащих веществ: в природных водах суши соединения азота встречаются как в минеральных, так и в органических формах. К минеральным формам относятся ионы аммония NH4+, нитриты NO2−; нитраты NO3−. Органические формы представлены низкомолекулярными соединениями (аминокислоты, амины, мочевина и др.). Концентрация азота в поверхностных водах суши колеблется от сотен микрограммов до единиц миллиграммов в дм3.

Соли аммония, азотистой и азотной кислоты, хлориды могут находиться в воде водоемов как продукты разложения органических остатков, фекалий и мочи. С ними могут поступать в водоем возбудители инфекционных заболеваний, поэтому эти вещества являются косвенными показателями эпидемиологической опасности воды. По количеству азотсодержащих соединений и по их соотношению судят о наличии загрязнения, его давности или постоянстве поступления загрязнений в водоем. Так, наличие в воде только солей аммония при соответствующих бактериологических данных является показателем свежего органического загрязнения водоисточника; присутствие в воде солей азотистой и азотной

33