Основные компоненты минерального

Основные компоненты минерального

Состава воды

Компонент минерального состава воды	Предельно допустимая концентрация
1-й класс
1.Катионы
Кальций	200 мг/л
Магний	100 мг/л
Натрий	200 мг/л
2. Анионы
Нитрат	45 мг/л
Карбонат	100 мг/л
Гидрокарбонат	1000 мг/л
Хлорид	350 мг/л
Сульфат	500 мг/л
2-й класс
1.Катионы
Аммоний	2,5 мг/л
Металлы	0,001 ммоль/л
Железо общее	0,3 мг/л
2.Анионы
Нитрит	0,1 мг/л
Фосфат	3,5 мг/л

 

В первую очередь нарушенный минеральный состав воды сказывается на жизнедеятельности простейших (клеточных) организмов, так как растворенные соли определяют обмен веществ клеток с окружающей средой и являются строительным материалом для элементов живой клетки. Повышенная концентрация солей в воде пагубно сказывается на минеральном составе окружающей водоем почвы, вызывая ее засоление как в процессе впитывания грунтовой воды почвой (транспирации), так и при орошении такой водой сельскохозяйственных полей. Источниками антропогенного обогащения природной воды минеральными солями, приводящими к нарушению природного солевого равновесия в воде, являются:

· талые воды с посыпаемых солями зимой улиц городов и дорог;

· сточные дождевые воды с полей, газов после применения на них минеральных удобрений;

· неочищенные сточные воды, рассолы, сбрасываемые промышленными предприятиями, и др.

Повышенная концентрация солей ухудшает вкус питьевой воды, а при концентрации солей, превышающей ПДК, вода становится не пригодной для питья и использования на хозяйственные нужды.

Каждый студент при выполнении лабораторных и практических работ этого раздела получает задание изучить конкретный водный объект и для этого водного объекта определить все перечисленные ниже параметры:

· рН;

· температуру;

· прозрачность;

· мутность;

· запах;

· цветность;

· концентрацию карбонат - анионов;

· концентрацию гидрокарбонат - анионов;

· карбонатную жесткость.

Определение температуры

Ход работы:

1. Погрузите термометр непосредственно в воду водоема не менее, чем на одну треть шкалы и выдержите в погруженном состоянии не менее 5 минут.

2. Не вынимая термометра из воды, произведите отсчет показаний (с точностью до половины минимального деления).

Определение запаха

1. Заполните колбу водой на 1/3 объема и закройте пробкой.

2. Взболтай содержимое колбы.

3. Откройте колбу и осторожно, неглубоко вдыхая воздух, сразу же определите характер и интенсивность запаха. Если запах сразу не ощущается или запах неотчетлив, испытание можно повторить, нагрев воду в колбе до температуры 60^О С.

Интенсивность запаха определите по пятибалльной системе согласно таблице.

Запахи естественного происхождения (от живущих и отмерших организмов, от влияния почв и т.п.). Запахи искусственного происхождения (от промышленных выбросов, для питьевой воды - от обработки воды реагентами на водопроводных сооружений и т.п.).

Запах воды следует исследовать в помещении, где воздух не имеет постороннего запаха. Желательно, чтобы характер и интенсивность запаха отмечали несколько исследователей.

Определение интенсивности запаха

 

Интенсивность запаха	Характер проявления запаха	Оценка интенсивности запаха
Нет	Запах не ощущается
Очень слабая	Запах сразу не ощущается, но обнаруживается при тщательном исследовании (при нагревании воды)
Слабая	Запах замечается, если обратить на это внимание
Заметная	Запах легко замечается и вызывает неодобрительный отзыв о воде
Отчетливая	Запах обращает на себя внимание и заставляет воздерживаться от питья
Очень сильная	Запах настолько сильный, что делает воду непригодной к употреблению

Определение характера запаха

 

Характер запаха
Естественного происхождения: неотчетливый (или отсутствует) землистый гнилостный плесневый торфяной травянистый другой (укажите, какой)       __________________________________________________________________	Искусственного происхождения: неотчетливый (или отсутствует) нефтепродуктов (бензиновый) хлорный уксусный фенольный другой (укажите, какой)     ______________________   ____________________________________________

 

Цветность воды

Ход работы:

1.Заполните пробирку исследуемой водой до высоты 10-12 см.

2.Определите цветность воды, рассматривая пробирку на белом фоне при достаточном боковом освещении (дневном, искусственном).

Подчеркните наиболее подходящий оттенок из приведенных в таблице, либо заполните свободную линейку в таблице.

 

Цветность воды

Слабо - желтовая

Светло - желтовая

Желтая

Интенсивно - желтая

Коричневатая

Красно - коричневатая

Другая (укажите, какая) ______________________________

 

3. Цветность также выражают в градусах.

Ход работы:

1. Приготовление бихромата калия и сульфата кобальта (II).

Готовят 2 раствора. Основной №1: растворяют отдельно в дистиллированной воде 0,0875 г бихромата калия и 2 г сульфата кобальта (II), затем их смешивают, прибавляют 1 мл серной кислоты (пл. 1,84 г/см³), доводят дистиллированной водой до 1 л. Этот раствор соответствует 500⁰. Раствор №2: 1 мл серной кислоты (пл. 1,84 г/см³) доводят дистиллированной водой до 1 л. Смешивая растворы 2 и 1 в соотношениях, указанных в таблице 1, готовят шкалу цветности.

Таблица 1

Раствор №1, мл

	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0	1,2	1,6	2,0	2,4	2,8	3,2	3,6	4,0

Раствор №2, мл		19,8	19,6	19,4	19,2	19,0	18,8	18,4	18,0	17,6	17,2	16,8	16,4	16,0

Градусы цветности

 

2. При визуальном определении в цилиндр наливают 20 мл исследуемой, при необходимости профильтрованной воды и, просматривая сверху на белом фоне, подбирают раствор шкалы с тождественной окраской. Если вода имеет цветность выше 80⁰, то ее разбавляют дистиллированной водой.

Определение прозрачности

Ход работы:

1. Исследуемую воду хорошо перемешать и налить в цилиндр, который необходимо поставить над стандартным шрифтом на высоте 4 см.

2. Просматривая шрифт сверху через столб воды и сливая или доливая исследуемую воду в цилиндр, находят высоту столба, еще позволяющую читать шрифт.

3. Исследование проводят в хорошо освещенном помещении, но не прямом свету.

4. Измерения повторяют 2-3 раза и за окончательный результат принимают среднее значение.

Определение мутности

Ход работы:

1. Заполните пробирку водой до высоты 10-12 см.

2. Определите мутность воды, рассматривая пробирку сверху на темном фоне при достаточном боковом освещении (дневном, искусственном).

3. Подчеркните нужное в таблице.

 

Мутность воды

Слабо опалесцирующая

Опалесцирующая

Слабо мутная

Мутная

Очень мутная _______________________________________

Осадок

 

Взболтанную в бутылке воду наливают в цилиндр слоем при­мерно 30 см и оставляют в покое 1 ч., если вода отобрана из откры­того водоема, или на сутки, если вода взята из подземных источников. Осадок оценивают количественно (нет, незначитель­ный, заметный, большой) и качественно (песчаный, глинистый, или­стый, кристаллический, хлопьевидный). Отмечают также цвет осадка.

Большой осадок свидетельствует о загрязнении воды.

Определение зольности угля.

Ход работы:

Озоление угля производится в фарфоровых тиглях высотой 2З–35 мм и диаметром З2-45 мм. Фарфоровые тигли должны быть пронумерованы, прокалены и храниться в эксикаторе.

Пробу угля перемешивают шпателем в открытой банке и отбирают навески 1-2 г (взвесить с точностью до 4-го знака). Тигли с навесками помещают в муфель, нагретый не более чем до 200°С, устанавливают в зоне устойчивой температуры. Муфель в течение 1-2 часов нагревают до 800-830⁰С и прокаливают навески при этой же температуре еще 1-2 часа. Тигли вынимают муфельными щипцами, охлаждают на воздухе в течение 5ти минут, затем до комнатной температуры в эксикаторе и взвешивают. Затем 30 мин. проводят контрольное прокаливание тиглей зольным остатком. Контрольное прокаливание проводят до тех пор, пока убыль массы не составит менее 0,001 г. Зольность вычисляют по формуле: Z = (М_золы/М_угля) 100%.

 

Определение пищевых добавок

Витамины и минеральные соли - это незаменимые вещества, присутствующие в продуктах питания в небольших количествах с самого начала. Некоторые пищевые продукты, особенно подвергнутые переработке содержат небольшие количества добавок - веществ, добавляемых в продукты при переработке для повышения питательной ценности, способности к более длительному хранению, улучшению внешнего вида и т.п.

Многие пищевые добавки очень важны, особенно предназначенные для увеличения срока хранения и повышения питательной ценности продуктов. Другие улучшают внешний вид. Консистенцию, вкус.

Многие добавки применялись с древнейших времен (например, поваренная соль). По мере того как производство пищи все более во времени и пространстве отделялось от потребления, росла и нужда в консервирующих добавках.

Содержащих серу в напитках

Красители улучшают внешний вид пищевых изделий. Ряд красителей имеет естественное происхождение, однако большинство их - синтетические, получены из продуктов нефте- и углепереработки. Интересно сопоставить данные, например, о красных красителях за последние тридцать лет. Большинство из широко применявшихся ранее веществ сейчас считаются канцерогенными.

Типичным примером синтетического красителя является оранжевый Б:pus.

Окраска этого вещества обусловлена наличием ароматических ядер. С другой стороны, именно сочетание этих ядер и фрагмента -N=N- напоминает структуру некоторых канцерогенов.

Цель работы:

Определить содержание серы в лимонаде, обусловленное применением синтетических красителей.

Принцип метода:

Диоксид серы определяют количественно по реакции с йодом:

SO₂ + I₂ + H₂O SO₃ + 2I^- + 2H⁺

Ход работы:

1. Поместить в коническую колбу 100 мл дегазированного напитка. Добавить 5 мл 2М раствора NaOH и оставить примерно на 30 мин.

2. Добавить 1 мл свежего раствора крахмала и 10 мл 2М H₂SO₄.

3. Оттитровать исследуемый образец 0,001 М раствором йода до появления устойчивой синей окраски.

4. Выразить концентрацию диоксида серы в миллиграммах на 1 литр напитка.

Для сдачи работы необходимо представить результат расчетов и письменный ответ на вопрос:

В каких пищевых продуктах используются синтетические красители?

 

 

Ход работы

Б. Определение хлор-иона

Берут в пробирку 5 мл водной вытяжки, подкисляют азотной кислотой (1-2 капли) для разрушения бикарбонатов, прибавляют несколько капель азотнокислого серебра, перемешивают. По харак­теру осадка AgCI судят о содержании хлор-иона.

 

Характеристика осадка

Осадок	Содержание С1-
мг на 100мл вытяжки	г на 100 г почвы, %
Большой хлопьевидный	>10	Десятые доли
Сильная муть	5-10	Сотые доли
Опалесценция	1-0,1	Тысячные доли

В. Определение сульфат-иона

Фильтрат водной вытяжки в количестве 2 см³ отливают в про­бирку, добавляют несколько капель концентрированной соляной кислоты и 1-2 см³ раствора хлористого бария. Раствор в пробир­ке нагревают до кипения. При наличии сульфатов происходит ре­акция:

 

Na₂SO₄ + ВаCl₂ = 2NaCI + BaSO₄

Сульфат бария выпадает в виде белого мелкокристаллическо­го осадка.

 

Характеристика осадка

Осадок	Содержание SO42-
мг на 100мл вытяжки	г на 100 г почвы, %
Большой, быстро оседающий на дно		Десятые доли
Муть, появляющаяся сразу	10-1	Сотые доли
Медленно появляющаяся слабая муть	1-0,5	Тысячные доли

 

Г. Определение кальция

Фильтрат водной вытяжки в количестве 3 см³ наливают в про­бирку, подкисляют 1-2 каплями 10%-ной соляной кислоты и добав­ляют 1,5-2 см³ 4%-ного раствора щавелевокислого аммония (оксалата аммония).

При наличии кальция протекает реакция:

СаСl₂ + (NH₄)₂C₂O₄ = СaC₂О₄ + 2NН₄Cl

 

Характеристика осадка

Осадок	Содержание Са2+
мг на 100мл вытяжки	г на 100 г почвы, %
Большой, выпадающий сразу		Десятые доли
Муть, выделяющаяся при перемешивании	10-1	Сотые доли
Слабая муть, выделяюща­яся при стоянии	1-0,1	Тысячные доли

 

Д. Определение нитратов

В пробирку переносят 2 см³ фильтрата водной вытяжки и по кап­лям добавляют раствор дифениламина в серной кислоте. При нали­чии нитратов раствор окрашивается в синий цвет.

 

 

Основные компоненты минерального

Состава воды

Компонент минерального состава воды	Предельно допустимая концентрация
1-й класс
1.Катионы
Кальций	200 мг/л
Магний	100 мг/л
Натрий	200 мг/л
2. Анионы
Нитрат	45 мг/л
Карбонат	100 мг/л
Гидрокарбонат	1000 мг/л
Хлорид	350 мг/л
Сульфат	500 мг/л
2-й класс
1.Катионы
Аммоний	2,5 мг/л
Металлы	0,001 ммоль/л
Железо общее	0,3 мг/л
2.Анионы
Нитрит	0,1 мг/л
Фосфат	3,5 мг/л

 

В первую очередь нарушенный минеральный состав воды сказывается на жизнедеятельности простейших (клеточных) организмов, так как растворенные соли определяют обмен веществ клеток с окружающей средой и являются строительным материалом для элементов живой клетки. Повышенная концентрация солей в воде пагубно сказывается на минеральном составе окружающей водоем почвы, вызывая ее засоление как в процессе впитывания грунтовой воды почвой (транспирации), так и при орошении такой водой сельскохозяйственных полей. Источниками антропогенного обогащения природной воды минеральными солями, приводящими к нарушению природного солевого равновесия в воде, являются:

· талые воды с посыпаемых солями зимой улиц городов и дорог;

· сточные дождевые воды с полей, газов после применения на них минеральных удобрений;

· неочищенные сточные воды, рассолы, сбрасываемые промышленными предприятиями, и др.

Повышенная концентрация солей ухудшает вкус питьевой воды, а при концентрации солей, превышающей ПДК, вода становится не пригодной для питья и использования на хозяйственные нужды.

Каждый студент при выполнении лабораторных и практических работ этого раздела получает задание изучить конкретный водный объект и для этого водного объекта определить все перечисленные ниже параметры:

· рН;

· температуру;

· прозрачность;

· мутность;

· запах;

· цветность;

· концентрацию карбонат - анионов;

· концентрацию гидрокарбонат - анионов;

· карбонатную жесткость.

Определение температуры

Ход работы:

1. Погрузите термометр непосредственно в воду водоема не менее, чем на одну треть шкалы и выдержите в погруженном состоянии не менее 5 минут.

2. Не вынимая термометра из воды, произведите отсчет показаний (с точностью до половины минимального деления).

Определение запаха

1. Заполните колбу водой на 1/3 объема и закройте пробкой.

2. Взболтай содержимое колбы.

3. Откройте колбу и осторожно, неглубоко вдыхая воздух, сразу же определите характер и интенсивность запаха. Если запах сразу не ощущается или запах неотчетлив, испытание можно повторить, нагрев воду в колбе до температуры 60^О С.

Интенсивность запаха определите по пятибалльной системе согласно таблице.

Запахи естественного происхождения (от живущих и отмерших организмов, от влияния почв и т.п.). Запахи искусственного происхождения (от промышленных выбросов, для питьевой воды - от обработки воды реагентами на водопроводных сооружений и т.п.).

Запах воды следует исследовать в помещении, где воздух не имеет постороннего запаха. Желательно, чтобы характер и интенсивность запаха отмечали несколько исследователей.