цветность
.rtfцветность.
Цвет воды - оптическое свойство изменения спектрального состава видимого проходящего света.
Различают кажущийся цвет воды - цвет, обусловленный растворенными веществами и нерастворенными взвешенными веществами, присутствующими в воде коллоидными и взвешенными частицами, фито- и зоопланктоном. Его определяют в первоначальной пробе воды без фильтрования или центрифугирования.
Истинный цвет вод - цвет, обусловленный только растворенными веществами. Его определяют после фильтрования пробы воды через мембранный фильтр.
Чистая вода бесцветна.
Лишь только в толстом слое отчетливо проявляется голубовато-синее окрашивание бесцветных вод, что объясняется поглощением водой длинноволновой части видимого спектра и рассеиванием лучей коротковолновой его части. С увеличением количества взвесей и размеров частиц вода зеленеет и приобретает желтоватый оттенок.
В воды рек и озер, расположенных среди болот, поступает большое количество гумусовых веществ и трехвалентного железа и вода приобретает желто-коричневый цвет.
В период массового развития фитопланктона водоисточники могут приобретать различную окраску. При цветении сине-зеленых и зеленых водорослей вода может становиться зеленовато-голубой, диатомовые придают воде желтоватый оттенок, а некоторые бактерии окрашивают воду в красный и малиновый цвета.
Цветность воды - показатель качества воды, характеризующий интенсивность окраски воды и обусловленный содержанием окрашенных органических соединений.
Олиготрофные и мезотрофные озера Беларуси характеризуются низкими показателями цветности (5-300 Cr-Co шкалы), цветность эвтрофных озер может колебаться от 30 до 1500, эвтрофно-дистрофные озера отличаются наиболее высокой цветностью (более 150 - 3000).
Цель наблюдения цветности. Высокая цветность воды ухудшает ее органолептические свойства и оказывает отрицательное влияние на развитие водных растительных и животных организмов в результате резкого снижения концентрации растворенного кислорода в воде, идущего на окисление соединений железа и гумусовых веществ.
Предельно допустимая величина цветности в водах, используемых для питьевых нужд, составляет 20-300.
Международный стандарт устанавливает 3 метода определения цвета:
- определение цвета пробы путем изучения пробы воды в бутылке. Данный метод дает лишь предварительную информацию. Этим методом можно определить только (кажущийся цвет);
- определение цвета пробы воды визуальным методом. Он может быть использован для природной и питьевой воды, а также для промышленных вод с незначительной окраской. Метод является субъективным, поскольку зависит от оператора;
- определение цвета воды с помощью оптических приборов.
В последнее время используются спектрофотометрические методы, основанные на измерении оптической плотности окрашенных проб воды при двух длинах волн (400, 440 нм) и последующем расчете их цветности. Этот метод наиболее быстр и точен, особенно при анализе сильноокрашенных вод, и исключает субъективность оценки цветности. Эти методы можно применять отдельно или в сочетании.
Определение цветности визуальным методом
( метод сравнения с искусственными стандартами)
Сущность метода заключается в визуальном определении цвета воды и сравнении его со шкалой эталонов. Метод применяют для определения цвета природной и питьевой воды, а также для промышленных вод с незначительной окраской.
Отбор проб, их хранение. Посуда, в которую отбирается проба, должна быть чисто вымытой. Проба воды для определения цветности должна быть проанализирована желательно в день отбора пробы (4-6 часов), поскольку при длительном хранении окраска воды изменяется в результате протекающих биохимических процессов. Можно сразу же после отбора пробы внести по 2 мл СНСl3 на 1 л пробы (фиксация).
Стандартная единица цвета - мг/дм3. Это цвет, образуемый раствором, содержащим 1 мг платины в 1 дм3 в форме гексохлорплатината водорода в присутствии 2 мг гексогидрата хлорида кобальта в 1 дм3 (иногда эту шкалу называют шкалой «Ханзена» или Pt / Co шкалой).
При отсутствии платины в качестве стандартного раствора можно пользоваться раствором двухромовокислого калия и сернокислого кобальта (имитационная шкала).
Приготовление имитационной Cr -Сo шкалы цветности
В пронумерованные колбочки (1-19) приливают при помощи пипеток или цилиндра растворы № 1 и №2, согласно таблицы.
№ про-бирки |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
Раствор-№1 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
24 |
26 |
28 |
30 |
Раствор- №2 |
100 |
99 |
98 |
97 |
96 |
95 |
94 |
92 |
90 |
88 |
86 |
84 |
82 |
80 |
78 |
76 |
74 |
72 |
70 |
Градус цветности |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
Полученные в результате смешивания растворы разливают в пробирки с соответствующим номером до метки, обозначенной на пробирке, и закрывают пробкой, чтобы не было испарения раствора. Пробирки (шкала цветности) хранятся в прохладном месте.
Определение величины цветности
исследуемой воды.
В чистую пробирку до метки наливают исследуемую воду. Помещают пробирку над белой поверхностью (лист бумаги) и смотрят вертикально вниз через столбик жидкости. Методом сравнения подбирают пробирку из набора шкалы цвет раствора в которой соответствует цвету исследуемой воды. Записывают номер пробирки, а затем по таблице определяют соответствующий ему градус цветности.
Пример: методом сравнения определено, что цветность исследуемой воды соответствует цветности раствора в пробирке № 5, следовательно абсолютная величина цветности составляет 25о Cr -Сo шкалы
В случае разбавления пробы цветность (А0) определяют по формуле:
А0 = ( V1 / V0 )* А1 , где
А1 - вычисленное значение цвета разбавленной пробы;
V1 - объем пробы после разбавления, см3;
V0 - объем пробы перед разбавлением, см3.
Если цвет пробы не соответствует цвету стандартов, то необходимо записать предварительное значение с соответствующим комментарием.
Примечание: Мутная вода перед определением цветности должна быть отцентрифугирована.
Реактивы:
Раствор 1.
Взвешивают отдельно 0,0875 г K2Cr2O7 и 2,00 г СоSО4х 7Н2О, растворяют их в отдельных стаканчиках в небольшом количестве дистиллированной воды (50-70 мл). Затем смешивают оба раствора в колбе, добавляют 1 мл серной кислоты (плотность 1,84) и доводят содержимое колбы дистиллированной водой до 1 л (1 дм3).
Полученный раствор является основным и соответствует цветности 500 градусов Cr -Сo шкалы. Раствор хранят в темном прохладном месте в течение 1-3 месяцев
Раствор2.
1 мл концентрированной серной кислоты (Н2SО4) разбавляют дистиллированной водой и доводят объем в мерной колбе 1 л до метки.
Смешивая растворы 1 и 2 в указанных отношениях (табл.) получают имитационную (по отношению к платиново-кобальтовой) шкалу цветности.
Л и т е р а т у р а :
-
А.Д.Семенов. Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши. Л-д, Гидрометеоиздат, 1977.
-
Булатов А.П., Макаренко П.П., Шеметов В.Ю. Справочник инженера - эколога нефтегазодобывающей промышленности по методам анализа загрязнителей окружающей среды. Ч.1, М., «Недра», 1999.
-
Хатчинсон Д. Лимнология, М., 1969.
-
Алекин О.А., Семенов А.Д., Скопинцев Б.А. Руководство по химическому анализу вод суши. Л-д, 1973.