Определение основных физических и химических показателей природных и сточных вод.

Цели занятия:

- определить ряд физических показателей качества воды: реакцию среды, окраску, запах, привкус в пробах воды, отобранных из нескольких различных источников;

- определить ряд химических показателей качества воды: прозрачность, содержание взвешенных частиц, сухой остаток, плотный остаток.

Вопросы для самоконтроля:

1. Дать определение понятия «качество воды».

2. Общие требования к отбору проб воды.

3. Основные физические и физико-химические показатели качества воды.

4. Основные химические и биохимические показатели качества воды.

5. Методы определения ХПК.

6. Классификация природных вод по плотному остатку.

Вводная часть:

Качество воды – совокупность химических, физико-химических, биохимических и микробиологических показателей, обуславливающих ее пригодность для использования в конкретных целях.

Показатели качества воды:

1. Физические и физико-химические:

а) температура (важна для реализации технологии очистки воды);

б) реакция среды (рН): для питьевой воды рН=6,5÷8,5 (оптимальная для физиологии человека), сточные воды должны иметь примерно такую же реакцию среды;

в) цветность и окраска: цветность обуславливается присутствием гуминовых веществ, измеряется в градусах цветности, окраска применяется только по отношению к промышленным стокам;

г) запах;

д) привкус (только для питьевой воды), должен отсутствовать.

2. Химические и биохимические:

а) примеси, оценивающие твердую фазу:

- мутность (обусловлена наличием нерастворимых веществ);

- прозрачность;

- содержание взвешенных веществ;

- оседающие вещества;

б) общая минерализация и общая загрязненность:

- сухой остаток;

- плотный остаток;

- потери при прокаливании;

- зольность;

в) примеси в растворимом и коллоидном состоянии:

- ионный состав (содержание катионов и анионов);

- щелочность – содержание в воде веществ, вступающих в реакцию с сильными кислотами;

- общая жесткость;

- содержание ионов железа и марганца;

- содержание сульфат-, хлорид- и силикат-ионов;

- наличие соединений азота и фосфора;

- содержание ПАВ;

г) окисляемость воды – способность различных веществ, содержащихся в воде, к окислению их кислородом, которое осуществляется либо бактериями, либо как химическая реакция:

- химическое потребление кислорода;

- биологическое потребление кислорода;

д) специфические примеси воды:

- токсичные вещества;

- нетоксичные, но влияющие на органолептические свойства воды вещества.

3. Санитарно-микробиологические.

Материалы и оборудование:

Стерильные флаконы, стерильные колбы объемом 150-200 мл, часовое стекло, электрическая плитка, рН-метр, прибор для определения прозрачности, бумажные фильтры, фарфоровые чашечки.

Задание:

1. Определить реакцию среды, окраску, запах, привкус в пробах воды, отобранных из нескольких различных источников.

2. Определить прозрачность, содержание взвешенных частиц, сухой остаток, плотный остаток в нескольких пробах воды.

Ход работы:

Вся стеклянная посуда, предназначенная для отбора, транспортирования и хранения проб должна быть чистой. Для мытья следует применять соляную кислоту (с=2 моль/л) или синтетические моющие средства. Перед сушкой посуду следует сполоснуть дистиллированной водой.

Определение запаха: исследуемую воду при температуре 15-20^оС наливают в колбу с широким горлом емкостью 150-200 мл на 2/3 ее объема, накрывают часовым стеклом, встряхивают закрытую колбу вращательными движениями, открывают, втягивают носом воздух из колбы и дают определение по классификации (таблица 1).

Балльные оценки запаха (таблица 2) определяются: а) при 15-20^оС; б) после нагревания до 60^оС. Нагревание проводится в той же колбе, закрытой часовым стеклом.

Таблица 1. определение характера запаха.

Символ	Характер запаха	Примерный род запаха
А Б Г Д З Р С Т Н	Ароматический Болотный Гнилостный Древесный Землистый Рыбный Сероводорода Травянистый Неопределенный	Огуречный, цветочный Илистый, тинистый Фекальный, сточной воды Запах мокрой щепы, древесины Прелый, свежевспаханной земли Рыбьего жира, рыбы Тухлых яиц Сена Запах естественного происхождения, не подходящий под предыдущие определения

Таблица 2. Оценка интенсивности запаха (в баллах).

Балл	Интенсивность запаха	Описание определения
0 1 2 3 4 5	Никакого Очень слабый Слабый Заметный Отчетливый Очень сильный	Отсутствие ощутимого запаха Запах, обнаруживаемый опытным исследователем Запах, не привлекающий внимания потребителя, но такой, который можно заметить, если указать на него Запах, легко обнаруживаемый и могущий дать повод относиться к воде с неодобрением Запах, обращающий на себя внимание и делающий воду непригодной для питья Запах, настолько сильный, что делает воду непригодной для питья

Определение вкуса и привкуса: воду в количестве 15 мл набирают в рот и держат во рту несколько секунд; проглатывать ее не следует. Различают четыре вида вкуса: соленый, горький, сладкий и кислый; остальные виды вкусовых ощущений называют привкусами (хлорный, рыбный, металлический и т.д.). Интенсивность вкуса и привкуса определяют по пятибалльной системе, так же как и запах.

Определить рН исследуемой пробы на лабораторном рН-метре.

Определение прозрачности: при определении прозрачности по кресту пользуются прибором, представляющим собой градуированный по высоте через каждый сантиметр прозрачный цилиндр высотой 350 см, на дне которого помещен белый диск с черными линиями толщиной в 1 мм в виде креста и четырьмя черными кружками диаметром 1 мм в секторах. Низ цилиндра освещается сильным источником света. Наибольшая высота водяного столба (в см), через который становятся отчетливо видны точки и крест, и характеризует прозрачность воды по этому методу.

Определение содержания взвешенных частиц (взвешенными веществами называются крупные частицы, задерживающиеся бумажными фильтрами; они характеризуют загрязненность воды глиной, песком, различными силикатными породами и др.): взвешивают бумажный фильтр, затем через него фильтруют воду, фильтр сушат при 105^оС и снова взвешивают; получившуюся разницу делят на объем профильтрованной воды – полученная величина характеризует содержание взвешенных частиц.

Определение сухого остатка: взвешивают фарфоровую чашечку, затем в ней выпаривают 150 мл воды, чашку с сухим остатком сушат при 105^оС, снова взвешивают.

Определение плотного остатка (характеризует общую минерализацию воды):

Плотный остаток=сухой остаток – взвешенные вещества.

Природные воды по плотному остатку делятся на:

- пресные (500-1000 мг/л);

- солоноватые (1000-3000 мг/л);

- соленые (>3000 мг/л).

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

1. Название и цели работы.

2. В виде таблицы представить полученные значения всех определенных показателей для всех проб.

3. Сделать заключение о качестве исследованных проб воды.

Лабораторная работа № 5.