img-503161453

В тех случаях, когда в судовых условиях нет возможности раз­ местить оборудование на специальных полках, удобно пользоваться переносной титровальной установкой.

Перед началом титрования проверяют посуду, оборудование и подготавливают рабочее место к работе. Затем переносят записи о пробах в «Книжку для записи результатов определения хлорности морской воды» (КГМ-9), разбирают пробы и раставляют их в левой части стола в порядке титрования После этого перемеши­ вают рабочий раствор азотнокислого серебра и дважды промывают

им бюретку. После промывки бюретку наполняют до нуля, прове­ ряют заполнение краника или наконечника, и убеждаются в от­ сутствии пузырьков воздуха в бюретке и в соединительных труб­ ках. Проверяют надежность зажимов и краников (по неподвиж­ ности уровня в бюретке) и приступают к определению титра рабочего раствора.

Определение поправки к титру раствора AgN03. Для этого от­ меривают, сполоснув предварительно пипетку нормальной водой, 15 мл нормальной воды и приливают в рюмку для титрования, соблюдая все правила точного отбора раствора пипеткой. Затем добавляют 5 капель раствора хромовокислого калия и титруют раствором азотнокислого серебра. При титровании необходимо энергично помешивать^ стеклянной палочкой титруемый раствор,

9*

131

разбивая образующиеся на дне хлопья. При этом помешивают раствор правой рукой, а левой нажимают зажим или поворачивают краник. До появления оранжевых пятен титруют при полностью открытом кране, затем титрование ведут по каплям. Появление слабой, но отчетливо заметной оранжевой окраски титруемой жид­ кости, не исчезающей при перемешивании в течение 25 с, указывает на конец титрования. Выждав 30 с, необходимых для полного стекания раствора со стенок бюретки, делают отсчет по нижнему краю мениска с точностью до 0,01 деления и записывают в книжку КГМ-9. Оттитрованный раствор выливают в банку с отходами, а рюмку споласкивают дистиллированной водой.

Для удобства отсчета сотых долей деления бюретки следует пользоваться экраном или лупой. Наиболее удобна для этих целей лупа Нансена, применяемая для снятия показаний глубоководных термометров.

Определение титра выполняется дважды, и, если расхождение двух последовательных определений не превышает 0,02 деления бюретки, для вычисления берут среднее арифметическое, вводят инструментальную поправку бюретки и получают расход азотно­ кислого серебра А относительно хлорности нормальной воды N, указанной на баллоне.

Если расхождение двух определений титра превышает указан­ ную величину, то выполняют третье определение. Если и в этом случае расхождение будет сверх указанной величины, то это зна­ чит, что раствор плохо перемешан или отсутствует однообразие в работе с бюреткой и пипеткой. Необходимо все проверить, устра­ нить недостатки и вновь повторить определение титра рабочего раствора.

Разность а между расходом азотнокислого серебра А и хлорностью нормальной воды N учитывается при вычислении хлорно­ сти проб, но она не должна выходить за пределы —0,150 и +0,145,

для которых рассчитаны таблицы.
Если разность а	выходит за пределы таблиц, то это	значит,
что приготовленный	раствор крепче (A < N ) или слабее	(A > N )

и его концентрацию следует изменить. Расчет изменения концен­ трации раствора AgN03 делают по следующим формулам:

а) раствор крепче нормы, т. е. A<^N (N — Л = + а), x = { V - a ) ^ ,

где х — количество (в мл) дистиллированной воды, которую нужно прибавить к раствору; V — первоначальный объем рабочего рас­ твора азотнокислого серебра; а — количество раствора (в мл), из­ расходованного на промывку бюретки; А — расход раствора на ти­ трование нормальной воды; N — хлорность нормальной воды;

б) раствор слабее нормы, т. е. A > N (N — Л = —а),

v_ ( V - a ) a . 37,1

1000Л

132

где х — искомое количество азотнокислого серебра (в г), которое нужно прибавить к раствору.

Для быстрого нахождения количества воды или азотнокислого серебра при исправлении раствора можно пользоваться также но­ мограммой, изображенной на рис. 49. На этой номограмме гори­ зонтальные линии отвечают определенным значениям a — N — А,

Рис. 49. Н ом ограмма для приведения концентрации раствора азотнокислого серебра к нормальной.

причем в правом столбце а имеют знак минус, а в левом—-знак плюс. Отыскав на диагонали точку, соответствующую тому или другому значению a = N — А, и проведя от этой точки вертикаль­ ную линию вниз (а со знаком минус) или вверх (а со знаком плюс), на нижней или верхней горизонтали находят число милли­ литров воды или число граммов азотнокислого серебра, которое нужно прибавить на каждый литр приготовленного раствора азот­ нокислого серебра.

После исправления раствора необходимо промыть им бюретку и вновь определить титр по нормальной воде.

133

В целях экономии нормальной воды можно определять титр и по субнормальной воде (с разрешения методического центра) с обязательным указанием об этом в книжке для титрования.

Определение хлорности в пробах. После определения титра приступают к титрованию проб, но не раньше чем пробы примут

температуру лаборатории.

Сполоснув пипетку исследуемой водой, отбирают 15 мл пробы и приливают в титровальную рюмку. Добавляют в нее 5 капель раствора хромовокислого калия и титруют, установив предвари­ тельно раствор, в бюретке на нуль, точно так же, как и при опре­ делении титра. Оттитрованную жидкость с осадком хлористого се­ ребра сливают в сосуд для отходов. Если проба была оттитрована правильно, то споласкивать титровальную рюмку дистиллирован­ ной водой не обязательно, в противном случае рюмка должна быть тщательно промыта.

Во время титрования проб нужно внимательно следить за изме­ нением хлорности с глубиной (по отсчетам бюретки) и в случае отклонений от обычного для данного района хода титрование пробы должно быть повторено. Титрование пробы повторяют и тогда, ко­ гда возникает сомнение в правильности анализа.

Титрование с применением магнитной мешалки. Перед титро­ ванием цилиндрический подвижный магнит помещают в сосуд для титрования, куда затем отмеривают исследуемую воду, индикатор и сосуд ставят на столик магнитной мешалки, которая включена в сеть переменного тока 120 или 220 В. Стрелка переключателя скорости в это время должна стоять на нуле. Затем переключа­ тель последовательно переводят на деления скорости 1, 2, 3, и магнит, вращаясь, перемешивает титруемый раствор. После вклю­ чения мешалки приступают к титрованию, как описано выше. Не­ обходимо следить, чтобы при вращении магнит не бил по стенкам сосуда (сосуд должен стоять по центру столика) и не подпрыги­ вал (уменьшить скорость вращения). Перед сливанием оттитрован­ ной пробы металлической палочкой вынимают магнит из сосуда, после чего выливают оттитрованную жидкость, а магнит вновь по­ мещают в сосуд, встряхивая его с палочки. В лаборатории ГОИНа разработана удобная конструкция магнитной «ловушки», которая препятствует выпадению магнита-мешалки при опрокидывании склянки.

Все результаты титрования записывают простым карандашом в книжку КГМ-9 (табл. 18).

По окончании работы индикатор переливают в склянку для хранения, хорошо промывают титровальный сосуд (рюмку или ста­ кан), пипетку заполняют дистиллированной водой, а бюретку_ раствором азотнокислого серебра. Бюретку покрывают черным чех­ лом во избежание разложения серебряного раствора под воздей­ ствием света. Производят уборку рабочего места.

Отходы	хлористого серебра обязательно собираю т и сдаю т для регенерации
в количестве	на единицу азотнокислого серебра 0,67 единицы хлористого серебра.

134

о с

3 VO

Образец записи и обработки результатов определения солености морской воды в книжке КГМ -9

оС

tc

О

И

СО

Си

о

о

4

о

5

«

о

U 132

н

о

оX

D-

О

Ч

X си

N.

«5.

о?

ь,

о

Он

н

а

И сп рав ­	ленный	отсчет
П оправка		бю ретки
		1
Средний		отсчет
1
		со
О тсчеты
		-
я		а
Дата и врем		определения

fci >>

Я5

		1	м
		О,
		С
			о
			Lq
			ю
			г-^
	1 6 Г 9
	О'ОО		,^g
	■		о
	19,46	(винвоос1хих
		емавсШои) у
			хэьэхо
		дониэдавдиэи
		^C>uadoi9
		»н внавсШоц
	9,45		ияхэс1
	1	-oig	хэьэхо
	19,47
		l4Q0dU
		w ‘xHOewdoj
	55	НИМ h ‘tfHHStr
	09
		-oiif9BH bwqcIq
	251IX	И
	I

ИИТШВХЭ 0^

п/u 4Nf

Co	<© <o ^	<©
СО	Ю N.	Cvj
	O50>O') O5>"ч
	1—.

tsN .N ^> C V )0^
00or,	^ ^ ^
Cb ^	^

ММ М

n O^O^',n '4'N ,

o> Oj o> o>		’*4 CM
*"4	’"'Ч ’-4

00tN *0 CO C?> CM

01o> o> n . t© N. N, N, N. N. N,

00 O) CMQD CM^

Oo Oi CM CM

См C4| CMCMCvj CM

N. CO <5>		—4 10 .
O0 со CO ^ ^			*0
,*'ч ’“"ч *-4 '-■ч '•'■4			**ч
^	^ ^	'li ^	CM
CO 0> <0Ю tN			CO
N N C O O ^ O ^ ^
со СО со CO Co LO
*—«"*-1*—ч		"^4	’-»«
	^	^
		^
^	^	^	<5>

coo>^o i o n . co

N ts C O O ^ O ^ ^

Со ^ ^	со СГ) 10
*-s, *«s, ^	^	»^,

CO ©> Co CO CMLO 0> CO Oy<5> cm CM

>-4 *'».

^ *0^	LO Ю
^	см см
CO	CO
<0	*0
*»(
jp
CM
21	2 1

^ 'о гч °o o>

: Г руш евская	П одопьянова Полеж аев
выполнил	обработал: проверил:
Анализ

135

Д л я сбора A gC l в банку с отходами добавляю т				немного	(10—20 г) хлористого
натрия, для	лучш его	осаж дения	хлорида серебра,	и даю т	раствору отстояться	не
менее суток.	После	отстаивания	ж идкость сливаю т, а осадок расклады ваю т			на

ф анерку, картон или плотную бум агу и высуш ивают. Высушенное хлористое

серебро	размельчаю т в ступке, взвеш иваю т и	упаковываю т для отправки по
указанном у адресу. Следует вести строгий учет		получения, расходования азотно­
кислого	серебра и возврата хлористого серебра.

Вычисление результатов титрования. После окончания титро­ вания проб приступают к вычислению Cl, S, pi7>5, щ. Прежде всего исправляют инструментальной поправкой отсчет по бюретке, затем вычисляют С1%о по формуле

C‘Vj00= ci-\-K ,

где а — исправленный отсчет бюретки при титровании пробы, К — поправка титрования, которая находится по «Океанологическим таблицам».

Для нахождения К входят в таблицу с исправленным отсчетом бюретки а и разностью а, полученной при определении титра. Сняв с таблицы поправку К, придают ее (со знаком) к исправленному отсчету бюретки а.

После определения хлорности по таблице соответствия величин

в«Океанологических таблицах» находят величины солености 5%о

иусловной плотности р17,5» приведенной к температуре 17,5° С. Следует помнить, что таблицами соответствия величин, поме­

щенными в «Океанологических таблицах», допустимо пользоваться лишь для морей, имеющих достаточно хороший водообмен с океа­ ном (Баренцево, Охотское и др.). Они также приняты для Чер­ ного и Балтийского морей (исключая заливы). Для морей Каспий­ ского, Азовского и Аральского ГОИНом рассчитаны особые таб­ лицы, вышедшие отдельным изданием.

По температуре воды в месте взятия пробы, измеренной глу­ боководным термометром, и условной плотности при температуре 17,5° С (pi7,5) можно рассчитать величину условной плотности при температуре t в момент взятия пробы (at) по формуле

at ~ Р17.5 — Е .

Поправка Е для расчета условной плотности берется из «Океа­ нологических таблиц» по данным температуры и солености. Од­ нако таблицы не слишком удобны для пользования, так как тре­ буют двойного интерполирования. Значительно удобнее пользо­ ваться «Альбомом графиков удельной плотности».

§ 6. Способы определения солености морской воды

Определение солености морской воды химическим методом (титрование) является наиболее распространенным и достаточно точным (точность 0,02%о). Этот метод применим при работах как

136

на берегу, так и в судовых условиях, однако при массовых опре­ делениях требует значительного времени, большого расхода до­ рогостоящего азотнокислого серебра, дистиллированной воды и не дает возможности быстро получить общую картину результатов исследования. Поэтому, кроме химического метода, в последние годы стали применять и другие перспективные методы опреде­ ления солености морской воды.

Электрометрический метод основан на измерении электропро­ водности морской воды, зависящей от солености. Существуют три метода измерения электропроводности морской воды: кондуктометрический, емкостный и индуктивный.

Кондуктометрический метод основан на измерении сопротивле­

ния раствора	в сосуде с электродами (обычно	платиновыми).
На этом принципе построены отечественные солемеры			ЭС-56 и
ЭС-62-М. Эти солемеры большого распространения			не полу­
чили.
Емкостный метод. В этом методе сосуд с исследуемой водой
помещают в	высокочастотное электромагнитное	поле	конденса­

тора, который характеризуется двумя величинами: емкостью и ве­ личиной потерь. Емкость зависит от диэлектрической проницаемо­ сти раствора, а потери — от его удельного сопротивления. В мор­ ских работах этот метод распространения не получил, так как применяется только в водах с низкой соленостью, менее 1%о.

Индуктивный метод измерения электропроводности основан на принципе электромагнитной индукции. На этом принципе пост­ роен солемер COJ1-65. Этот солемер предназначен для измерения со­ лености морской воды в пределах 27—42%о с точностью измерения 0,01%0. Разработан также солемер для измерения солености в пре­

делах 0,5—38%о-

Устройство СОЛ-65 и методика работы с ним достаточно полно описаны в «Морской гидрометрии» Ю. В. Истошина, изд. 1967 г., и в «Руководстве по гидрологическим работам в океанах и морях»,

изд. 1967 г.

Оптический метод. Метод основан на том, что коэффициент преломления света морской воды зависит от солености. На этом принципе и построены интерферометры — приборы для определе­ ния концентрации растворов оптическим методом. Но в силу своей громоздкости и сложности широкого распространения при опреде­ лении солености в судовых условиях этот метод не получил.

Перечень лабораторных работ

1.Приготовление растворов и сборка титровальной установки.

2.Определение хлорности и солености морской воды.

Глава VI. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХЛОРНОСТИ СИЛЬНО ОПРЕСНЕННОЙ МОРСКОЙ ВОДЫ

§1. Значение определения и принцип метода

Вприустьевых районах моря постоянство солевого состава на­ рушается вследствие влияния речных вод, резко отличных по своему составу от морской воды. Содержание хлоридов в таких

водах очень незначительное— 1%о и меньше. Такие воды и назы­ вают сильно опресненными морскими водами.

Ввиду того, что в сильно опресненных водах отсутствует по­ стоянное соотношение между ионами, определение солености ме­ тодом Кнудсена дает значительные погрешности и применяться не может, но в то же время определение содержания хлоридов в оп­ ресненных водах имеет существенное значение, так как ион хлора является наиболее типичным и консервативным компонентом мор­ ских вод и используется для суждения о химических процессах, особенно на стыке море—река. Поэтому и для сильно опреснен­ ных морских вод определение хлорности обязательно.

Хлор в опресненных водах определяется также аргентометрическим методом, но концентрация рабочих растворов и объем проб иные. Содержание хлора в опресненных водах выражается не в промилле, и в миллиграммах хлора на литр воды (С1 мг/л). Соленость, удельный вес и плотность для опресненных вод не вы­ числяются.

Так как содержание хлора может колебаться в широких пре­ делах'— от нескольких миллиграммов до 1000 мг на 1 л,.— опрес­ ненные воды можно подразделить на две группы:

1)воды с содержанием хлора от 500 до 1000 мг/л,

2)воды с содержанием хлора менее 500 мг/л.

§ 2. Необходимые реактивы и растворы

Растворы азотнокислого серебра. Для получения необходимой точности определения в зависимости от предполагаемого содер­ жания хлора приготавливают два раствора различной концен­ трации.

Рабочий раствор AgN03 № 1, титр которого 2,5, т. е. 1 мл раствора соответствует приблизительно 2,5 мг С1. Этот раствор применяют при ожидаемой хлорности воды от 500 до 1000 мг/л. Для приготовления раствора отвешивают 12,0 г химически чи­ стого азотнокислого серебра, переносят навеску в мерную колбу объемом 1 л и доводят дистиллированной водой до метки, соблю­ дая все правила приготовления растворов. Приготовленный рас­ твор оберегают от света.

Рабочий раствор AgN03 ■№ 2, титр которого 1, т. е. 1 мл рас­ твора соответствует приблизительно 1 мг С1. Для его приготовле-

138

ния взвешивают 4,8 г химически чистого азотнокислого серебра на литр приготовленного раствора. Применяют его, когда ожидае­ мое содержание хлора менее 500 мг/л.

Точные растворы хлористого натрия. Для точной установки титра рабочих растворов применяют точные растворы хлористого натрия. Точные растворы хлористого натрия, титры которых точно 2,5 или 1,0, готовят соответственно рабочим растворам.

Перед приготовлением растворов химически чистый хлористый натрий прокаливают для удаления влаги в фарфоровой чашке при температуре 500—600°С в электропечи или на электроплитке при постоянном помешивании стеклянной палочкой. Прокаливают до прекращения потрескивания прокаливаемой соли, после чего чашка с солью охлаждается в эксикаторе. Прокаленную соль хранят в банке с притертой пробкой.

Для приготовления точного раствора № 1 на аналитических весах отвешивают точно 4,1210 г, а для раствора № 2 1,6484 г хлористого натрия. Каждую навеску осторожно переносят в мер­ ную колбу объемом 1 л и доводят раствор до метки бидистиллированной водой, соблюдая при этом все правила приготовления точ­

ных растворов.

Приготовленные растворы содержат точно 2,5 мг С1 в одном миллилитре раствора № 1 и точно 1,0 мг С1 в одном миллилитре раствора № 2.

Раствор хромовокислого калия применяют как индикатор, его концентрация 10%. Для приготовления отвешивают 10 г химиче­ ски чистого К2Сг04, переносят в мерную колбу или цилиндр и до­ водят дистиллированной водой до метки 100 мл.

§ 3. Приборы и посуда

Для определения хлорности сильно опресненной морской воды необходимы следующие приборы и посуда.

Бюретки обыкновенные (Мора) с ценой деления 0,1 мл и ем­ костью 50 или 25 мл, калиброванные — 2 шт.

Пипетки. Для анализа необходим набор пипеток различного объема, по возможности автоматических.

Пипетка на 100 мл для отбора проб, калиброванная — 1 шт. Пипетка на 50 мл для отбора проб, калиброванная — 1 шт. Пипетки на 25 мл для отбора точных растворов при определе­

нии титра, калиброванные — 2 шт.

Пипетка на 5 мл для отбора пробы при определении метода титрования — 1 шт.

Пипетки на 1 мл для индикатора — 2 шт.

Конические колбы для титрования объемом 250 мл — 2 шт. Посуда для хранения растворов и мерная посуда. Растворы

хранят в посуде различной емкости. Их емкость и количество оп­ ределяются количеством растворов и реактивов.

139

Мерная посуда необходима для приготовления растворов, от­ меривания жидкостей. Для этой цели применяют мерные колбы, мензурки, цилиндры различных емкостей.

Банка для слива отходов с широким горлом— 1—2 шт.

Кроме того, необходима посуда общего назначения, бланковый материал, счетная машина и т. п.

§ 4. Отбор и хранение проб

Пробы сильно опресненной морской воды отбирают с батомет­ ров после взятия всех проб на другие анализы. Склянки для проб должны быть из зеленого или темного стекла, емкостью не менее 250 мл и закрываться притертыми пробками, резиновыми колпач­ ками или хорошо подогнанными резиновыми пробками.

Хранить пробы более суток не рекомендуется, так как при ма­ лом содержании хлора даже незначительное испарение ведет к большим искажениям. Пробы вносят в лабораторию не менее чем за полчаса до анализа (для принятия температуры лаборатории).

§ 5. Ход определения хлорности, вычисление результатов

Оборудование рабочего места. На рабочем месте, предназна­ ченном для определения хлорности сильно опресненной морской воды, устанавливают две бюретки, к которым подводят соответ­ ствующие растворы азотнокислого серебра, установленные на верх­ ней полке. Все оборудование размещают так, чтобы было удобно работать. Если в судовых условиях столы без высоких полок, то подачу раствора осуществляют нагнетанием или втягиванием, а со­ суд с рабочим раствором тогда располагают на столе или утапли­ вают под крышку стола. На рис. 50 показан пример оборудования рабочего места.

Перед работой подготавливают рабочее место, проверяют на чистоту всю посуду, дважды промывают бюретки раствором азот­ нокислого серебра. Убеждаются в отсутствии пузырьков воздуха в бюретке и шлангах, надежности зажимов и т. д. После этого подготавливают к анализу пробы: переносят запись проб в «Книжку для записи результатов определения хлорности мор­ ской воды» (КГМ-9), разбирают пробы в порядке записи и ставят очередные пробы у рабочего места.

Закончив подготовку проб, приступают к выбору рабочего рас­ твора для титрования данной серии проб.

Выбор концентрации рабочего раствора. Перед анализом опре­ деляют, каким раствором необходимо воспользоваться для титро­ вания проб. Для этого в коническую колбу отмеривают пипеткой 5 мл исследуемой воды, прибавляют две капли индикатора (К2СЮ4) и титруют раствором AgN03 № 1. Если при этом расход рабочего раствора окажется больше 2 мл, то содержание хлора

140