Лабораторная работа №4 Определение органолептических свойств и жесткости воды. Лабораторная работа органолептические свойства воды

Лабораторная работа №4 Определение органолептических свойств и жесткости воды.

1.Понятие о жесткости воды.

Жесткость воды зависит от присутствия в ней растворимых солей кальция, в некоторых случаях – солей магния и железа. Жесткая вода при кипячении образует накипь вследствие оседания карбонатов и оксикарбонатов кальция, магния и железа.Мыло в жесткой воде не мылится (не вспенивается), так как образуются нерастворимые в воде кальциевые и магниевые соли жирных кислот.

Жесткая вода не пригодна для питания паровых котлов и для применения в химической технологии. Очень жесткая вода вредна для здоровья, так как может вызывать увеличение содержания кальция в крови, усиление кальцификации организма и ослабление процессов регенерации. Человек потребляет в сутки 0,7-2 г кальция с пищей и питьевой водой. По данным токсикологов, кальций в дозе 3,5-5,2 мг/кг массы или концентрации в питьевой воде 100-150 мг/л увеличивает заболеваемость населения болезнями почек, артритами и полиартритами. Кальций – биогенный элемент. Он необходим для нормального течения многих жизненных процессов. Он участвует в образовании костей и зубов, в процессе свертывания крови, регулирует возбудимость нервно-мышечного аппарата, повышает тонус сердечной мышцы. Поэтому неблагоприятен как дефицит, так и его избыток в организме.

Различают жесткость воды временную (или устранимую) и постоянную. Временная жесткость воды обусловлена присутствием в воде бикарбонатов, дигидрокарбонатов Ca(HCO3)2, реже Mg(HCO3)2 и Fe(HCO3)2. Временную жесткость можно устранить кипячением воды.

При кипячении воды бикарбонаты разлагаются с образованием карбонатов, оксикарбонатов и гидроксидов:

Ca(HCO3)2=CaCO3 + h3O + CO2

Mg(HCO3)2= MgCO3+ h3O + CO2

2Mg(HCO3)2= Mg(OH)2CO3+ h3O + 3CO2

Fe(HCO3)2=Fe(OH)2 + 2CO2

Постоянная жесткость воды обусловлена присутствием в ней преимущественно сульфатов и хлоридов кальция и магния и не устраняется кипячением. Сумма временной (устранимой) и постоянной жесткости составляет общую жесткость воды.

Проявление жесткости воды.

На внутренних стенках паровых котлов и трубопроводов из жесткой

воды осаждаются нерастворимые соли в основном СаСО3 по реакции:

Са(НС03)2 =↓ СаСО3 + Н20 + С02.

Они снижают теплопроводность стенок, вызывая затем местный перегрев их и коррозию металла. Случайное отделение накипи от раскаленной стенки может вызвать быстрое испарение воды и взрыв котла. Жесткой водой нельзя пользоваться при проведении некоторых технологических процессов, например, крашение тканей.

При стирке в жесткой воде повышается расход моющих средств. Это обусловлено образованием солей органических кислот Са2+ и Mg2+.

2Na(Cl7h45COO) + Са(НС03)2 =↓ Ca(С17h45COO)2 +2NaHC03

Кроме того, при стирке в жесткой воде те же соли осаждаются на ткани, ухудшая ее свойства (белые ткани приобретают стойкий желтоватый цвет).

Синтетические моющие средства обеспечивают эффективный и экономичный процесс стирки в мягкой и жесткой воде, так как они не образуют нерастворимых солей.

В жесткой воде плохо развариваются овощи, особенно стручковые, так как содержащиеся в них пектины образуют на стенках клеток нерастворимые соединения с ионами кальция и магния.

Общее содержание кальция в организме человека в среднем составляет 1,9% от общей массы тела, при этом 99% всего количества приходится на долю скелета и лишь 1% содержится в остальных тканях и жидкостях организма. Суточная потребность в кальции для взрослого человека 0,45-1,2 г. Кальций участвует во всех жизненных процессах организма. Нормальная свертываемость крови происходит только в присутствии солей кальция. Кальций играет важную роль и в нервно-мышечной возбудимости организма.

При избытке кальция наблюдаются: болезни костной системы, мышечная слабость, затруднение координации движений, деформация костей позвоночника и ног, самопроизвольные переломы, болезни внутренних органов.

Недостаток кальция вызывает тахикардию, аритмию, побеление пальцев рук и ног, боли в мышцах, повышенную раздражительность, галлюцинации, потерю памяти, умственную отсталость. Волосы становятся грубыми и выпадают, ногти - ломкими, кожа утолщается и грубеет, на эмали зубов появляются ямки, хрусталик глаза теряет прозрачность.

Характеристика видов жесткости воды

Виды жест кости воды	Соли, содержание которых обуславливает жесткость	Способы устранения
Временная (карбонатная)	Гидрокарбонаты Са(НСО3)2, Mg(HC03)2, гидроксикарбонаты Са(ОНСО3)2, Mg(ОHC03)2,	Кипячение, реагентный
Постоянная (некарбонатная)	Хлориды СаС12, MgCl2, сульфаты CaS04, MgS04.	Реагентный, с помощью ионообменных смол, ионитов
Общая (является суммой временной и постоянной)	Гидрокарбонаты, гидроксикарбонаты, хлориды и сульфаты.	Смешанный

В природных условиях кальций и магний попадают в воду вследствие воздействия диоксида углерода на карбонатные минералы или в результате биохимических процессов, происходящих в увлажненных слоях почвы.

В природных водах европейской части России соединения кальция содержатся в среднем в концентрации 67,2 мг/л.

В поверхностные водоемы кальций может поступать со сточными водами предприятий по добыче и обработке извести, целлюлозно- бумажных, химических, нефтехимических, стекольных, химико- фармацевтических, кожевенных, лакокрасочных, машиностроительных, пивоваренных. В сточных водах нефтехимических предприятий содержится в среднем 1228 мг/л Са.

Жесткость воды выражается в миллиграмм-эквивалентах ионов Са на 1 л. 1 мэкв жесткости соответствует содержанию 40,08/2=20,04 мг Са2+

или 24,31/2=12,16 мг Mg в 1 литре воды, где 40,08 и 24,31-атомные массы Са и Mg.

По действующему ГОСТу на питьевую воду жесткость ее может быть не более 7 мэкв/л, т. е. Максимально допустимая концентрация кальция в питьевой воде равна 20,047*7=140,28 мг/л.

Временную жесткость воды определяют титрованием стандартным раствором НС1, общую жесткость - комплексонометрически.

studfiles.net

Определение органолептических показателей воды (Лабораторная работа)

В начало

Цель работы: определение органолептических свойств воды, которые включают в себя: запах, привкус, цветность, прозрачность, мутность, температура, примеси нормируются по интенсивности их восприятия человеком.

Задание 1. Определение осадка

Оборудование - цилиндр с плоским дном.

Материал - вода водоема.

Ход работы

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

Большой осадок свидетельствует о загрязнении воды.

Задание 2. Определение запаха

Запах оценивается в баллах. Качество воды, не имеющей запаха, не превышает 2 баллов.

Оборудование:

1) колба с притертой пробкой;

2) коническая колба на 200 мл;

3) часовое стекло;

4) электрическая плитка, термометр.

Материал - вода водоема.

Ход работы

Колбу с притертой пробкой наполняют на 2/3 объема исследуемой водой, сильно встряхивают, открывают пробку и вдыхают ее запах. Для усиления интенсивности запахов воду подогревают. Коническую колбу на 200 мл наполняют на 1/2 ее объема исследуемой водой, закрывают часовым стеклом и нагревают до 60°С. Затем колбу вращательным движением взбалтывают и, сдвинув стекло, быстро определяют запах.

Интенсивность запаха определяют по 5-балльной шкале:

0 - не ощущается;

1 - обнаруживается только опытным исследователем;

2 - слабый, обнаруживается потребителем только в том случае, если указать на него;

3 - заметный, обнаруживается потребителем и вызывает его неодобрение;

4 - отчетливый, обращающий на себя внимание и делающий воду непригодной для питья;

5 - очень сильный, делающей воду совершенно непригодной.

Чистые природные воды запахов не имеют. Естественные запахи описывают, придерживаясь следующей терминологии.

Таблица. Характерные запахи воды

Символ	Характер запаха	Символ	Характер запаха
А	Ароматный	П	Плесневый
Б	Болотный	Р	Рыбный
Г	Гнилостный	С	Сероводородный
Д	Древесный	Т	Травянистый
З	Землистый	Н	Неопределенный

Задание 3. Определение температуры

Оборудование:

1) цилиндр с плоским дном;

2) термометр.

Материал - вода водоема.

Ход работы

Определяется сразу после отбора пробы или непосредственно в водоеме термометром с ценой деления 0,1°C. Термометр держат в воде не менее 5 мин.

Задание 4. Определение прозрачности

Степень прозрачности выражается высотой столба жидкости в см, через который отчетливо виден специальный шрифт. Прозрачностью не менее 30 см должны обладать воды, подаваемые для питьевого водоснабжения без осветления. Речные воды, кроме горных, могут иметь прозрачность 25 см. Уменьшение прозрачности природных вод свидетельствует об их загрязнении.

Оборудование:

1) цилиндр с плоским дном;

2) линейка;

3) шрифт, высота букв которого составляет 2 мм, а толщина линий букв - 0,5 мм.

Материал - вода водоема.

Ход работы

Исследуемую воду наливают в цилиндр, под дно которого подкладывают на расстоянии 4 см шрифт. Сливают воду до тех пор, пока сверху через слой можно будет отчетливо прочесть этот шрифт. Высоту столба оставшейся воды измеряют линейкой. Определение производят при хорошем дневном рассеянном освещении на расстоянии 1 м от светонесущей стены.

Задание 5. Определение цветности

Это природное свойство воды, обусловленное наличием гуминовых веществ, которые придают ей окраску желтовато-коричневого цвета. Гуминовые вещества образуются при разрушении органических соединений в почве, вымываются из нее и поступают в открытые водоемы. Поэтому цветность свойственна воде открытых водоемов и резко увеличивается в паводковый период. Цветность воды определяется в градусах. Вода, имеющая цветность 20°C, считается бесцветной. Вода, не подвергающаяся перед подачей потребителю обесцвечиванию, должна иметь цветность не выше 20°C.

Оборудование:

1) цилиндр;

2) шкала цветности.

Материал: вода водоема.

Для приготовления шкалы цветности смешивают растворы № 1 и № 2 в цилиндрах в следующих соотношениях.

Таблица. Хромово-кобальтовая шкала цветности

Раствор №1, мл

Раствор №2, мл

100

Градусы цветности

Ход работы

Цветность можно определять визуально. Для этого в колориметрический цилиндр наливают 100 мл профильтрованной исследуемой воды, после чего просматривая окраску контрольных растворов сверху вниз, находят цилиндр, окраска жидкости в котором совпадает с окраской воды в цилиндре с исследуемой водой.

Цветность можно более точно определить на фотоколориметре. Для этого строят градуированный график по хромово-кобальтовой шкале цветности. Растворы с различной цветностью фотометрируют в кювете на 5 см в синей части спектра относительно профильтрованной дистиллированной воды.

При цветности выше 35 °С водопотребление ограничивают.

Задание 6. Определение вкусов и привкусов

Определяются в баллах. Без привкусов называется такая вода, привкусы которой не превышают 2 баллов. Определение ведется с заведомо безопасной водой при 20°С. Воду набирают в рот малыми порциями, не проглатывая. Отмечают наличие вкуса (соленый, горький, кислый, сладкий) или привкуса (щелочной, железистый, металлический, вяжущий и т. д.) и их интенсивность в баллах по шкале, аналогично определению интенсивности запаха.

При интенсивности запахов и привкусов выше 2 баллов ограничивается водопотребление, т.к. сильные запахи и привкусы могут быть показателями загрязнения воды загрязненными сточными водами или свидетельствуют о наличии биологически активных веществ, выделяемых сине-зелеными водорослями.

icolog.ru

Лабораторная работа №4 Определение органолептических свойств и жесткости воды.

1.Понятие о жесткости воды.

При кипячении воды бикарбонаты разлагаются с образованием карбонатов, оксикарбонатов и гидроксидов:

Ca(HCO3)2=CaCO3 + h3O + CO2

Mg(HCO3)2= MgCO3+ h3O + CO2

2Mg(HCO3)2= Mg(OH)2CO3+ h3O + 3CO2

Fe(HCO3)2=Fe(OH)2 + 2CO2

Проявление жесткости воды.

На внутренних стенках паровых котлов и трубопроводов из жесткой

воды осаждаются нерастворимые соли в основном СаСО3 по реакции:

Са(НС03)2 =↓ СаСО3 + Н20 + С02.

2Na(Cl7h45COO) + Са(НС03)2 =↓ Ca(С17h45COO)2 +2NaHC03

Характеристика видов жесткости воды

Виды жест кости воды	Соли, содержание которых обуславливает жесткость	Способы устранения
Временная (карбонатная)	Гидрокарбонаты Са(НСО3)2, Mg(HC03)2, гидроксикарбонаты Са(ОНСО3)2, Mg(ОHC03)2,	Кипячение, реагентный
Постоянная (некарбонатная)	Хлориды СаС12, MgCl2, сульфаты CaS04, MgS04.	Реагентный, с помощью ионообменных смол, ионитов
Общая (является суммой временной и постоянной)	Гидрокарбонаты, гидроксикарбонаты, хлориды и сульфаты.	Смешанный

В природных водах европейской части России соединения кальция содержатся в среднем в концентрации 67,2 мг/л.

или 24,31/2=12,16 мг Mg в 1 литре воды, где 40,08 и 24,31-атомные массы Са и Mg.

studfiles.net

Лабораторная работа №4 Определение органолептических свойств и жесткости воды.

1.Понятие о жесткости воды.

При кипячении воды бикарбонаты разлагаются с образованием карбонатов, оксикарбонатов и гидроксидов:

Ca(HCO3)2=CaCO3 + h3O + CO2

Mg(HCO3)2= MgCO3+ h3O + CO2

2Mg(HCO3)2= Mg(OH)2CO3+ h3O + 3CO2

Fe(HCO3)2=Fe(OH)2 + 2CO2

Проявление жесткости воды.

На внутренних стенках паровых котлов и трубопроводов из жесткой

воды осаждаются нерастворимые соли в основном СаСО3 по реакции:

Са(НС03)2 =↓ СаСО3 + Н20 + С02.

2Na(Cl7h45COO) + Са(НС03)2 =↓ Ca(С17h45COO)2 +2NaHC03

Характеристика видов жесткости воды

Виды жест кости воды	Соли, содержание которых обуславливает жесткость	Способы устранения
Временная (карбонатная)	Гидрокарбонаты Са(НСО3)2, Mg(HC03)2, гидроксикарбонаты Са(ОНСО3)2, Mg(ОHC03)2,	Кипячение, реагентный
Постоянная (некарбонатная)	Хлориды СаС12, MgCl2, сульфаты CaS04, MgS04.	Реагентный, с помощью ионообменных смол, ионитов
Общая (является суммой временной и постоянной)	Гидрокарбонаты, гидроксикарбонаты, хлориды и сульфаты.	Смешанный

В природных водах европейской части России соединения кальция содержатся в среднем в концентрации 67,2 мг/л.

или 24,31/2=12,16 мг Mg в 1 литре воды, где 40,08 и 24,31-атомные массы Са и Mg.

studfiles.net

Лабораторная работа №1 Определение запаха и вкуса воды

Сущность метода.Определение основано на органолептическом исследовании характера и интенсивности запаха воды при 20оС, родниковой воды при 7-8оС, и вкуса и привкуса воды. Для питьевой воды вкус и привкус исследуют в сырой воде при комнатной температуре. В воде открытых водоёмов и источников, ненадёжных в санитарном состоянии, вкус воды устанавливают только после её кипячения.

Реактивы и оборудование

Колба коническая с широким горлом с пробкой.

Ход определения. 100 см3исследуемой воды при 20оС наливают в колбу вместимостью 150–200 см3с широким горлом, закрывают пробкой, встряхивают вращательным движением, открывают пробку и быстро определяют характер (таблица 1) и интенсивность запаха по пятибалльной шкале (таблица 2).

При определении вкуса и привкуса в рот набирают 10–15 см3воды, держат несколько секунд, не проглатывая, и определяют их характер и интенсивность (таблица 3).

4.3. Цветность воды

Чистая вода в тонких слоях бесцветна. В толстом слое она имеет голубоватый оттенок. Иные оттенки свидетельствуют о наличии в воде различных растворенных и взвешенных примесей.

Цвет природных вод открытых водоемов чаще всего обусловливается наличием гуминовых веществ, окрашивающих воду в различные оттенки желтого и бурого цвета. Количество этих веществ зависит от геологических условий, характера почв, наличия болот и торфяников в бассейне реки и т.п. Коллоидные железистые соединения придают воде оттенки от желтоватых до зеленых. При попадании в воду отходов различных производств ее цвет может изменяться в зависимости от цвета загрязняющих веществ.

Цветность определяют колориметрически или фотометрически, сравнивая цвет исследуемой воды с эталонной шкалой, имитирующей окраску природных вод. Для этого используют платино-кобальтовую или дихромато-кобальтовую шкалу. Результаты выражают в условных единицах – градусах цветности. Цветность природных вод варьирует от нескольких единиц до нескольких тысяч градусов.

Предельно-допустимая величина цветности в водах, используемых для питьевых целей, составляет 20 о. В соответствии с требованиями к качеству воды в зонах рекреации окраскаводы не должна обнаруживаться визуально в столбике воды высотой 10 см.

Лабораторная работа №2 Определение цветности воды

Сущность метода.Цветность определяют фотометрически, сравнивая цвет исследуемой воды с эталонной дихроматно-кобальтовой шкалой. Результаты выражают в градусах цветности.

Реактивы и оборудование

Фотоколориметр

Основной стандартный раствор, соответствующий 500о по шкале цветности: 0,0875 г дихромата калия, 2 г гептагидрата сульфата кобальта СоSO4 ·7 Н2О и 1см3 конц. серной кислоты растворяют в 1дм3 воды

Серная кислота, 0,02 М раствор

Мерные колбы объемом 50 см3

Пипетки мерные на 5 см3

Ход определения

Построение градуировочного графика. Для приготовления эталонных растворов по хромато-кобальтовой шкале цветности в пять мерных колб вместимостью 50 дм3 вводят по 1, 2, 3, 4, 5 см3 раствора, соответствующего цветности 500о, и доводят объём раствора до метки 0,02М раствором серной кислоты. Полученные стандартные растворы соответствуют 10, 20, 30, 40 и 50опо шкале цветности. Растворы закрывают пробками, перемешивают и фотометрируют при длине волны 413нм, кювета 2 см, раствор-фон вода. Строят градуировочный график – зависимость оптической плотности раствора – градус цветности.

Анализ пробы.Исследуемую пробу воды предварительно фильтруют через мембранный фильтр и визуально сравнивают с хромато-кобальтовой шкалой. Если ориентировочная цветность воды больше 50-70о, то пробу разбавляют дистиллированной водой в два или более раз. При получении окраски исследуемой воды, сравнимой с окраской указанного диапазона шкалы цветности, пробу фотометрируют в тех же условиях, что и эталонные растворы, и определяют цветность по градуировочному графику в градусах цветности хромато-кобальтовой шкалы.

studfiles.net