химия. Билет 1 Раскройте назначение технического анализа и основные методы технического анализа

• Название: Билет 1 Раскройте назначение технического анализа и основные методы технического анализа
• Анкор: химия
• Дата: 10.10.2022
• Размер: 107.09 Kb.
• Имя файла: Mdk_02_01_bilety.docx
• Тип: Документы; #724611
• страница: 3 из 4

Перечислите и дайте характеристику всем методам анализа воды.

1)Фотометрические

Нефтепродукты, нитриты, нитраты, фосфаты , общий фосфор, хром общий, хром 3, хром 5, химическое потребление кислорода (ХПК), цианиды, формальдегиды, сульфиды и сероводород

2)Гравиметрический

Взвешенные вещества , нефтепродукты, жиры, сухие и прокаленные остатки

3)Титриметрический

Растворенный кислород, хлориды, биохимическое потребление кислорода ( БПК)

4)ИК - спектрометрический

Нефтепродукты, жиры

5)Потенциометрический

Водородный показатель (ph), фториды 

6)Нефелометрический

Неионогенные поверхностно – активныхвещества (НПАВ)

7)Манометрический

Биохимическое потребление кислорода (БПК)

Билет 12

Дайте характеристику кислотности и щёлочности воды..

Щелочность обусловлена присутствием в воде веществ, содержащих гидроксо-анион, а также веществ, реагирующих с сильными кислотами (соляной, серной). К таким соединениям относятся:

1) сильные щелочи (KOH, NaOH) и летучие основания (например, NH₃ × H₂O), а также анионы, обуславливающие высокую щелочность в результате гидролиза в водном растворе при рН>8,4 (СО₃^2–, S^2–, PO₄^3–, SiO₃^2– и др.);

2) слабые основания и анионы летучих и нелетучих слабых кислот (HCO₃^–, H₂PO₄^–, HPO₄^2–, CH₃COO^–, HS^–, анионы гуминовых кислот и др.). 

    Щелочность пробы воды измеряется в моль/л экв. или ммоль/л экв. и определяется количеством сильной кислоты (обычно используют соляную кислоту с концентрацией 0,05 или 0,1 ммоль/л экв.), израсходованной на нейтрализацию раствора. 

    При нейтрализации до значений рН8,0–8,2 в качестве индикатора используют фенолфталеин. Определяемая таким образом величина называется свободной щелочностью. При нейтрализации до значений рН 4,2–4,5 в качестве индикатора используют метиловый оранжевый*. Определяемая таким образом величина называется общей щелочностью. При рН = 4,5 проба воды имеет нулевую щелочность.

Соединения первой группы из приведенных выше определяются по фенолфталеину, второй – по метилоранжу. Щелочность природных вод в силу их контакта с атмосферным воздухом и известняками обусловлена, главным образом, содержанием в них гидрокарбонатов и карбонатов, которые вносят значительный вклад в минерализацию воды. Мы уделим этим компонентам достаточно внимания, рассмотрев подробно в разделе «Карбонаты и гидрокарбонаты». Соединения первой группы могут содержаться также в сточных и загрязненных поверхностных водах. 

    Аналогично щелочности иногда, главным образом при анализе сточных и технологических вод, определяют кислотность воды. 

    Кислотность воды обусловлена содержанием в воде веществ, реагирующих с гидроксо-анионами. К таким соединениям относятся:

1) сильные кислоты: соляная (HCl), азотная (HNO₃), серная (H₂SO₄);
2) слабые кислоты: уксусная (CH₃COOH); сернистая (H₂SO₃); угольная (H₂CO₃); сероводородная (H₂S) и т.п.;
3) катионы слабых оснований: аммоний (NH₄⁺); катионы органических аммонийных соединений.

    Кислотность пробы воды измеряется в моль/л экв. или ммоль/л экв. и определяется количеством сильной щелочи (обычно используют растворы КОН или NaOH с концентрацией 0,05 или 0,1 моль/л), израсходованной на нейтрализацию раствора. Аналогично показателю щелочности, различают свободную и общую кислотность. Свободная кислотность определяется при титровании до значений рН 4,3–4,5 в присутствии в качестве индикатора метилового оранжевого. В этом диапазоне оттитровываются HCl, HNO₃, H₂SO₄, H₃PO₄.

    Общая кислотность определяется при титровании до значений рН 8,2–8,4 в присутствии фенолфталеина в качестве индикатора. В этом диапазоне оттитровываются слабые кислоты – органические, угольная, сероводородная, катионы слабых оснований.

    Естественная кислотность обусловлена содержанием слабых органических кислот природного происхождения (например, гуминовых кислот). Загрязнения, придающие воде повышенную кислотность, возникают при кислотных дождях, при попадании в водоемы не прошедших нейтрализацию сточных вод промышленных предприятий и др.

Билет 13

Анализ воды гравиметрическим методом.

Сущность гравиметрического анализа:

Гравиметрическим анализом называют метод количественного химического анализа, основанный на точном измерении массы определяемого вещества или его составных частей, выделяемых в виде соединений точно известного постоянного состава. Гравиметрические определения можно разделить на три группы: методы осаждения, отгонки и выделения.

Методы осаждения основаны на осаждении определяемого компонента в виде малорастворимого химического соединения, фильтровании, прокаливании до постоянной массы и последующем определении массы полученного вещества. При этом различают осаждаемую форму – форму, в виде которой определяемое вещество осаждают, и гравиметрическую форму – форму, в виде которой определяемое вещество взвешивают.

Методы отгонки основаны на отгонке определяемого компонента в виде летучего соединения с последующим определением массы отогнанного вещества (прямое определение) или массы остатка (косвенное определение).

Методы выделения основаны на количественном выделении определяемого компонента из анализируемого раствора путем химической реакции с последующим определением массы выделенного вещества. Этот принцип положен в основу электрогравиметрическогометода анализа, в которомопределяемый компонент выделяется из раствора в результате электрохимических реакций, протекающих на электродах.

Среди гравиметрических методов анализа наиболее широко применяют метод осаждения.

Теоретические основы

Весовой анализ основан на том, что из определенного взвешенного количества вещества (навески) посредством соответствующих химических реакций выделяют определенную составную часть в виде нерастворимого осадка. Этот осадок отфильтровывают, промывают и после прокаливания или высушивания взвешивают на аналитических весах. Затем по массе осадка вычисляют количество этой составной части.

Весовой анализ включает несколько этапов:

1. Отбор средней пробы и подготовка вещества к анализу.

2. Взятие навески.

3. Растворение навески.

4. Осаждение.

5. Определение полноты осаждения (проба на полноту осаждения).

6. Фильтрование и промывание осадка.

7. Определение полноты промывания.

8. Высушивание или прокаливание осадка.

9. Вычисление результатов анализа.

Механизм реакции осаждения

В процессе образования осадка различают три основных параллельно протекающих процесса:

1) образование зародышей кристаллов;

2) рост кристаллов;

3) объединение хаотично ориентированных мелких кристаллов.

Недостатки: значительный расход времени на выполнение анализа.

Область применения гравиметрического анализа:

- определение гигроскопической влаги;

– установление химического состава многих веществ; 

– определение атомных масс элементов; 

Методы осаждения часто применяют как методы разделения. Гравиметрический анализ по методу осаждения применяют при анализе эталонов для калибровки и контроля физико-химических методов анализа, при определении состава синтезированных соединений и др.

Билет 14

Анализ воды титриметрическим методом.

Виды титриметрического анализа

Титриметрический анализ может быть основан на различных типах химических реакций - с переносом протона, электрона, электронной пары, процессы осаждения:

• кислотно-основное титрование — реакции нейтрализации (ацидиметрия (H₃O⁺), алкалиметрия (OH^-)); Методы кислотно-основного титрования основаны на использовании реакции нейтрализации между кислотами и основаниями: Н3О + + ОН- → 2Н2О, упрощено Н+ + ОН- ↔ Н2О.

• окислительно-восстановительное титрование (перманганатометрия (KMnO₄), иодометрия (I₂), хроматометрия (K₂Cr₂O₇), броматометрия (KBrO₃), иодатометрия(KIO₃), цериметрия (Ce(SO₄)₃), ванадатометрия (NH₄VO₃), титанометрия(TiCl₃), хромометрия (CrCl₂), аскорбинометрия(C₆H₈O₆)) — окислительно-восстановительные реакции;

• осадительноетитрование (аргентометрия (AgNO₃), гексоцианоферратометрия, меркурометрия (Hg₂(NO₃)₂)) — реакции, протекающие с образованием малорастворимого соединения, при этом изменяются концентрации осаждаемых ионов в растворе;

• комплексонометрическое титрование — реакции, основанные на образовании прочных комплексных соединений, например, с комплексоном (обычно ЭДТА), при этом изменяются концентрации ионов металлов в титруемом растворе.

Методы титрования

• Метод пипетирования: титрование разных порций раствора (аликвот), отбираемых пипеткой из мерной колбы определенного объема, в которой растворена навеска анализируемого вещества. Из результатов параллельных титрований находят среднее арифметическое значение и используют для вычисления массы определяемого вещества.

• Метод отдельных навесок: некоторое число навесок вещества, взятых на аналитических весах, растворяют в небольших объемах растворителя и проводят титрование в каждом растворе.

Метод пипетирования более быстрый и менее трудоемкий, но и менее точный, чем метод отдельных навесок

По способу приготовления различают первичные и вторичные стандартные растворы. 

Первичный стандартный раствор готовят растворением точного количества чистого химического вещества известного стехиометрического состава в определенном объеме раствора. Для приготовления многих стандартных растворов применяют фиксаналы.

Фиксаналы - точно отвешенные массы твердых веществ или точно отмеренные объемы их растворов, помещенныe в запаянные стеклянные ампулы. 

Вторичный стандартный растворполучают следующим образом: готовят раствор с приблизительной концентрацией, близкой к требуемой, и определяют его концентрацию (стандартизируют) по подходящему первичному стандарту. 

Первичный стандарт должен отвечать ряду требований: 

- иметь состав, строго соответствующий химической формуле;

- быть химически чистым. Квалификация чистоты не ниже х.ч. (химически чистое); 

- быть химически устойчивым как в твердом виде, так и в растворе; 

- обладать по возможности большой молярной массой. 

Реакция титрования должна удовлетворять следующим требованиям:

- быть строго стехиометричной; 

- протекать быстро; 

- протекать количественно;

- должен существовать способ, фиксирующий момент окончания реакции.

Требования к реакциям в титриметрическом анализе. Реакции, используемые в титриметрическоманализе, должны отвечать следующим основным требованиям.

• 1. Реакция должна протекать по строго определенному стехиометрическому уравнению, побочных реакций не должно быть.

• 2. Равновесие в системе должно быть полностью смещено в сторону продуктов реакции, т. е. реакция должна протекать практически до конца. Степень превращения исходных веществ в продукты реакции в точке эквивалентности должна составлять не менее 99,90—99,99 %.

• 3. Реакция должна протекать быстро, чтобы равновесие в любой момент титрования устанавливалось практически мгновенно. Иногда для ускорения протекания реакции растворы нагревают или добавляют катализаторы.

• 4. Реакция должна позволять точно определять конечную точку титрования вблизи точки эквивалентности, т. е. степень оттитрованное™ должна быть в пределах 0,99—1,01.

• 4.2 Применение метода

1. Определение восстановителей. Если окислительно-восстановительная реакция между определяемым восстановителем и MnO4- протекает быстро, то титрование проводят прямым способом. Так определяют оксалаты, нитриты, пероксид водорода, железо (II), ферроцианиды, мышьяковистую кислоту и др.

2. Определение окислителей. Добавляют избыток стандартного раствора восстановителя и затем титруют его остаток раствором KMnO4 (способ обратного титрования). Например, хроматы, персульфаты, хлориты, хлораты и другие окислители можно определять перманганатометрическим методом, подействовав сначала избытком стандартного раствора Fe2+, а затем оттитровав непрореагировавшееколичество Fe2+ раствором KMnO4

3. Определение веществ, не обладающих окислительно-восстановительными свойствами, проводят косвенным способом, например титрованием по замещению. Для этого определяемый компонент переводят в форму соединения, обладающего восстановительными или окислительными свойствами, а затем проводят титрование. Например, ионы кальция, цинка, кадмия, никеля, кобальта, осаждают в виде малорастворимых оксалатов

4. Определение органических соединений. Отличительной особенностью реакций органических соединений с MnO4- является их малая скорость. Определение возможно, если использовать косвенный способ: анализируемое соединение предварительно обрабатывают избытком сильнощелочного раствора перманганта и дают возможность реакции протекать необходимый период времени. Остаток перманганата титруют раствором оксалата натрия

Перманганатометрия используется для определения общей окисляемости воды и почвы. При этом с MnO4--ионом в кислой среде реагируют все органические компоненты (в том числе гуминовые кислоты почв и природных вод).

Перманганатометрию применяют и для анализа легко окисляющихся органических соединений (альдегидов, кетонов, спиртов, карбоновых кислот: щавелевой, винной, лимонной, яблочной, а также гидразогрупп). В пищевой промышленности перманганатометрию можно использовать для определения содержания сахара в пищевых продуктах и сырье, содержания нитритов в колбасных изделиях.

В металлургической промышленности методом перманганатометрии определяют содержание железа в солях, сплавах, металлах, рудах и силикатах.

Способы и приемы титрования

Различают прямое титрование, обратное титрование и титрование по замещению.

• Прямое титрование– к раствору определяемого вещества добавляют по каплям титрант до достижения точки эквивалентности.

Схема титрования: X + R = P.

• Обратное титрование– используют два титранта. Сначала

к анализируемому раствору добавляют точный объем первого титранта (R₁), взятый в избытке. Остаток непрореагировавшеготитранта R₁ оттитровывают вторым титрантом (R₂). Количество титранта R₁, израсходованного

на взаимодействие с анализируемым веществом (Х) определяют по разности между добавленным объемом титранта R₁(V₁) и объемом титранта R₂ (V₂) затраченного на титрование остатка титранта R₁.

Схема титрования: X + R_{1фиксированный избыток} = P₁ (R_{1остаток}).

R_{1остаток} + R₂ = P₂.

Способ обратного титрования применяется в тех случаях, когда для прямой реакции невозможно подобрать подходящий индикатор или она протекает с кинетическими затруднениями (низкая скорость химической реакции).
• Титрование по замещению (косвенное титрование) – применяют в тех случаях, когда прямое или обратное титрование определяемого вещества невозможно или вызывает затруднения либо отсутствует подходящий индикатор.

К определяемому веществу Хдобавляют какой-либо реагент А в избытке, при взаимодействии с которым выделяется эквивалентное количество вещества Р. Затем продукт реакции Р оттитровываютподходящим титрантом R.

Схема титрования: X + А_{избыток} = P_1.

P₁ + R = P_2.

Основные понятия титриметрическогоанализа.

Титриметрический анализ (титриметрия) — совокупность методов количественного анализа, основанных на измерении объемов реагирующих веществ, при титровании.

Титрование — процесс постепенного порционного прибавления раствора реагента (титранта) к исследуемому раствору.

Титрант — раствор с точно известной концентрацией реагента, взаимодействующего с исследуемым веществом.

При титровании необходимо установить количество реагента, химически эквивалентное определяемому веществу, т. е. точно отвечающее стехиометрии реакции. Поэтому в ходе титрования важно точно установить момент окончания реакции или, как говорят, определить точку эквивалентосги.

Точкой эквивалентности (ТЭ) или точкой стехиометричности называют конец протекающей реакции, то есть такой момент, когда количество прибавленного титранта Аэквивалентно количеству определяемого вещества В

Индикаторы — вещества, изменяющие окраску в точке эквивалентности или вблизи ее.

Конечная точка титрования (КТТ) — момент титрования, в который происходит резкое изменение окраски индикатора, т. е. момент окончания титрования. Конечная точка титрования соответствует ТЭ, но часто с ней не совпадает.

Степень оттитрованности /— отношение объема титранта (У_т), добавленного к объему анализируемого раствора в конечной точке титрования, к объему титранта (У_тэ), соответствующему точке эквивалентности

Билет 15

Перечислите методы устранения жесткости воды

Методы устранения жесткости воды.

1.Термический метод. Связан с нагревом воды, снижает только временную (карбонатную) жесткость. В промышленности его используют лишь при наличии дешевых источников тепла (на ТЭЦ, например).

Основан на смещении углекислотного равновесия при нагревании воды в сторону образования карбоната кальция:

С а(НСО₃)₂СаСО₃↓ + СО₂↑+ Н₂О

Мg(НСО₃)₂МgСО₃↓ + СО₂↑+ Н₂О

Растворимость газов падает при повышении температуры, при кипячении воды из нее устраняется углекислый газ.

2. Реагентные методы. Основаны на обработке воды реагентами, образующими с кальцием и магнием малорастворимые соединенияСаСО₃, Са(ОH)₂, Мg(ОH)₂, Са₃(PО₄)₂.

В качестве реагентов используют известь, кальцинированную соду, гидроксиды натрия и бария, ортофосфат натрия. Умягчение воды известкованием применяют при ее высокой карбонатной и низкой некарбонатной жесткости. Кальцинированную соду применяют, если карбонатная жесткость немного больше некарбонатной. Фосфатирование применяют для до умягчения воды до значений 0,02-0,03 мг-экв/л.

3. Термохимический метод. Умягчение осуществляют с применением извести и соды или едкого натра и соды при температуре воды более 100° С (до 165° С). Термохимический метод умягчения применяется в основном при подготовке воды для питания котлов. Только в этом случае утилизируется почти все тепло, затраченное на подогрев воды.

4.Умягчение воды диализом (метод нанофильтрации) основан на разделении растворенных веществ с различными молекулярными массами под действием разных скоростей диффузии через полупроницаемую мембрану, разделяющую концентрированный и разбавленный растворы. Растворенные вещества (соли жесткости) диффундируют через мембрану в сторону разбавленного раствора, растворитель (вода) диффундирует в обратном направлении. Диализ осуществляется в мембранных аппаратах с нитро- и ацетатцеллюлозными пленочными мембранами. Достаточно дорогой способ умягчения воды, требует предварительной очистки воды. При диализе происходит удаление из воды всех солей, в том числе необходимых человеку микроэлементов.

5. Магнитный метод.Механизм воздействия магнитного поля на воду окончательно не выяснен. Существующие гипотезы объясняют влияние магнитного поля на деформацию ионов, их сближение и образование центров кристаллизации; воздействие на коллоидные примеси в воде; влияние на структуру воды. Сущность метода заключается в том, что при воздействии магнитного поля накипь образуется не на поверхности нагрева, а в массе воды. Образующиеся рыхлые осадки легко удаляются. Метод эффективен при обработке кальциево-карбонатных вод.

6. Метод ионного обмена основан на обмене между ионами, находящимися в растворе, и ионами, присутствующими на поверхности твердой фазы – ионита. В качестве ионитов могут использоваться неорганические и органические материалы, способные к обмену ионов и практически нерастворимые в воде. К неорганическим природным ионитам относят цеолиты, глинистые минералы, полевые шпаты, гидрослюды (глауконит). Органические природные иониты - это гуминовые кислоты почв и углей. К органическим искусственным ионитам относят ионообменные смолы с развитой поверхностью. Синтетические ионообменные смолы представляют собой высокомолекулярные соединения, углеводородные радикалы которых образуют пространственную сетку с фиксированными на ней ионообменными функциональными группами.

Иониты имеют плохо связанные с основной структурой материала подвижные, способные к обмену катионы (H⁺ илиNa⁺) или анионы (OH^–) и прочно связанные между собой высокомолекулярные ионыR. В процессе ионообменного умягчения воды происходит замена ионовH⁺,Na⁺ илиOH^– на ионы жесткости:

Мg²⁺ + 2HR →MgR² + 2H⁺;

Са²⁺ + 2NaR → CaR² + 2Na⁺;

HСO^3- + ROH →RHCO³ + OH^–.

Применяя совместное H –Na-катионирование, можно получить остаточную жесткость в пределах 0,05-0,005 мг∙экв/л.

7.Метод перегонки - испарение воды с последующие ее конденсацией. Так как соли относятся к нелетучим соединениям, они остаются, а вода испаряется.

8.Криогенный метод- вымораживание льда. Вода постепенно замораживается, когда остается примерно 10 % жидкости от первоначального количества, незамерзшая вода сливается, а лед оттаивается и превращается обратно в воду. Все соли, которые образуют жесткость, остаются в незамерзшей воде.

+Методы замораживания и перегонка пригодны только для смягчения небольшого количества воды.

 

Билет 16

Анализ фоды хроматографическим методом.

 

1.1. Сущность хроматографии 

Хроматография- основан на распределении компонентов между двумя

фазами – подвижной и неподвижной. Неподвижной фазой обычно

служит твердое вещество (сорбент) или пленка жидкости, нанесенная на

твердое вещество. Подвижная фаза представляет собой жидкость или

газ, протекающий через неподвижную фазу.

Основанная на различных скоростях движения отдельных компонентов смеси через неподвижную фазу под влиянием подвижной, также на сорбционных процессах.

 

Сорбция- поглощение газов, паров или растворенных веществ твердыми или жидкими поглотителями. 

Включает в себя адсорбцию( поглощение на поверхности фазы)  и абсорбции(поглощение в объеме фазы.

 

Классификация методов хроматографии

 

1)В зависимости от агрегатного состояния фазразличают газовую( подвижная фаза-газ или пар)и жидкостную (подвижная фаза- жидкость) хроматография.

 

2)По механизму взаимодействия веществ ссорбентом различают: адсорбционную, ионообменную, осадочную, окислительно-восстановительную, распределительную и др.

 

3)В зависимости от способа оформления процесса различают колоночную(процесс разделения ведут в колонке, заполненным сорбентом)  и плоскостную(бумажную- на бумаге, тонкослойную- на пластинках)  хроматографию.

 

4)В зависимости от способа хроматографированияразличают следующие виды:

 

-- Элюентная(проявительная) заключается в том, что в непрерывный поток подвижной фазы (элюента) вводят смесь веществ, которые сорбируются лучше элюента. По мере движения элюента через колонку с сорбированнымивеществами они перемещаются вдоль слоя сорбента с различной скоростью и, наконец, выходят из неё отдельными зонами, разделёнными элюентом.

 

-- Вытеснительная заключается в том, что в поток подвижной фазы вводят смесь веществ, а затем начинают непрерывно пропускать поток вещества-вытеснителя, которое сорбируется сильнее остальных веществ. По мере того, как вытеснитель продвигается по колонке, он постепенно вытесняет из нее (десорбирует) сорбированные компоненты смеси в порядке увеличения их морбционной способности.

 

-- Фронтальная заключается в том, что анализируемую смесь веществ непрерывно пропускают через смесь сорбента . По мере заполнения колонки вещетсвами они начинают выходить в порядке увеличения их сорбционной способности.

Хроматографию с успехом применяют висследовательских клинических целях в различных областях биохимии и медицины, в фармацевтике,криминалистике, пищевой промышленности, длямониторинга окружающей среды. Универсальность, экспрессность, чувствительность метода обуславливаютчастое использование хроматографии в аналитических целях.

 

 

 

Билет 17

Дайте общую характеристику метода анализа воды.

Дайте общую характеристику анализа вод.

 

Анализ воды — метод исследования свойств и качеств воды. Применяется для определения количества различных веществ в составе воды, находящейся в контакте с человеком в промышленных и бытовых целях, либо в научных.

 

Вода для анализа классифицируется по способу её использования:

• Питьевая вода.

• Природная вода:

o поверхностная вода — вода, постоянно или временно находящаяся в поверхностных водных объектах (реки, озера, пруды, ручьи, болота, атмосферные осадки (дождевая и снеговая вода)),

o грунтовая (родники, колодцы),

o дренажная вода — воды, отвод которых осуществляется дренажными сооружениями для сброса в водные объекты (кроме полигонов бытовых и промышленных отходов),

o подземная вода — воды, в том числе минеральные, находящиеся в подземных водных объектах (скважины);

• Технологическая вода:

o дистиллированная вода,

o бидистиллированная вода,

o деионизованная вода,

o воды котельных и контуров охлаждения,

o диализная вода,

o дочищенная вода (растворы).

 

 

В специальных лабораториях знают, как проверить воду на качество. Для этого могут использоваться разные методики: 

 

• Методика физико-химического анализа даёт представление о жёсткости воды, а также содержанию в ней сухих примесей и веществ органического и неорганического происхождения.

• Паразитарный контроль делается с целью выявления опасных бактерий и простейших.

• Метод исследования на вирусы даёт полное представление о чистоте воды. 

• Методика токсикологического исследования даёт полную картину о содержании токсичных веществ (цианидов, пестицидов, ртути и других летучих элементов). 

• Методика радиационного анализа позволяет контролировать активность компонентов, а также обнаружить опасные радионуклеидныесоединения. 

 

Проверка воды подразумевает три разновидности анализов: 

• Сокращённый анализ даёт представление об основных характеристиках воды: её вкусе, цвете, запахе, мутности, наличии основных химических элементов. 

• Общий химический анализ позволяет провести объективную оценку качества водной среды. 

• Полный углублённый анализ проводится по каждой группе показателей. Здесь выполняется точное тестирование всех показателей, определяется концентрация искомых веществ.

 

Химические показатели качества воды
1. Водородный показатель pH - показывает активность ионов Н


2.Жесткость - комплексный показатель качества воды в большей степени зависящий от концентрации в воде ионов Mg и Ca. Измеряется в мл-экв/л. Вода в глубоких подземных источниках имеет более высокую жесткость 8-10 мг-экв/л. А поверхностные источники 3-6 мг-экв/л.
Общая жесткость- вызвана присутствием растворенных в воде веществ в основном солей Ca и Mg, а также других катионов в значительно меньших количествах, как и железо алюминий магний и тяжелых металлов.
Карбонатнаяжесткость(временная) вызвана присутствием растворенных веществ воде бикарбонатов и карбанатов и УВ Ca и Mg.
Осадочная (некарбонатная) вызывается присутствием растворенных в воде CaCl и CaSO4, которая не растворяется и не оседает в течение 1 часа
. Вода считается пригодный для питья, если ее жесткость не превышает 7-10 мг*экв/л. Излишне мягкая вода менее 1,5 мг*экв/л, также неполезна для здоровья.
Различают 5 видов общей жесткости

применительно применительно к воде
1. Очень мягкая до 1,5 мг*экв/л
2. Мягкая 1,5-4 мг*экв/л
3. Довольно жесткая 4-8 мг*экв/л
4. Жесткая 8-12 мг*экв/л
5. Очень жестко более 12 мг*экв/л


3.Окисляемость - характеризует содержание в воде растворенных органических соединений, высокие показатели окисляемости означает, что вода сильно загрязнена бытовыми стоками. Недопустимо, чтобы в пятьевую воду попадали сточные воды с содержанием белков, жиров, углеводов, эфиров органических кислот, фенолов, нефти и спиртов. 

 

4.Минерализация показывает и содержание в питьевой воде растворенных солей и измеряется в мг/л. Измеряется сухому остатку.


5.Железо и Марганец . В воде содержится преимущественно в виде сульфатов хлоридов гипсововых соединений и иногда фосфатов. В присутствие железа и марганца. В больших количествах очень сильно ухудшает органолептическтические свойства воды


6.Хлориды- присутствие хлорида в воде может быть вызвано вымыванием залежей хлоридов или же они могут появиться в воде в следствииприсутствия стоков, либо в процессе сезонного хлорирования.


7.Соеднинения азота возникает главным образом из белковых
соединений, которые попадают в воду вместе ссточными водами с дождевой водой и выщелачиванием. Это придает воде неприятный запах и вызывает корроизи. В следствиивымывания горных пород, выщелачиванием почвы и иногда в следствие окисления сульфидов и серы. Большое содержание сероводорода вызывают болезни кишечного тракта.
Углекислый газ очень активен и при растворении в воде ,дает кислую среду, вызывая болезни желудочно-кишечного тракта и коррозию металла.


8.Сульфаты. На ряду с хлоридами являются распространенными видами в воды. Попадаю в воду в результате выщелачивания почвы в следующием окислении S- и S0 .


Бактериологические показатели качества воды
Они нормируют содержание в воде бактерий и патогенных микроорганизмов.
Микробное число, это число бактерий, содержащиеся в 1 миллилитре воды.
Для водопроводной воды этот показатель не должен превышать 100. Поверхностные источники водоснабжения бактерий и микрорганизмы
попадают вместе со сточными водами и дождевыми стоками с животными.
Косвенный показатель бактриологическогозагрязнения воды, определяют по содержанию в ней бактерии кишечной палочки.
Единица измерения коли-титров или коли-индекс.
Коли-титр- объем воды, в которой содержится 1 кишечной палочки. Для питьевой воды коли-титрдолжен быть равен 200 или более.
Коли-индекс, это показатель, обратимый коли-титру или содержащихся число кишечных палочек. Не более 3 для пиетьвой воды.


Органолептические показатели качества воды
Мутность-это показатель качества обусловленные присутствием в воде нерастворимых и коллоидных веществ неорганических и органических.
Причиной мутности поверхностных вод являются илы, кремниевая кислота, гидроокиси Fe и Al, органические коллоиды, микроорганизмы и планктон.
Характеристика воды по прозрачности :
1. Прозрачная - видимость более 30 см
2. Мало-мутная- 25-35 см
3.Средней мутности - 20-25 см
4. Мутная - 10-20 см
5. Очень мутная - менее 10 см


Цветность - показатель качества водыобусловленный главным образом присутствием в воде гуминовых м фульфовых, а также соединения Fe(III).
Наибольшую цветность имеют поверхности воды рек и озёр расположенных в реках торфяных болот и заболоченных мсов и наименьшую в степенях и степных зонах. Очень важно выяснить причину цветности , т.к методы удаления Fe и органических соединений отличаются.


Различают 4 основных вида вкуса: солёный, кислый, сладкий и горький.
Вкус воды определяется растворенными в ней веществами органического и неорганического происхождения . Различаются по характеру и интенсивности.
Все другие виды вкусовых ощущений называется привкусами. Бывают: щелочной, металлический, вяжущий привкуса
Интенсивность вкуса и прикуса определяются
20° и оценивают по 5-бальной шкале согласно ГОСТ 3357-74.
Наиболее распространенный солёный вкус воды, чаще всего обусловлен растворенным в воде NaCl, горький - N2SO4, кислый-избытоксвободного CO2.
Запах- показатель качества воды, определяемый органолептическим методом с помощью обоняния

на основании шкалы силы запаха. На запах воды оказывают влияние состав в растворимых веществ, t, ph, и целый ряд прочих факторов. Следует также указывать группу запахов по характеру, делят на 2 группы :
1. Естественного происхождения (живущие и отмершие в воде организмы загнивающие растительные остатки и т.д)
2.Искусственного происхождения ( примеси промышленных и сельхоз сточных вод) . Как правило это хлорный запах, бензиновый и др.
 

Билет 18

Перечислите особенности проведения анализа воды на определение окисляемости.

Перечислите особенности проведения анализа воды на определение окисляемости.

Окисляемость- характеризует содержание в воде растворенных органических соединений. Высокие показатели окисляемости означают, что вода сильнозагрязнена бытовыми стоками. Величина окисляемости выражается в миллиграммах  кислорода на 1 литр раствора.

Виды окисляемости воды

• Йодатная(KIO3)

• Цериевая

• Перманганатную окисляемость ( окислитель KMnO4). Характерна для природных малозагрязненных вод.

• Бихроматную (окислитель K2Cr2O7). Величину бихроматной окисляемости принято также называть ХПК( химическое потребление кислорода). Характерна для природных сильнозагрязненных вод

Наиболее высокая степень окисления достигается методами бихроматной и йодатной окисляемости воды.

Принято считать, что при применении бихроматнойокисляемости происходит практически полное ( за исключением некоторых белковых соединений) окисление веществ до СО2 и Н2О.

При использовании перманганатной окисляемостибиохимически нестойкие вещества окисляются слабо, поэтому, если не требуется большой точности анализа, то для вычисления содержания органических веществ результат анализа удваивают. (как окислитель лучше всего действует в кислой среде)

Это метод применим при концентрации хлорид-ионовдо 300 мг/л, т.к. при большой концентрации хлориды окисляются до свободного хлора, который сам является сильным окислителем, поэтому смсл метода и расчетных формул теряется.

Количественная оценка биохимически окисляющихся веществ, сильно вляющих на кислородный режим водоемов, имеет большое приактическое згачение. Эти вещества окисляются в основном аэробными бактериями до СО2 и Н2О, при этом расходуется кислород. При наличие большого количества биохимически нестойких веществ может образоваться сильный дефицит кислорода, гибнут рыбы и низшие аэробные организмы. Если концентрация кислорода приближается к нулю, то начинают развиваться анаэробные бактерии и водоем загнивает.

Количественной оценкой биохимически нестойких веществ служит показатель БПК ( биохимическое потребление кислорода). Он измеряется по изменению содержания кислорода в пробе, находящейся в темноте при 20 градусах за определенный промежуток времени (обычно за 5 суток- БПК5) и выражается, в отличие от окисляемости, миллиграммах молекулярного кислорода на 1 литр раствора.

 

Билет 19

Раскройте назначение технического анализа и основные методы технического анализа

Раскройте назначение технического анализа и основные методы технического анализа. 

 

Технический анализ - применяют для контроля качественного и количественного состава сырья, промежуточных продуктов и готовой продукции предприятий и определения соответствия их техническим условиям и стандартам.

 

Технический анализ позволяет:

1) Оценить качество исходных материалов.

2) Проверить ход технологического процесса, его соответственно установленным технологическим режимом.

3)Добиться наиболее экономического расходованиясырья, топлива, электроэнергии.

4)Уменьшить отходы производства.

5) Обеспечить качество выпускаемой продукции и материалов.

 

Классификация:

В зависимости от анализируемого объекта и целей исследования технического анализа подразделяютна:

• Методы маркировочного анализа применяют для контроля химического состава и свойств сырья и материалов поступающих на предприятие для переработки и оценки готовой продукции в соответствие с установленными стандартами на эту продукцию.

• Для внутризаводского и цехового контроля применяют экспрессные и автоматические методы анализа позволяющие осуществлять непрерывный и систематический контроль в соответствие с заводскими условиями технологического процесса.

• В тех случаях, когда между заводом производителя и потребителем возникают противоречия в оценки качества продукции, пробу передают сторонней организации для арбитражного анализа.

 

Основные методы анализа:
1.Химические:
Гравиметрический, титриметрический
2. Физико-химические
1)Электро-химические
2)Полярографические
3)Амрометрические
4)Потенциометрические
5)Кулонометрические
6) Кондуктометрические
7) Фотометрические
8)Элюменсцентные
9)Кинетические
3.Физические:
1)Спектроскопические
2)Элюменноспектральные
3)Атомноабсорбциооные
4)Рентгеноспектральнве
5)Маос-спектроскопические
2.Ядерно-физичекские
3.Радиометрические
4.Радиоактивационные
5.Изотопное разбавление

 

Билет 20

Раскройте классификацию природных вод.

Любые источник любого водоснабжения должен быть исследован на показатели качества воды, её пригодность для использования и питья. По закону о санитарно-эпидемическом о благополучии населения от 19.04.91 санитарным правилам Сан Пин 46-30-88 и требованию ГОСТа 2874-82 вода питьевая , вода хозяйствено питьевого назначения относится к пищевым продуктам и должна соответствовать многочисленным санитарно-эпидемическим требованиям. Показатели качества воды можно разделить на органо оптические, химические и бактериологические. К химическим показателям качества воды относятся:

1.Водородный показатель (рН)-показывает активность ионов водорода рН=7-нейтральная, рН<7 кислая, рН>7- щелочная

2.Жесткость- это комплексный показатель качества воды в большей степени зависящий от концентрации в воде ионов Са и Мg, количественно изменяется в мг-экв/л. Вода в глубинах подземных источниках имеет более высокую жесткость 8-10, а поверхностных источников относительно не большую 3-6

Вода считается пригодной для питья, если её жесткость не привыкает 7-10 мг-экв/л, излишне мягкая вода менее полутора мг-экв/л так же полезна для здоровья.

3.Окисляемость-характеризует содержание в воде растворенных органических соединений. Высокие показатели окисляемости означают, что вода сильно загрязнена бытовыми стоками. Недопустимо, что бы в питьевую воду попадали сточные воды с содержанием белков, жиров, углеводов, эфиров, органических кислот, фенолов, нефти, спиртов.

4.Минерализация воды показывает содержание в питьевой воде растворенных солей и измеряется в мг-экв/л. Минерализация питьевой воды измеряется по остатку (сухому).

5.Железо и Марганец

В воде содержится преимущественно в виде сульфатов, хлоридов, гумусовых соединений и иногда фосфатов. В присутствии Fе и Мg о больших количествах очень сильно ухудшают органолептические свойства воды.

6.Хлориды- присутствие хлоридов в воде может быть вызвано вышиванием залежей хлоридов или же они могут появиться в воде вследствие присутствия стоков, либо в процессе сезонного хлорирования

7.Соединение азота(аммиак, нитраты, нитриты)

Возникают главным образом из белковых соединений, которые попадают в воду вместе со сточными водами, с дождевой водой или с выщелачиванием почвы

8.Сероводород.

Придает в воде неприятный запах проводника к развитию серобактерий и вызывает коррозию. Сероводород поступает в воду вследствие вымывания осадочных горных пород, выщелачивания почвы и иногда в следствие окисления сульфидов и серы.

9.Углекислый газ очень активен и при растворении в воде даёт кислую среду, вызывает болезни кишечно желудочного тракта

10.Сульфаты

На ряду с хлоридами являются наиболее растворенными видами загрязнения воды, попадают в воду в результате выщелачивания почвы вследствие окисления сульфидов и серы, большое содержание сульфатов, вызывает болезни пищеварительного тракта, коррозию бетона и железобетоных конструкций.

Показатели качества воды

1.Мутность воды- показатели качества воды, обусловленный присутствием в воде не растворенных колоидных веществ неорганического и органического происхождения. Причиной мутности поверхностных вод являются илы, кремниевая кислота, гидроксид железа и алюминия, органические коллоиды, микроорганизмы и планктоны. В России мутность определяют фотометрическим путем сравнения проб исследуемой воды со стандартными суспензиями

-прозрачная более 30см видимости

-маломутная 25-30 см видимости

-средней мутности 20-25 см видимости

-мутная 10-20 см видимости

-очень мутная менее 10 см видимости

2.Цветность-показатель качества воды, обусловленный главным образом присутствием в воде гуминовых и фульфовых кислот, а так же соединения Fe(|||). Цветность измеряется в градусах платиново-кобальтовой леколы и колеблется от 1 до 1000°С

3.Вкус- определяется растворенными в воде веществами органического и неорганического происхождегтя и различаются по характеру и интенсивности. Различают 4 вида вкуса: соленый, кислый , сладкий, горький. Все остальные виды вкусов называются привкус

Билет 21

Анализ воды потенциометрическим методом