оценка растворенного кислорода в воде. «Оценка растворенного кислорода в воде». Оценка растворенного кислорода в воде
 Скачать 18.25 Kb.
|
|
«Оценка растворенного кислорода в воде» Введение Актуальность : Качество воды - один из важнейших показателей качества окружающей среды, влияющий на здоровье человека. С помощью химических исследований можно оценить качество кислорода в воде и обозначить тенденции в его изменении . Наши исследования помогут понять, какие воздействия на воду являются неблагоприятными, и каким образом восстановить здоровье воды. Цель: определяющих формирование концентрации кислорода в нашей школе в разное время суток , на основе наблюдений и математических расчетов . Молекула кислорода состоит из двух атомов. Химическая связь ковалентная неполярная. Кислород отличает высокая реакционная способность, он окисляет многие вещества уже при комнатной температуре. Если реакции инициировать нагреванием, освещением, катализатором, они протекают очень бурно и сопровождаются выделением большого количества тепла. Особенно сильным окислителем является жидкий кислород: пропитанная им вата при поджигании мгновенно сгорает. Некоторые летучие органические вещества самопроизвольно воспламеняются на расстоянии нескольких метров от открытого сосуда с жидким кислородом. Кислород образует соединения со всеми химическими элементами, кроме гелия, неона и аргона. С большинством элементов он взаимодействует непосредственно, кроме галогенов, за исключением фтора, золота и платины. Взаимодействие c металлами В результате реакции образуется оксид этого металла. 4Al + 3O2 = 2Al2O3; 3Fe + 2O2 = Fe3O4. Взаимодействие с неметаллами При этом образуется оксид этого неметалла. Сера взаимодействует с кислородом при 250°С: S + O2 = SO2. Горение фосфора с образованием оксида фосфора (V) начинается при 60 °С: 4Р + 5О2 = 2Р2О5. Графит реагирует с кислородом при 700-800 °С: С + О2 = СО2. С водородом кислород взаимодействует при 300 °С: 2Н2 + О2 = 2Н2О. Взаимодействие с некоторыми сложными веществами В этом случае образуются оксиды элементов, из которых состоит молекула сложного вещества. 2CuS + 3O2 = 2CuO + 2SO2; СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О. Кислород – второй по электроотрицательности элемент, поэтому в окислительно-восстановительных процессах он выступает в качестве окислителя. Горение, гниение, ржавление и дыхание протекают при участии кислорода. Только при взаимодействии с фтором он проявляет восстановительные свойства: O2 + F2 = F2O2 (в электрическом разряде). Дифторид кислорода может быть получен при быстром пропускании фтора через 2 % раствор щелочи: 2F2 + 2NaOH = OF2 + 2NaF + H2O. Растворенный кислород находится в природной воде в виде молекул O2. На его содержание в воде влияют две группы противоположно направленных процессов: одни увеличивают концентрацию кислорода, другие уменьшают ее. К первой группе процессов, обогащающих воду кислородом, следует отнести: · процесс абсорбции кислорода из атмосферы; · выделение кислорода водной растительностью в процессе фотосинтеза; · поступление в водоемы с дождевыми и снеговыми водами, которые обычно пересыщены кислородом. Абсорбция кислорода из атмосферы происходит на поверхности водного объекта. Скорость этого процесса повышается с понижением температуры, с повышением давления и понижением минерализации. Аэрация – обогащение глубинных слоев воды кислородом – происходит в результате перемешивания водных масс, в том числе ветрового, вертикальной температурной циркуляции и т.д. Фотосинтетическое выделение кислорода происходит при ассимиляции диоксида углерода водной растительностью (прикрепленными, плавающими растениями и фитопланктоном). Процесс фотосинтеза протекает тем сильнее, чем выше температура воды, интенсивность солнечного освещения и больше биогенных (питательных) веществ (P, N и др.) в воде. Продуцирование кислорода происходит в поверхностном слое водоема, глубина которого зависит от прозрачности воды (для каждого водоема и сезона может быть различной, от нескольких сантиметров до нескольких десятков метров). К группе процессов, уменьшающих содержание кислорода в воде, относятся реакции потребления его на окисление органических веществ: биологическое (дыхание организмов), биохимическое (дыхание бактерий, расход кислорода при разложении органических веществ) и химическое (окисление Fe2+, Mn2+, NO2-, NH4+, CH4, H2S). Скорость потребления кислорода увеличивается с повышением температуры, количества бактерий и других водных организмов и веществ, подвергающихся химическому и биохимическому окислению. Кроме того, уменьшение содержания кислорода в воде может происходить вследствие выделения его в атмосферу из поверхностных слоев и только в том случае, если вода при данных температуре и давлении окажется пересыщенной кислородом. Относительное содержание кислорода в воде, выраженное в процентах его нормального содержания, называется степенью насыщения кислородом. Эта величина зависит от температуры воды, атмосферного давления и солености. |