Сущность физико-химических методов анализа. Актуальность темы определяется тем, что как важно знать значение питьевой воды и её свойства

Введение

Актуальность темы определяется тем, что как важно знать значение питьевой воды и её свойства. Вода – одно из самых распространённых веществ в природе (гидросфера занимает 71 % поверхности Земли). Воде принадлежит важнейшая роль в геологии, истории планеты. Без воды невозможно существование живых организмов.

По особенностям происхождения, состава или применения, выделяют:

мягкая вода и жёсткая вода, пресная вода, дождевая вода, талая вода, подземные воды, минеральная вода, дистиллированная вода, сточные воды и питьевая вода.

Питьевая вода — это вода, которая предназначена для ежедневного неограниченного и безопасного потребления человеком и другими живыми существами. Главным отличием от столовых и минеральных вод является пониженное содержание солей (сухого остатка), а также наличие действующих стандартов на общий состав и свойства.

Среди основных показателей качества питьевой воды выделяются:

органолептические, химические, бактериологические, вирусологические, паразитарные, радиологические.

Проверяется запах привкус, мутность, цветность, жесткость питьевой воды, это общее для всех видов вод.

Вода, которая не вредит здоровью человека и отвечает требованиям действующих стандартов качества называется питьевой водой, в случае необходимости, чтобы вода соответствовала санитарно-эпидемиологическим нормам её проверяют, очищают или, официально говоря, «подготавливают» с помощью установок водоподготовки.

Сточные воды- любые воды и атмосферные осадки, отводимые в водоёмы с территорий промышленных предприятий и населённых мест через систему канализации или самотёком, свойства которых оказались ухудшенными в результате деятельности человека.

Сточные воды могут быть классифицированы по следующим признакам:

-производственные

-бытовые

-поверхностные сточные воды

Люди, животные и растения большей частью состоят из воды, в том числе и человек: вода составляет 70 % массы нашего тела. Пожалуй, в распространенности воды, в том, что водой все «проникнуто и охвачено», и заключается ее главнейшее уникальное свойство.

Вторым по значению свойством является способность воды растворять вещества. Вода – универсальный растворитель. Благодаря этому ее состав не исчерпывается формулой H₂O.

В воде содержатся практически все элементы Периодической таблицы, а также газы, основания, кислоты, соли и органические вещества. Все прочие жидкости, которые мы пьем, или употребляем с пищей, или используем в быту и технике.

Третье уникальное свойство воды заключается в том, что на Земле она присутствует одновременно в трех состояниях или, употребляя физическую терминологию, в трех фазах – газообразной, жидкой и твердой, то есть в виде водяного пара, собственно жидкой воды и льда. Не пытайтесь отыскать другое вещество, которое обладало таким же свойством! Возьмем, например, газ кислорода – он превращается в жидкость при температуре —183 °C, а в твердую фазу при –218 °C. Железо, твердый металл, становится жидкостью (расплавом) при +1539 °C, а в парообразное состояние переходит при огромной температуре +3200 °C.

Вода многих источников пресной воды непригодна для питья людьми, так как может служить источником распространения болезней или вызывать долгосрочные проблемы со здоровьем, если она не отвечает определённым стандартам качества воды:

Вода, которая не вредит здоровью человека и отвечает требованиям действующих стандартов качества называется питьевой водой, в случае необходимости, чтобы вода соответствовала санитарно-эпидемиологическим нормам её проверяют, очищают или, официально говоря, «подготавливают» с помощью установок водо-подготовки. Немало важно знать определение мутности воды, ведь от этого зависит здоровье людей.

Мутность воды- показатель, характеризующие уменьшение прозрачности воды в связи с наличием неорганических и органических тонкодисперсных взвесей, а также развитием планктонных организмов. Немного расскажу о Старооскольском Механическом заводе.

Старооскольский механический завод является основным производителем стальной и чугунной дроби в стране. Здесь выпускается также горно-шахтное оборудование и буровой инвентарь, вентиляционно-душирующие установки для горячего металлургического производства; товары народного потребления.

Для изготовления продукции, сложившейся номенклатуры, на заводе применяются технологические процессы, которые дают возможность производить все основные виды переделов используемые в машиностроительной отрасли. На заводе осуществляется аналитический контроль всех процессов производства. Аналитический контроль производства включает в себя практическое применение теории и методов аналитической химии к определению состава конкретных объектов какого-либо производства.

Контроль производства служит для проверки качества продукции и хода технологического процесса, для предотвращения брака и обеспечено

установленного нормами и техническими условиями качества выпускаемых изделий.

К показателям качества относятся следующие показатели: назначения товара, надежность товара, экологичность товара, показатели экологичности товара, эргономические показатели, показатели эргономичности, показатели технологичности товара, эстетичность товара. (см. Приложение 3)

Кроме контроля производства на заводе постоянно контролируется состав питьевой и сточной воды различными химическими и химико-физическими методами.

Цель курсовой работы: исследование качества питьевой воды по данным турбидиметрического определения мутности.

Содержание

1.Введение………………………………………………………………………...5

2. Основная часть………………………………………………………………....9

2.1Сущность физико-химических методов анализа……………….........9

2.2 Фотометрическое определение мутности питьевой воды турбидиметрическим методом по ГОСТ 3351-74…………………………….12

2.3 Реактивы. Материалы. Оборудование…………………………........19

2.4 Проведение анализа…………………………………………………..21

2.5 Обработка результатов………………………………………….........23

2.6 Вывод………………………………………………………………….24

3.Заключение……………………………………………………………...26

4. Литература…………………………………………………………………….28

5. Приложение

2.Основная часть

Сущность физико-химических методов анализа

Физико-химические методы(ФХМА) анализа, основаны на зависимости физических свойств вещества от его природы, причем аналитический сигнал представляет собой величину физического свойства, функционально связанную с концентрацией или массой определяемого компонента.

Физико-химические методы (ФХМА) анализа могут включать химические превращению определяемого соединения, растворения образца, концентрирование анализируемого компонента, маскирование мешающих веществ и других.

В отличие от «классических» химических методов анализа, где аналитическим сигналом служит масса вещества или его объем, в физико-химические методы анализа в качестве аналитического сигнала используют интенсивность излучения, силу тока, электропроводность, разность потенциалов и др.

Важное практическое значение имеют методы, основанные на исследовании испускания и поглощения электромагнитного излучения в различных областях спектра.

К ним относится спектроскопия (например, люминесцентный анализ, спектральный анализ, нефелометрия и турбидиметрия и другие). К важным физико-химическим методам анализа принадлежат: электрохимические методы, использующие измерение электрических свойств веществ, кулонометрия, потенциометрияи т. д.), а также хроматография (например, газовая хроматография, жидкостная хроматография, ионообменная, хроматография, тонкослойная хроматография).

Успешно развиваются методы, основанные на измерении скоростей химических реакций (кинетические методы анализа), тепловых эффектов реакций (термометрическое титрование), а также на разделении ионов в магнитном поле (масс-спектрометрия).

При выполнении физико-химических методов анализа используют специальную, иногда довольно сложную, измерительную аппаратуру, в связи с чем эти методы часто называют инструментальными. Многие современные приборы оснащены встроенными ЭВМ, которые позволяют находить оптимальные условия анализа (напр., спектральную область получения наиболее точных результатов при анализе смеси окрашенных веществ), выполняю. Почти во всех физико-химических методов анализа применяют два основных приема: методы прямых измерений и титрования.

В прямых методах используют зависимость аналитического сигнала от природы анализируемого вещества и его концентрации. Зависимость сигнала от природы вещества - основа качественного анализа (потенциал полуволны в полярографиии т.д.). В некоторых методах связь аналитического сигнала с природой вещества установлена строго теоретически. Например, спектр атома водорода может быть рассчитан по теоретически выведенным формулам. В количественном анализе используют зависимость интенсивности сигнала от концентрации вещества.

Численные значения констант в уравнении связи определяют экспериментально с помощью стандартных образцов, стандартных растворов и т.д. Только в кулонометрии, основанной на законе Фарадея, не требуется определение констант.

Наибольшее распространение в практике получили следующие методы определения констант уравнения связи или, что то же самое, методы количеств, анализа с помощью физико-химических измерений:

1)Метод градуировочного графика. Измеряют интенсивность аналитического сигнала у нескольких стандартных образцов или стандартных растворов и строят градуировочный график в координатахI=f(c) или I=f(lgc), гдеС-концентрация компонента в стандартном растворе или стандартном образце. В тех же условиях измеряют интенсивность сигнала у анализируемой пробы и по градуировочному графику находят концентрацию.

2) Метод молярного свойства применяют в тех случаях, когда уравнение связи I = bc соблюдается достаточно строго. Измеряют аналитический сигнал у нескольких стандартных образцов или растворов и рассчитывают b=I_ст/с_ст; еслис _ст измеряется в моль/л, тоb -молярное свойство.

3) Метод добавок. Измеряют интенсивность аналитического сигнала пробы I_x, а затем интенсивность сигнала пробы с известной добавкой стандартного раствора I_x+стt.

4)Методы титрования. Измеряют интенсивность аналитического сигнала I в зависимости от объема V добавленного титранта. По кривой титрования I=f (V)находят точку эквивалентности и рассчитывают результат по обычным формулам титриметрического анализа.

Физико-химические методы анализа часто используют при определении низких содержаний (порядка 10^-3% и менее), где классические химические методы анализа обычно неприменимы.

В области средних и высоких концентраций химические и физико-химические методы анализа успешно конкурируют между собой, взаимно дополняя друг друга. Физико-химические методы анализа развиваются в направлении поиска новых химических аналитических свойств вещества, увеличения точности анализа, конструирования новых прецизионных аналитических приборов, совершенствования существующих методик и автоматизации анализа.

Широким распространением определения мутности в питьевой воде, является турбидиметрический метод.

2.2 Фотометрическое определение мутности питьевой воды турбидиметрическим методом

Турбидиметрический метод применяется для анализа суспензий, эмульсий, различных взвесей и других мутных сред. Интенсивность пучка света, проходящего через такую среду, уменьшается за счет рассеивания и поглощения света взвешенными частицами.

Турбидиметрические методы основаны на измерении интенсивности света It прошедшего через анализируемую суспензию

Основным достоинством турбидиметрического метода является их высокая чувствительность, что особенно ценно по отношению к элементам или ионам, для которых отсутствуют цветные реакции.

Данный вид исследования мутных сред основан на измерении изменения интенсивности потока световой энергии, прошедшего через дисперсную систему. Изменение потока световой энергии вызвано как поглощением, так и его рассеянием дисперсной системой. Метод аналогичен колориметрическому методу, но в ряде случаев измерение может происходить в потоке «белого света» без применения фильтров.

С точки зрения чувствительности метода, сравнение нефелометрии и турбидиметрии оказывается в пользу нефелометрии, т. к. этот метод более чувствителен, когда небольшое количество взвешенных частиц приводит к заметному возрастанию сигнала при незначительном фоне.

Влияние фонового рассеяния уменьшено в ряде приборов отказом от измерения рассеяния под углом 90° и электронным вычитанием фоновых сигналов (скоростная нефелометрия).

С другой стороны, принято считать, что если уровень регистрируемого рассеяния не превышает 20% от световой энергии, поступающей в дисперсную среду, то результаты турбидиметрических измерений могут оказаться недостоверными.

Преимущество турбидиметрического анализа заключается в том, что измерения могут быть выполнены практически на любом колориметре или фотометре. Повышение чувствительности турбидиметрических исследований может быть достигнуто за счет использования спектрофотометров с высококачественными детекторами.

Направления прохождения потоков световой энергии, поясняющие принципы проведения турбидиметрических исследований, показаны на рисунке компоненты, которые используются при построение турбидиметрических приборов, похожи и включают источник света, фильтр и фокусирующую световой поток систему линз, кювету с образцом и детектор с устройствами отображения и регистрации результата.

В качестве источника света обычно используются ртутные дуговые лампы, вольфрамо-йодистые лампы и гелий-неоновые лазеры. Лазеры излучают монохроматический свет, сконцентрированный в узкий и интенсивный луч. Однако лазеры очень дороги и могут излучать ограниченный набор фиксированных по частоте волн.

Измерения проводят с помощью фотоэлектроколориметров, причем техника измерений аналогична технике фотометрирования. Для нахождения концентрации применяют метод градуировочного графика.

Достоинством нефелометрических и турбидиметрических методов

является их высокая чувствительность, что особенно ценно в случае определения элементов, у которых не наблюдается цветных реакций. Однако погрешность определения в турбидиметрических методах несколько больше, чем в фотометрических, что связано с трудностями получения суспензий, обладающих одинаковыми размерами частиц, стабильностью во времени и т. п. Турбидиметрическое определение сульфат-ионов основано на измерении интенсивности помутнения растворов, содержащих сульфаты, при добавлении хлорида бария.

Оптическую плотность растворов измеряют при 315 нм. Линейная зависимость оптической плотности от концентрации сульфатов наблюдается в диапазоне 0 — 50мг/дм³

Сульфат-ионы осаждают в виде сульфата бария в хлороводородной среде. Для стабилизации суспензии BaSO₄ в реакционную смесь вводят глицерин или этиленгликоль, а для понижения растворимости сульфата бария — этиловый спирт.

Определению мешают взвешенные, окрашенные, опалесцирующие вещества, а также кремниевая кислота при концентрации более 200 мг/дмSi, маловероятная для вод с низким содержанием сульфатов.

Мешающее влияние взвешенных и коллоидных веществ устраняют предварительным фильтрованием пробы через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм. Влияние опалесцирующих веществ и невысокой цветности учитывают измерением собственной оптической плотности пробы,

подкисленной кислотой. Влияние высокой цветности, обусловленной присутствием гумусовых веществ, устраняют обработкой пробы активным углем.

Возможность осаждения хлоридом бария других анионов (карбонатов, фосфатов, сульфитов) устраняется в процессе анализа при подкислении пробы.

Измеряют интенсивность либо рассеянного света (нефело -метрический

вариант), либо света, прошедшего через мутную среду (турбидиметрический вариант). Содержание сульфат-ионов определяют методом градуировочного графика.

Для приготовления стандартного раствора нужно следующее: раствор соляной кислоты (1:1). 50 см³ концентрированной соляной кислоты смешивают с 50 см³ бидистиллированной воды. Раствор устойчив.

Раствор хлорида бария, 5 %. 6,2 г хлорида бария BaCI₂.2H ₂О растворяют в 100 см³ бидистиллированной воды.

Раствор осадителя. 50 см³ 5 % раствора хлорида бария смешивают с 150 см³ глицерина или этиленгликоля и 150 см³ этилового спирта в конической колбе вместимостью 500 см³. Доводят величину рН раствора приблизительно до 3 раствором соляной кислоты 1:1 и оставляют на 1-2 сутки в темном месте, накрыв колбу часовым стеклом. После отстаивания раствор осадителя переливают в темную склянку с притертой пробкой. Если при отстаивании на дне колбы образовался осадок, перенос реактива в склянку следует проводить осторожно, так чтобы осадок остался в колбе. Раствор осадителя пригоден не более 3 мес.

Для построения градуировочного графика в мерные колбы вместимостью 50 см³ с помощью градуированных пипеток вместимостью 1, 5 и 10 см³ вносят 0; 0.6,; 1,0; 2 0; 3,0; 4^0; 6,0; 8,0; 10,0 см³раствора сульфата калия с массовой концентрацией сульфат-ионов 0,250 мг/см³. Объемы растворов доводят до меток на колбах бидистиллированной водой, перемешивают. Рассчитать полученные концентрации. 5 см каждого из приготовленных растворов вносят в конические колбы вместимостью 50 см³ и добавляют по 1 капле раствора соляной кислоты 1:1. При непрерывном перемешивании приливают в каждую колбу 5 см³ раствора осадителя и продолжают перемешивание содержимого еще 10-15 с. Через 40 ± 5 мин измеряют оптическую плотность растворов в кювете длиной 2 см иоптическую плотность холостого опыта вычитают из оптической плотности растворов, содержащих сульфаты.

Градуировочную зависимость строят в координатах: оптическая плотность — концентрация сульфат-ионов в мг/дм³ и рассчитывают методом наименьших квадратов.

Для определения сульфат-ионов. Отбирают 5,0 см анализируемой воды в сухую коническую колбу

вместимостью 50 мл³ или пробирку с притертой пробкой вместимостью 10-

15 см, добавляют 1 каплю соляной кислоты 1:1 и перемешивают.

Через 1-2 мин при непрерывном перемешивании приливают в колбу 5 см³ раствора осадителя и продолжают перемешивание содержимого еще 10-15 с. Через 40 г 5 мин измеряют оптическую плотность пробы при 315 нм в кювете длиной 2 см относительно дистиллированной воды. Одновременно выполняют анализ холостой пробы, используя 5 см бидистиллированной воды.

Для вычисления вычисляют значение оптической плотности Dх, соответствующее концентрации сульфатов в исходной пробе по формуле:

А = А - Ai -А₂ ,

где
А — значение оптической плотности пробы, полученное в ходе определения;

Ai — значение собственной оптической плотности пробы;

А₂ — значение оптической плотности холостой пробы.

По градуировочной зависимости находят массовую концентрацию сульфатов в анализируемой пробе воды, соответствующее полученному значению оптической плотности А.

Для определения сульфат ионов требуются следующие реактивы: раствор соляной кислоты (1:1).50 см³ концентрированной соляной кислоты смешивают с 50 см³ бидистиллированной воды. Раствор устойчив. Раствор хлорида бария, 5 % 6,2 г хлорида бария BaCI₂.2H ₂О растворяют в 100 см³ бидистиллированной воды. Раствор осадителя : 50 см³ 5 % раствора хлорида бария смешивают с 150 см³ глицерина или этиленгликоля и 150 см³ этилового спирта в конической колбе вместимостью 500 см³. Доводят величину рН раствора приблизительно до 3 раствором соляной кислоты 1:1 и оставляют на 1-2 сутки в темном месте, накрыв колбу часовым стеклом.

После отстаивания раствор осадителя переливают в темную склянку с притертой пробкой.

Если при отстаивании на дне колбы образовался осадок, перенос реактива в склянку следует проводить осторожно, так чтобы осадок остался в колбе. Раствор осадителя пригоден не более 3 месяца, а для построения градуировочного графика в мерные колбы вместимостью 50 см³ с помощью градуированных пипеток вместимостью 1, 5 и 10 см³ вносят 0; 0.6,; 1,0; 2 0; 3,0; 4^0; 6,0; 8,0; 10,0 см³раствора сульфата калия с массовой концентрацией сульфат-ионов 0,250 мг/см³. Объемы растворов доводят до меток на колбах бидистиллированной водой, перемешивают. Рассчитать полученные концентрации. 5 см каждого из приготовленных растворов вносят в конические колбы вместимостью 50 см³ и добавляют по 1 капле раствора соляной кислоты 1:1. При непрерывном перемешивании приливают в каждую колбу 5 см³ раствора осадителя и продолжают перемешивание содержимого еще 10-15 с. Через 40 ± 5 мин измеряют оптическую плотность растворов в кювете длиной 2 см.

Оптическую плотность холостого опыта вычитают из оптической плотности растворов, содержащих сульфаты.

Турбидиметрическое определение кальцияи основано на осаждении кальция в виде оксалата и измерении интенсивности света, прошедшего через раствор, содержащий суспензию СаС₂О₄. Присутствие этанола повышает чувствительность метода.

Для определения кальция требуются следующие реактивы: карбонат кальция СаСО₃(к), высушенный при 110 ^СС, оксалат аммония (NH₄)₂C₂O₄ • Н₂О, 0,25М раствор, соляная кислота НС1, 2М раствор.

Для приготовление стандартного раствора кальция рассчитывают навеску СаСО₃, необходимую для приготовления 100 мл исходного стандартного раствора с титром по кальцию Т_Са = 1 • 10~³ г/мл.

Навеску СаСО₃, близкую к рассчитанной, взвешивают на аналитических весах в стакане вместимостью 50 мл и осторожно растворяют ее в 10 мл раствора НС1, добавляя кислоту постепенно, малыми порциями. Количественно переносят полученный раствор в мерную колбу вместимостью 100 мл и доводят до метки водой.

Разбавленный стандартный раствор кальция с титром по кальцию Т_Са = 1•10~⁴ г/мл (раствор 2) готовят разбавлением исходного раствора водой в 10 раз.В четыре-пять мерных колб вместимостью 50 мл приливают из бюретки по 10 мл раствора оксалата аммония, пипеткой добавляют различ­ные (от 1 до 10 мл) объемы разбавленного стандартного раствора соли кальция (раствора 2) и доводят содержимое колб до метки водой. (Растворы рекомендуется готовить с интервалом в 5 мин.

Для повышения чувствительности определения можно добавить в каждую колбу 5—10 мл этилового спирта.)

Растворы перемешивают, поочередно наливают в кювету оптического прибора (I = 3 см при работе на фотоэлектроколориметре) и через 5 мин после приготовления измеряют оптическую плотность относительно воды при зеленом светофильтре. По полученным данным строят градуировочный график в координатах оптическая плотность—концентрация кальция.

Для определения кальция исследуемый раствор помещают в мерную колбу вместимостью 100 мл, доводят до метки водой и тщательно перемешивают. В мерную колбу вместимостью 50 мл пипеткой переносят 10 мл полученного раствора.

Добавляют из бюретки 10 мл раствора оксалата аммония, этиловый спирт (если его добавляли при построении градуировочного гра­фика) и доводят раствор до метки водой. Через 5 мин после приготовления измеряют оптическую плотность и по графику находят концентрацию кальция

исследуемом растворе. Рассчитывают массу кальция в пробе исследуемом растворе.

2.3 Реактивы. Материалы. Оборудование

Фотоэлектроколориметр КФК-2;

Кюветы с толщиной поглощающего свет слоя 50 и 100 мм;

Весы лабораторные, класс точности 1, 2;

шкаф сушильный: центрифуга;

Тигли фарфоровые;

Прибор для фильтрования через мембранные фильтры с водоструйным насосом;

Пипетки мерные, вместимостью 25, 100 мл;

Суспензия должна содержать около 4г/дм³каолина.каолин обогащенный для парфюмерной промышленности;

Калия пирофосфат

натрия пирофосфат,

гидразинсульфа,

гексаметидентетрамин для монокристаллов,

ртуть хлорная,

формалин,

хлороформ;

Фильтры мембранные;

Определение мутности производят не позднее, чем через 24 часа, после отбора пробы. Проба может быть законсервирована, добавив 2-4 мл хлороформа на 1 литр воды. Мутность воды определяется фотометрическим путём сравнения проб исследуемой воды со стандартными суспензиями.

Стандартные суспензии могут быть изготовлены из каолина или трепела. Стандартные растворы готовят по Государственному Стандартному Образцу (ГСО - предназначены для градуировки и поверки аналитических приборов, контроля погрешности методик выполнения измерений (МВИ), аттестации вновь разрабатываемых МВИ содержания анионов в водных и воздушных средах, почвах и отходах).

Подготовка Стандартного Образца(СО- заключается в предварительном приготовлении из него градуировочных суспензий методом объемного разбавления). Суспензии из СО следует готовить при температуре 20-25 градусах. В процессе приготовления суспензии не допускается изменения температуры окружающей среды более чем на 20 градусов.

Объем до 50 см³ раствора 2,5 г гексаметилентетрамина(CH₂)₆N₄разбавляют в мерной колбе вместимостью 500 см³ в 25 см³дистиллированной воды 25 см³ раствора А добавляют к раствору.

Для приготовления рабочих стандартных суспензий из каолина мутности основную стандартную суспензию взбалтывают и готовят из нее суспензию, содержащую 100 мг/дм³ каолина. Из промежуточной суспензии готовят рабочие суспензии концентрацией0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 мг/дм³. Промежуточная суспензия и все рабочие суспензии готовятся на бидистиллированной воде и хранятся не более суток.

Для приготовления основной стандартной суспензии формазина I, содержащей 0,4 ЕМ в 1 см ³ берут раствор А. 0,5 г гидразинсульфата (NH₂)₂ · H₂SО₄ растворяют в дистиллированной воде и доводят Б и выдерживают (24 ± 2) ч при температуре (25 ± 5) °С. Затем добавляют дистиллированную воду до метки. Основная стандартная суспензия формазина хранится 2 мес и не требует консервации и стабилизации.

Для приготовления стандартной суспензии формазинаII, содержащей 0,04 ЕМ в 1 см³ раствора делают следующее: 50 см³ тщательно перемешанной основной стандартной суспензии формазина I разбавляют дистиллированной водой до объема500 см³. Стандартная суспензия формазина II хранится две недели.

Для приготовления рабочих стандартных суспензий из формазина берут 2,5; 5,0; 10,0; 20,0 см³ предварительно перемешанной стандартной суспензии формазина II доводят до объема 100см³бидистиллированой водой.

2.4 Проведение анализа

Для приготовления основной стандартной суспензии из каолина берут 25 - 30 г каолина хорошо взбалтывают с 3 - 4 дм³дистиллированной воды и оставляют стоять 24 ч. Через 24 ч сифоном отбирают неосветлившуюся часть жидкости. К оставшейся части вновь приливают воду, сильно взбалтывают, снова оставляют в покое на 24 ч и вновь отбирают среднюю неосветлившуюся часть. Эту операцию повторяют трижды, каждый раз присоединяя неосветлившуюся в течение суток суспензию к ранее собранной. Накопленную суспензию хорошо взбалтывают и через трое суток сливают жидкость над осадком, как содержащую слишком мелкие частицы.

К полученному осадку добавляют 100 см³дистиллированной воды, взбалтывают и получают основную стандартную суспензию. Концентрацию основной суспензии определяют весовым методом (не менее, чем из двух параллельных проб): 5 см³суспензии помещают в тигель, доведенный до постоянной массы, высушивают при температуре 105 °С до постоянной массы, взвешивают и рассчитывают содержание каолина на 1 дм³ суспензии.

Затем основную стандартную суспензию стабилизируют пирофосфатом калия или натрия (200 мг на 1 дм³) и консервируют насыщенным раствором хлорной ртути (1 см³ на 1дм³), формалином (10 см³ на 1 дм³)или хлороформом (1 см³ на 1 дм³).

Основная стандартная суспензия хранится в течение 6 мес. Эта основная стандартная испытуемая вода из которой удалены взвешенные вещества путем центрифугирования или фильтрования через мембранные фильтры.

Содержание мутности в мг/л определяют по градуировочному графику. (см. Приложение 1).

Для построения градуировочного графика берут стандартные рабочие суспензиям. Полученные значения оптических плотностей и соответствущие им концентрации стандартных суспензий (мг / л) наносят на график.

Перед проведением испытаний во избежание ошибок производят калибровку фотоколориметров по жидким стандартным суспензиям мутности или по набору твёрдых стандартных суспензий мутности с известной оптической плотностью.

В кювету с толщиной поглащающего свет слоя 5-10 см вносят хорошо взболтанную испытуемую пробу, измеряют оптическую плотность в зелёной части спектра. Контрольный жидкостью служит испытуемая вода из которой удалены взвешенные вещества путем центрифугирования или фильтрования через мембранные фильтры.

Содержание мутности в мг/л определяют по градуировочному графику.

Расчёт:

2.5 Обработка результатов

Объём СО, Vсо, см³ рассчитывают по формуле:

Vco = Х * Vk 1Xco

Х- значение мутности приготовленная суспензиями, ЕМФ;

Хсо- аттестованное значение мутности СО, ЕМФ;

Vk- объём используемый мерной колбой, см³

ГСО с содержанием мутности 4000 ЕМ

Раствор №1-1см³ ГСО питьевая вода до 1000 см³

1см³ =4 ЕМФ

Раствор №2-1см³ раствора №1 питьевая вода до 1000 см³

1см³=0,04 ЕМФ

Vсм³ раствора №2 + питьевая вода до 1000 см³à и делаем анализ на КФК-2

Мутность определяют по формуле:

2.6 Вывод

Питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства.

Качество воды определяют ее составом и свойствами при поступлении в водопроводную сеть; в точках водоразбора наружной и внутренней водопроводной сети.

Микробиологические показатели. Безопасность воды в эпидемическом отношении определяют общим числом микроорганизмов и числом бактерий группы кишечных палочек.

По микробиологическим показателям питьевая вода должна соответствовать требованиям.

Токсикологические показатели качества воды характеризуют безвредность ее химического состава и включают нормативы для веществ:

встречающихся в природных водах;

добавляемых к воде в процессе обработки в виде реагентов;

появляющихся в результате промышленного, сельскохозяйственного, бытового и иного загрязнения источников водоснабжения.

Концентрация химических веществ, встречающихся в природных водах или добавляемых к воде в процессе ее обработки, не должны превышать нормативов.

Органолептические показатели, обеспечивающие благоприятные органолептические свойства воды, включают нормативы для веществ:

встречающихся в природных водах;

добавляемых к воде в процессе обработки в виде реагентов;

появляющихся в результате промышленного, сельскохозяйственного и бытового загрязнений источников водоснабжения.

Концентрации химических веществ, влияющих на органолептические свойства воды, встречающихся в природных водах или добавляемых к воде в процессе ее обработки, не должны превышать нормативов

Вода не должна содержать различимые невооруженным глазом водные организмы и не должна иметь на поверхности пленку

Концентрации химических веществ,присутствующих в воде в результате промышленного, сельскохозяйственного и бытового загрязнений, не должны превышать ПДК, утвержденных Министерством здравоохранения СССР для воды водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования по органолептическому и санитарно-токсикологическому признаку, а также норм радиационной безопасности НРБ-76/87. При обнаружении в воде таких химических веществ с одинаковым лимитирующим признаком вредности, сумма отношений обнаруженных концентраций в воде и их ПДК не должна быть более 1.

Питьевая вода — это вода, которая предназначена для ежедневного неограниченного и безопасного потребления человеком и другими живыми существами. Главным отличием от столовых и минеральных вод является пониженное содержание солей (сухого остатка), а также наличие действующих стандартов на общий состав и свойства.

Проверяется запах привкус, мутность, цветность, жесткость питьевой воды, это общее для всех видов вод.

Мутность воды- показатель, характеризующие уменьшение прозрачности воды в связи с наличием неорганических и органических тонкодисперсных взвесей

Вывод: результаты анализа удовлетворены, так как отвечают нормам допуска.(См. Приложение 4)

3.Заключение

Все наверное знают, что человеческому организму для нормальной жизнедеятельности в первую очередь нужна чистая питьевая вода. Вода - это основное средство доставки питательных микроэлементов ко всем органам нашего тела. Чистая питьевая вода не заменима в процессах роста и питания организма, чистая питьевая вода обеспечивает стабильный уровень температуры в теле и в случаях потребности именно вода способна заполнить недостающие, но жизненно важные ресурсы в организме и заменить их на некоторое время.

В стремительном темпе нашей жизни довольно часто организм испытывает недостаток водного баланса в теле. Это проявляется в легкой жажде, но чаще всего из-за большого скопления дел, на это чувство мы не обращаем своего внимания, тем более, если источника с водой нет под рукой. А последствия недостачи жидкости в организме отражаются очень плачевно на нашем здоровье: как только организму перестает хватать воды - сбиваются все физиологические циклы, расходуются те ресурсы, которые организм припасает на "черный день" или же особо экстренные ситуации. Воду-то организм нашел, но чтобы восполнить недостающий потраченный на воду ресурс - организм как можно быстрее старается его обновить да еще и с запасом - отсюда "на лицо" лишний вес, да и не только на лицо, но и на все тело. Это не единственное последствие "легкой жажды": также разбалансируются механизмы пищеварения, обмена веществ, кровообращения и даже мозговой деятельности. Все это грозит переутомлением, потерей внимания, головными болями. Но это еще не все. Если регулярно организм не дополучает воды в активный период дня - это грозит серьезными сбоями практически во всех системах организма, в итоге недостаток воды ведет не только к обострению "слабых мест" в нашем организме, но и к появлению новых недугов. Чистая вода, как уже было сказано, имеет огромное значение в человеческой жизни, жизни животного, растительного мира, и природы в целом. Дееспособность всех живых клеток зависит от наличия воды. Исследуя то, какую роль вода играет для человека, можно увидеть, что весь наш организм является совокупностью водных растворов, коллоидов, суспензий и прочих сложных по своему составу водных систем.

Вода обогащает клетки организма питательными веществами (витамины, минеральные соли) и выводит отходы жизнедеятельности (шлаки). Помимо этого, вода задействована в процессе терморегуляции (потоотделение) и в процессе дыхания (человек может дышать очень сухим воздухом, но сравнительно небольшое время). Для нормальной работоспособности всех систем человеку требуется пить как минимум 1/5 литра воды в сутки.

В итоге, чистая вода, употребляемая человеком необходима для его правильной жизнедеятельности. Поэтому главным вопросом нашего питания является регулярное употребление воды путём введения в организм в свободном виде и в пище, а также обязательное использование именно чистой воды. Поэтому необходимо проводить очистку питьевой воды. Проверка на мутность питьевой воды также является неотъемлемой частью, которая производит очитку воды и проверяет качество.

Мутность воды - показатель, характеризующие уменьшение прозрачности воды в связи с наличием неорганических и органических тонкодисперсных взвесей, а также развитием планктонных организмов. Причинами мутности воды может быть наличие в ней песка, глины, неорганических соединений (гидроксида, алюминия, карбонатов различных, металлов), а также органических примесей или живых существ, например бактерио- фито- или зоопланктона.

Таким образом в курсовой работе отражено значение показателя качества питьевой воды-определение мутности.

4. Литература

Конспекты:

Конспект по дисциплине: «Аналитическая химия»

Конспект по дисциплине: «Технический анализ»

Конспект по дисциплине: «Физико-химические методы анализа»

Конспект по дисциплине: «Спектральный анализ»

Книги:

«Основы технического анализа». Писаренко В.В. и Захаров Л,С. Издательство «Высшая школа». Москва 1972

«Технический анализ контроля». Августинович И.В., Андрианова С.Ю. Москва. Издательский центр « Академия» 2010

«Производственное обучение лаборантов химиков». Гурвич Я.А. Москва. «Высшая школа» 1987

«Основы аналитической химии». Книга 1. Иванов В.М. Гармаш А.В

Доролова Ю.А. Москва. «Высшая школа» 2004

«Аналитическая химия». А.А Ищенко. Москва. Издательский центр « Академия» 2012

ГОСТы:

ГОСТ 3351-74 Вода питьевая. Методы определения вкуса, запаха, цветности и мутности;

ГОСТ 4192-82 Вода питьевая. Методы определения минеральных веществ

ГОСТ 2874-82 Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством воды.

Сайты:

Аналитическая химия статьи, программы, обьявления.

Химический Форум Chemforum.ru содержит информацию по химической промышленности России и СНГ. Представляет собой разноплановый информационный центр для предприятий химической и смежных отраслей промышленности России и СНГ.

chem.msu.su - на сайте "Химическая наука и образование в России": "Электронная библиотека по химии" - chem.msu.su (раздел "Материалы для школьников") и "Школьное химическое образование в России: стандарты, учебники, олимпиады, экзамены" - chem.msu.su (материалы для учителей и школьников).

school-sector.relarn.ru - "Химия для ВСЕХ" из серии "Обучающие энциклопедии".

Областное государственное автономное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

«Старооскольский индустриальный техникум»

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине «Физико-химические методы анализа»

«Фотометрическое определение мутности питьевой воды турбидиметрическим методом»

КР. 240308.4979.00.00.ПЗ

Выполнила студентка Требунских Ольга Михайловна

Группа АК 44 Специальность «Аналитический контроль качества химических соединений»

Защищён с оценкой _____________

Руководитель проекта __________ «___» ________ 2014 г. Семерджиева Е.В.

^{подпись}

Старый Оскол