Определение хлорпотребности воды

Цель работы: закрепить теоретические знания о хлорировании воды и овладеть навыком определения хлорпотребности воды.

При хлорировании воды только 1—2% активного хлора затра­чивается на уничтожение микробов. Большая часть его связывает­ся со взвешенными частицами, вступает в реакцию с органиче­скими веществами, идет на окисление неорганических веществ. Все эти виды связывания хлора образуют понятие хлор поглощае­мость воды. Чем больше в воде органических веществ, тем выше ее хлорпоглощаемость, и наоборот.

При введении в воду количества хлора, превышающего ее хлорпоглощаемость, образуется избыток хлора, который называют остаточным хлором.

Количество активного хлора, необходимое для обеззаражива­ния 1 л воды, называется хлорпотребностью воды.

Хлорирование воды в полевых условиях обычно проводится 2 способами: 1) хлорированием нормальными дозами хлора с уче­том хлорпотребности воды; 2) хлорированием повышенными доза­ми (перехлорирование). При хлорировании воды нормальными дозами хлора требуется такое количество хлорной извести, которое способно обеспечить наличие в воде 0,3—0,5 мг/л остаточного хлора на протяжении 30 мин контакта воды с хлором летом и в течение 1—2 ч зимой. Нормальные дозы хлора применяются для хлорирования йоды, которая прошла процесс очистки. Установлено ориентировочно, что для хлорирования чистых вод на 1 л воды требуется примерно 1 мг активного хлора, что соответствует 5—6 мг сухой хлорной извести в зависимости от содержания в ней активного хлора. При значительном содержа­нии органических веществ для обеззараживания 1л воды обычно необходимо до 5 мг активного хлора.

Определение хлорпотребности воды (выбор рабочей дозы хло­ра) проводится путем опытного хлорирования. В 3 стакана с ис­следуемой водой приливают различное количество хлорной изве­сти. Спустя 30 мин добавляют к воде растворы йодистого калия, соляной кислоты, крахмала и наблюдают за появлением синего окрашивания. Оно возникает только в тех стаканах, где имеется остаточный хлор (при отсутствии остаточного хлора не происхо­дит синего окрашивания). Для количественного определения остаточного хлора содержи­мое стаканов осторожно по каплям титрируют 0,01 н. раствором гипосульфита. После добавления каждой капли гипосульфита жидкость перемешивают стеклянной палочкой. Титрирова­ние прекращают, как только жидкость обесцветится. Порядок работы следующий:

- в 3 стакана со стеклянными палочками наливают по 200 мл исследуемой воды;

- в каждый стакан специальной пипеткой (1 мл — 25 капель) добавляют разное количество 1%-ного раствора хлорной извести: в 1-й стакан — 2 капли, во 2-й — 4 капли, в 3-й—6 капель;

- содержимое стаканов тщательно, перемешивают и оставля­ют на 30 мин;

- через 30 мин для определения количества остаточного хло­ра в каждый стакан добавляют 1 мл 5%-ного раствора йодистого калия, 1 мл раствора соляной кислоты (1 :3), 1 мл 1%-ного рас­твора крахмала;

- содержимое стаканов перемешивают стеклянными палочка­ми и наблюдают за появлением синего окрашивания;

- производят количественное определение остаточного хлора в тех стаканах, в которых появилось синее окрашивание, начиная исследование со стакана, где отмечается наименьшая его интен­сивность. Для этого содержимое стаканов по каплям титрируют 0,01 н. раствором, гипосульфита до исчезновения синей окраски;

- последовательно определяют количество 0,01 н. раствора гипосульфита (в миллилитрах), пошедшего .на титрирование 200 мл воды, количество остаточного хлора в 200 мл исследуемой воды, количество остаточного хлора в 1 л воды;

- выбирают рабочую дозу хлора для хлорирования исследуемой воды;

- рассчитывают необходимую дозу сухой хлорной извести (в граммах) для хлорирования различных объемов исследуемой воды.

Если при опытном хлорировании ни в одном из стаканов не появляется синего окрашивания, то опыт необходимо повторить. При этом в указанном порядке в стаканы добавляют 7—9 и более капель 1%-ного раствора хлорной извести.

В том случае, когда во всех 3 стаканах появляется интенсив­ное синее окрашивание, опыт повторяют, но уже с меньшими до­зами хлорной извести.

При титрировании воды в 3-м стакане исчезновение синей окраски произошло при добавлении 5 капель 0,01 н. раствора гипо­сульфита. В 1 мл пипетки содержится 25 капель, следовательно, на титрирование 200 мл воды пошло 0,2 мл 0,01 н. раствора гипо­сульфита. Поскольку 1 мл 0,01 н. раствора гипосульфита соответ­ствует 0,355 мг хлора, то 0,2 мл этого раствора гипосульфита будет соответствовать 0,355х0,2 = 0,071 мг хлора. Это количества хлора находилось в 200 мл исследуемой воды, а в 1 л воды будет содержаться 0,71x5=0,35 мг хлора. Значит, в 3-м стакане содержание остаточного хлора равно 0,35 мг/л, что соответствует необходимому количеству (0,3—0,5 мг/л) при хлорировании воды нормальными дозами хлора. Поэтому за рабочую дозу хлорной 1 извести целесообразно выбрать пробу 3-го стакана, т. е. 6 капель 1%-ного раствора хлорной извести на 200 мл воды или 30 капель 1%-ного раствора хлорной извести на 1 л воды.

При хлорировании больших количеств воды необходимо, исходя из выбранной дозы 1%-ного раствора хлорной извести, сделать перерасчет на количество сухой хлорной извести. Для нашего примера он будет выглядеть следующим образом. Выбранная доза хлора соответствует 30 каплям (1,2 мл) 1%-ного раствора хлорной извести на 1 л исследуемой воды. Поскольку 1 мл 1%-ного г раствора хлорной извести содержит 0,01 г сухой хлорной извести, то 1,2 мл будет содержать 1,2х0,01=0,012 г. Значит, при хлорировании исследуемой воды необходимо на 1 л добавлять 0,012 г, на ведро (12 л) —0,144 г, а на 1000 л—12 г сухой хлорной из­вести.

Протокол определения хлорпотребности воды (выбор рабочей дозы хлора)

Дата и время проведения исследования _____________________________________________________

Место, дата и время взятия пробы воды ___________________________________________________

1-й стакан 2-й стакан 3-й стакан

Пошло на титрование 200 мл воды

0,01 н. раствора гипосульфита _____капель _______капель _______капель

Остаточный хлор в 200 мл ______мл _______мл ________мл

воды 0,355 мг 0,355 мг 0,355 мг

х ____мл х ____мл х ____мл

мг мг мг

Остаточный хлор в 1 л воды __х 5 =___мг__х 5 =___мг__х 5 =___мг

Выбранная рабочая доза хлора:

Для хлорирования 200 мл воды необходимо____капель ___________ мл

1%-ного раствора хлорной извести

Для хлорирования 1 л воды необходимо__________капель ________ мл 1%-ного раствора хлорной извести

Заключение: для хлорирования исследуемой воды необходима доза сухой хлор­ной извести на 1 л__ г, на ведро (12 л) ____, на 1000 л_____г.

Подпись _____________________

Если нет возможности количественно определить содержание остаточного хлора, то используют упрощенный метод. В 3 стакана наливают по 200 мл исследуемой воды и добавляют в них 1%-ный раствор хлорной извести: в 1-й стакан — 2 капли, во 2-й — 4 капли, в 3-й — 6 капель. Содержимое стаканов тщательно перемешивают. Через 30 мин прибавляют в каждый стакан по 1 мл 5%-ного рас­твора йодистого калия, 1%-ного раствора соляной кислоты, 1%-ного раствора крахмала. В том стакане, в котором вода окрасилась в хорошо заметный синий цвет, имеется достаточное количество остаточного хлора. Отсутствие окрашивания свидетельствует о не­достатке остаточного хлора, а ярко-синяя окраска указывает на его избыток.

Письменно ответить на контрольные вопросы

Что такое хлорпоглощаемость воды?

Что такое остаточный хлор?

Что такое хлорпотребность воды?

Как провести работу по определению хлорпотребности воды (выбор рабочей дозы хлора)?

Как определить хлорпотребность воды (выбор рабочей дозы хлора) упро­щенным методом?