1 курс / Химия / Rukovodstvo_po_analizu_vod_sushi

обусловленная присутствием магния. В случае, если при расчете

Рис. 34. График расчета неустранимой кальциевой и магниевой жесткости воды по величине остаточной, жесткости.

таточная жесткость представляет собой отрицательную величину,

Величина ионной силы меньше 0,001 при расчете практически

о

не имеет значения, поэтому для вод, у которых содержание SO4 + + С1~ меньше 0,5 мг-экв, величина (д, может быть принята равной нулю

где Нп — постоянная жесткость; С ан — часть неустранимой жест­ кости, обусловленная присутствием кальция; M gH— часть неустра­ нимой жесткости, обусловленная присутствием ионов магния.

221

Величины Сан и M gH зависят от величин Са0 и M g0 по кри­ вым рис. 34, каж дая из которых проведена для определенной вели­ чины ионной силы (ц ). При промежуточных значениях следует при­ бегать к интерполяции величин С а0 и M gn. Кривые ионной силы, как; видно на рис. 34, приведены только для 0,02, и 0,04, их проме­ жуточные значения находятся интерполяцией между кривыми.

В случае, если( общая жесткость воды меньше 1 мг-экв, расчет постоянной жесткости не производится, так как скорость распада гидрокарбонатного иона будет очень мала. Расчет не производится

222

Решение его довольно сложно, проще подобрать значение х, со­ ответствующее [НСОГ], путем последовательной подстановки в уравнение различных величин до тех пор, пока не будет найдена удовлетворяющая .цифра.

Окончательно количество агрессивной С 0 2 рассчитывается следующим образом:

Са2+ = ([НС0Г] - [нСОГ]о)-20-103 мг/л.

Прежде чем рассчитывать содержание агрессивной С 0 2, целе­ сообразно проверить, будет ли данная вода вообще агрессивной. Для этого надо найти по уравнению (9) содержание СОг, которое

является равновесным при данном содержании НСОГ и Са2+ и,,

/

- Подставляем найденные при анализе и по таблицам величины в уравнения

( 11)

х(2 0,0848 -h 1,49)10-»

находим х = 1,575-10—3 грамм-моля. Следовательно,

С 0 2arp = (1,575 — 1,49)-10-3.22-103 = 1,87 мг/л.

Растворилось СаСОз

С аС 0 3 = (1 ,575 — 1,49)-10-з-50.10-з = 4 ,25 мг/л.

8 Заказ № 1156

Г л а в а V

ВЕДЕНИЕ ЗАПИСЕЙ, КОНТРОЛЬ ЗА РАБОТОЙ И ПРОВЕРКА ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

1. ЗАПИСЬ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА

Ведение журналов и ведомостей. Рациональное ведение запи­ сей при химическом анализе воды значительно облегчает расчет, ус­ траняет неясности и дает возможность 'всегда проверить (правиль­ ность вычислений. Это особенно относится к, случаям гидрохими­ ческих стационарных наблюдений, над режимом водоемов или рек, в результате -которых собирается большое количество унифициро­ ванного материала, причем обработка этого материала не всегда производится лицом, получившим эти данные. Поэтому все мо­ менты р,аботы (от взятия пробы до окончательных результатов анализа) должны быть отражены в стандартных формах записи и сохранены в архиве положенное число, лет в качестве доку­ ментов. '

При взятии пробы воды из водоема на полный анализ запол­ няется полевой журнал, каж дая страница которого разделена на две одинаковые половины; корешок, остающийся на руках взяв­ шего пробу и отрывной талон, препровождаемый вместе с пробой воды , в лабораторию.. Как в корешке, так и в открытом талоне, являющемся копией первого, должны быть четко указаны сведения о месте взятия пробы воды (месте, расстоянии от берега, глубине, дате, времени и результатах определений, выполненных у объекта), а такж е сведения о консервировании проб и физических свойствах воды. После получения пробы воды и талона в лаборатории из него переписываются в лабораторный журнал те сведения, кото­ рые не требуют пересчетов, прочие же данные вычисляются и так­ же заносятся в окончательную сводную ведомость..

Для работы в стационарной лаборатории можно рекомендовать следующие формы записей: журнал поступающих проб (приложе­ ние 9), журнал для записи точных растворов (приложение 5), ра­ бочие журналы для объемных (приложение 7), весовых (приложе­ ние 8) и колориметрических (приложение 6) определений и общая сводная ведомость. Образцы этих форм приводятся в приложении.

226

В журнал поступающих проб заносятся: сведения об объекте, из которого взята проба воды, дата взятия щробы и ее поступле­ ния в лабораторию, а такж е ее объем и условия консервации. Од­ новременно пробе присваивается номер, под которым в дальнейшем она проходит в лаборатории весь анализ. В журнале для записей точных растворов следует выделить несколько страниц для каж ­ дого из точных' растворов. В рабочие журналы заносятся все отсчеты, полученные при титршании, результаты взвешивания, по­ правки, а такж е приводятся, результаты анализа. Вычисления про­ изводятся или на арифмометре, или в отдельной тетради. Рекомен- ■ дуется применять пятизначные таблицы логарифмов. Логарифми­ ческая линейка пригодна для расчета результатов лишь менее „ точных определений (колориметрических).

Результаты анализа в. мг/л (или г/кг в зависимости от концен­ трации) заносятся в общую сводную ведомость, в которой затем уже вычисляются миллиграмм-эквиваленты.''

В графе «Примечание» следует указать все отклонения от данной методики или условий взятия и хранения проб, которые

1) ионной,- выражающей содержание данных ионов в миллиграм­

2) эквивалентной относительной, характеризующей процент содер­ жания . мг-экв данных ионов по отношению к сумме мг-экв анио­ нов и катионов, которая принимается за 100%. Первая форма не требует пояснений, а расчеты результатов, выраженных в мг/л, приводятся при каждом определении.

Для выражения результатов анализа в эквивалентной относи­ тельной форме необходимо предварительно рассчитать абсолютную эквивалентную форму, т. е. мг-экв. Миллиграмм-эквивалентная форма получается из ионной путем деления содержания данных ио­ нов в мг/л на их эквивалентный вес, или, что удобнее, путем ум ­ ножения на табличный коэффициент, представляющий частное от деления единицы на эквивалентный вес. Можно пользоваться и специальными таблицами, по которым сразу находят готовый ре­ зультат (см. приложение 11). В эквивалентной форме, разумеется, выражают только те ионы, содержание которых имеет значение для подсчета баланса анионов и катионов, т. е. превышает

0,01 мг-экв.

Для того чтобы выразить содержание данных ионов в отноеи-

тельной эквивалентной форме (% экв), можно воспользоваться следующей формулой:

зультатам анализа в 1 л .воды или 1 кг). Так как при данном объеме анализа щелочные металлы непосредственно не опреде­ ляются, за сумму анионов и катионов принимают удвоенную сумму анионов.

При .вычислениях и особенно при вписыванииокончательных результатов в общую ведомость надо избегать лишнего количества десятичных знаков в цифрах, (выражающих результаты анализа. Количество знаков, имеющих более или менее реальное значение для отдельных определений, (представлено (в табл. 40.

Величины относительного эквивалентного содержания ионоз рассчитываются до 0,1 %( экв. Для минерализованных вод (при со­ держании отдельных ионов свыше 1 г/кг) результаты в г/кг при­ водятся с четырьмя значащими цифрами, например-12,56 г/кг.

2. КОНТРОЛЬ ЗА РАБОТОЙ И ПРОВЕРКА ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

Химический анализ вообще, а -анализ воды особенно требует большой тщательности при его проведении, так как неряшливая работа сводит к нулю затраченные на работу время и средства. Поэтому постоянный контроль во время работы .и последующая тщательная проверка полученных результатов должны неуклонно выполняться при проведении стационарных гидрохимических р а ­

228

бот, имеющих целью изучение гидрохимического режима водных объектов.

Непосредственный контроль за аналитическим процессом. Не­ посредственная проверка результатов анализа или отдельных опре­ делений достигается путем повторения последних. При этом ж ела­ тельно, чтобы работающий не знал того, что он повторяет уж е сделанный анализ. Этим достигается проварка технической сто: роны работы и сходимость результатов определения.

Для проверки допускаемых аналитиком при определении от­ клонений от действительного содержания того или иного ингреди­ ента следует приготовить искусственные растворы с точно извест­ ным содержанием ионов. Анализируя эти растворы,, можно опре­ делить допускаемую при том или ином определении ошибку. Од­ нако соответствующие результаты можно получить только в том случае, если растворы для проверки были приготовлены с доста­ точной точностью.

Проверить тщательность аналитической работы и точность при­ готовленных стандартных и рабочих растворов относительно не­ которых определений можно и не прибегая к приготовлению кон­ трольных точных растворов. Так, проверку тщательности работы

при определении Н С О Г , суммы кальция и магния и отдельно кальция можно осуществить путем определения этих ингредиентов в искусственном растворе Са(НСОз)2. Подобный раствор можно очень легко приготовить даж е без аналитическихвесов, так как при проверке сравниваются не абсолютные результаты, а относи­ тельные.

Раствор Са(НСОз)г может 'быть 'приготовлен следующим об­ разом: 3—5 г химически чистого С а С 0 3 растворяется в 1—2 .л ди­ стиллированной воды при одновременном пропускании через воду с осадком в течение 15—20 мин С 0 2 из прибора Киппа. При отсут­ ствии последнего можно продуть через данную смесь 'воздух из легких ■(ртом), оставив после этого бутылку, закрытую пробкой, на ночь. При этом обычно довольно легко получается содержание ингредиентов порядка 3.—4 мг-экв. После отстаивания прозрач­ ный раствор сливают сифонам через фильтр. Определяют в этом

растворе отдельно содержание ионов НСОГ, Са2+ и сумму С а2+-|- _j_Mg2+. При правильном аналитическом .процессе должно полу­ читься одинаковое количество мг-экв в каждом случае этих опре­ делений.

Если отмеренные объемы данного раствора Са (НСОз) 2 ней­ трализовать небольшим избытком в одном случае соляной кислоты, а в другом — серной кислоты, а затем выпарить досуха (осторож­ но, чтобы не разбрызгать), то после растворения полученных СаС12 и C a S 0 4 можно определить содержание ионов СЬ и S 0 42-. Оче­ видно, что количество мг-экв этих ионов такж е должно быть эк­ вивалентно ранее указанным ингредиентам. Таким образом, можно, не прибегая к аналитическим весам, проверить правиль­ ность определения нормальности .растворов НС1, Na2B40 7, трилона

229