Взвешенные вещества в воде как найти

ПЕРЕЙТИ К ВЫБОРУ АНАЛИЗАТОРА

Взвеси, растворенные и взвешенные вещества

Взвеси – частный случай суспензии. Они являются гетерогенными системами (грубодисперсными системами с твёрдой дисперсной фазой и жидкой фазой – дисперсионной средой), в отличие от растворённых веществ, которые образуют гомогенные системы – истинные растворы. Взвеси не относят к коллоидным системам, поскольку в случае суспензий твёрдая фаза подвергается оседанию под действием силы тяготения – седиментации – что, наряду с размером частицы (размер частиц в взвесях более 1 мкм, а в коллоидных системах – от 0,001 мкм и до 1 мкм), и отличает взвеси от коллоидных растворов.

Взвешенные вещества делят на органические и неорганические. Распространенные разновидности взвешенных частиц – нерастворимый диоксид кремния (речной песок), ил, планктон.

• Анализатор взвешенных веществ

Типология по составу

Минеральные частицы

Речной песок совместно с алюмосиликатами и другими нерастворимыми неорганическими оксидами и солями составляет большую часть взвешенных минеральных частиц. В воду частицы такого рода попадают в процессе водной или ветровой эрозии берегов и прибрежных почв, а также путём абразии берегов водоёма.

Органические частицы

Органические взвешенные частицы – это примеси, попадающие в водоёмы в результате промышленной деятельности предприятий мясной, рыбной, молочной продукции; заводов по производству различных органических веществ, например, полимеров.

Органические частицы попадают в водоёмы со сточными водами бытовых отходов. В таких стоках много микропластика – мельчайших частиц, образующихся при распаде пластмассовых изделий. Такие взвеси могут представлять опасность для природы. Дело в том, что пластиковая крошка не подвержена биодеградации, плавает на поверхности воды и в её приповерхностном слое. Из-за этого она попадает в пищевой цикл водных обитателей, становясь причиной снижения уровня их популяции, ухудшения экологической ситуации.

Смешанные

Смешанными называются взвеси, которые содержат органические и неорганические частицы. Практически все взвеси, наблюдаемые в природных водоёмах, являются смешанными.

Антропогенная деятельность тоже приводит к образованию смешанного типа стоков, например, на предприятиях целлюлозно-бумажной, нефтедобывающей, фармацевтической промышленности. Сам факт отношения взвеси к смешанному типу не является негативным, поскольку на опасность указывает не классификация взвеси, а информация о её химическом составе.

Органолептические свойства воды и ВВ

Органолептика – анализ материала на основе восприятия его органами чувств: обонянием, осязанием, зрением, вкусом, слухом. Воде присущи органолептические свойства, определяемые этим методом.

Мутность

Степень мутности воды зависит от наличия в ней взвешенных мелкодисперсных примесей. Мутность – функция насыщенности воды этими частицами. Возможны случаи, когда менее насыщенные взвеси будут более мутными из-за типа взвешенных частиц.

Определяется данный показатель на полевых испытаниях фотометрически и/или визуально (ГОСТ 1030-81 «Вода хозяйственно-питьевого назначения. Полевые методы анализа»). При визуальном определении степени мутности воды используется пробирка стеклянная, лист тёмной бумаги и, при необходимости, источник света. Результатом такого испытания является определение градации мутности воды:

• мутность не заметна (отсутствует);
• слабая опалесценция;
• опалесценция;
• слабая мутность;
• мутность;
• сильная мутность.

Цветность

Цветностью воды называется органолептически определимое свойство природной прозрачной воды иметь какой-либо колористический оттенок из-за присутствия в её составе гуминовых веществ, оксидов железа и прочих окрашивающих соединений. Определяется цветность аналогично мутности, однако, в качестве фона используется не тёмный, а светлый лист бумаги. Цветность воды, в соответствии с ГОСТ 1030-81 имеет следующие градации:

• бесцветная;
• слабо-желтоватая;
• светло-желтая;
• желтая;
• интенсивно желтая.

Запах и привкус

Вкус воды определяется только при отсутствии подозрений об её загрязнённости. Производится этот анализ набором воды в рот и удержанием ее в течение нескольких секунд без проглатывания. По итогу, записывают данные ощущений интенсивности вкуса по пятибалльной шкале (в соответствии с ГОСТ 3351-74), учитывая характер привкуса:

• соленый;
• кислый;
• щелочной;
• металлический;
• гнилостный;
• др.

Запах воде придают летучие пахнущие вещества, присутствующие в ней изначально и попавшие вместе со стоками. Наличие запахов характерно для органических жидких соединений. Обычно для определения запаха пробу воды сначала анализируют при температуре 20℃, а затем – 60℃. Запахи субъективно разделяют на естественные (запах ила, гнилостный запах, торфяной запах, травянистый запах, плесневый или грибной запах и др.) и искусственные (запах нефтепродуктов, запах хлора, уксуса, фенола и др. органических и неорганических пахучих веществ и соединений). Интенсивность запаха может меняться от полного его отсутствия до очень сильного:

• отсутствие запаха;
• слабый запах;
• заметный запах;
• отчётливый запах;
• очень сильный запах.

Опасность и польза взвешенных веществ

Взвешенные вещества могут не иметь губительных свойств, а некоторые из них могут быть даже полезны. Пример пользы взвесей – сапропель. Как и обычный ил он является донным отложением, однако, в соединении с природными органическими веществами – гумусом, битумами – обладает полезными для человека свойствами. Именно сапропель называют лечебной грязью. Помимо медицинского применения, его также используют в сельском хозяйстве для удобрения аграрных культур и для подкормки животных. Сапропель – качественная минеральная добавка богатая на соли кальция, железа и фосфора.

Опасность взвешенных веществ зависит от состава этих частиц. Например, микрочастицы пластика – серьёзная экологическая проблема из-за отсутствия биологических путей деградации таких частиц. Минеральные взвеси опасны, если загрязнённая ими вода используется в пищу.

Нормы содержания в водах и ПДК

Нормы содержания взвешенных веществ в различных типах воды (питьевой, питательной для котлов, воды для инъекций, вод промышленного и хозяйственного назначения) регулируются широким спектром нормативно-технических документов, таких как СанПИН 2.1.4 «Питьевая вода», ГОСТ-6709-96 «Нормы качества дистиллированной воды», приказ Минсельхоза России от 13.12.2016 N 552 «Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного назначения» и др.

Реки

Качество вод в реках регулируется в соответствии с ГН 2.1.5.1315-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования». Если река имеет рыбохозяйственное значение, то в соответствии с приказом Минсельхоза России от 13.12.2016 N 552 для вод первой и высшей категории допустимо наличие 0,25 мг/дм³ взвешенных веществ, а для вод второй категории – до 0,75 мг/дм³.

Сточные воды канализации

Качество сточных вод регулируется в соответствии с рядом документов. Тем не менее, в постановлении Правительства РФ от 29.07.2013 N 644 «Об утверждении Правил холодного водоснабжения и водоотведения и о внесении изменений в некоторые акты Правительства Российской Федерации», для сточных вод допустимой считается концентрация взвешенных веществ в 300 мг/дм³. В зависимости от состава сбрасываемых веществ и водоёма, куда они попадают, этот норматив может изменяться. Для его уточнения следует обращаться к соответствующей документации.

Промышленные стоки

Для промышленных стоков действуют те же правила, что и для сточных вод канализации, однако, следует учитывать регион, где осуществляется сброс промышленных стоков. Так, например, для промышленных предприятий г. Москва допустимо иметь до 500 мг/дм³ взвешенных веществ в стоках, когда как для г. Ярославль это значение будет установлено на отметке 103 мг/дм³.

Нормативы платы за сброс ВВ

Нормативы платы за сброс взвешенных веществ определяется в соответствии с постановлением правительства РФ от 13.09.2016 N 913 «О ставках платы за негативное воздействие на окружающую среду и дополнительных коэффициентах». В соответствии с этим документом, нормы платы за сброс взвешенных веществ составляют от 937 до 977,2 р/тонна, а ставка платы зависит от коэффициента, определяемого как обратная сумма допустимого увеличения содержания ВВ при сбросе сточных вод к его фоновому показателю по содержанию ВВ.

Определение концентрации ВВ

Методики измерения

Основной метод анализа – гравиметрический. Суть подхода состоит в очистке пробы воды через фильтры с их дальнейшим высушиванием до постоянной массы при определённой температуре. Более подробно об этом в РД 52.24.468-2005 «Взвешенные вещества и общее содержание примесей в водах. Методика выполнения измерений массовой концентрации гравиметрическим методом» и ПНД Ф 14.1:2:4:254-2009 «Методика измерений массовых концентраций взвешенных веществ и прокаленных взвешенных веществ в пробах питьевых, природных и сточных вод гравиметрическим методом».

Обзор приборов и средств измерения

Для измерения количества взвешенных веществ в пробе воды используются:

• Лабораторные весы (ГОСТ Р 53228)
• Мерные цилиндры (ГОСТ 1770)
• Механические часы (ГОСТ 3145)
• Воронки лабораторные (ГОСТ 25336)
• Стаканы и стаканчики (ГОСТ 25336)
• Чашки биологические (чашки Петри) (ГОСТ 25336)
• Эксикатор (ГОСТ 25336)
• Пинцет, шпатель (ГОСТ 21241 и ГОСТ 9147)
• Сушильный шкаф и/или тигель (ТУ 64-1-909-80)
• Электроплитка с регулируемой мощностью нагрева (ГОСТ 14919)
• Прибор вакуумного фильтрования (ТУ 3616-001-32953279).

Как и для других видов лабораторных измерений, все приборы и средства измерения должны быть проверены и соответствовать условиям соответствующих ГОСТов.

Условия измерения

Для выполнения измерений в лаборатории следует соблюдать условия, соответствующие требованиям нормативно-технической документации (например, ПНД Ф 14.1:2:4.254-09), а именно:

• Температура окружающего воздуха от 16 до 28℃
• Атмосферное давление от 84 до 106 кПа
• Относительная влажность не более 80% при температуре 25℃
• Частота переменного тока 50±1 Гц
• Напряжение в сети 220±22 В

Квалификация оператора

Как и многие другие методы хим. анализа вод, анализ на содержание взвешенных веществ должны проводить лица с квалификацией техника-химика или лаборанта-химика, ознакомленные с техникой гравиметрического анализа.

Расчет результата

Массовую концентрацию взвешенных веществ в пробе Х (мг/дм³) определяют по формуле: ; где m_ф0 – масса бюкса с мембранным или бумажным фильтром с осадком взвешенных веществ после сушки или прокаливания (в зависимости от выбранного определяемого показателя), г; m_ф – масса бюкса с мембранным или бумажным фильтром без осадка, г; V – объем профильтрованной пробы, дм³.

При вероятности P = 0,95 статобработка полученных результатов испытаний воспроизводится по стандартной методике с учётом значений пределов воспроизводимости, приведённых в табл. 1.

Таблица 1. Значения пределов воспроизводимости и повторяемости при Р = 0,95

Способы очистки вод от ВВ

Для очистки вод от взвешенных веществ используют механические и химические методы. К механическим относят: процеживание, отстаивание, центрифугирование и фильтрование. К химическим – коагуляцию и флотацию.

Отстаивание

Отстаивание – самый популярный метод очистки вод. Так сложилось благодаря простоте метода. Основан этот метод на явлении седиментации – выпадения в осадок частиц плотнее воды. Тем не менее, такой способ ограничен по сфере применения, поскольку многие загрязняющие вещества, склонные к образованию взвесей, имеют плотность меньше воды. Так, например, полиэтилен низкого давления, из которого изготавливают крышки для пластиковых бутылок, имеет плотность около 0,95 г/см³. Именно это свойство позволяет собирать крышки отдельно от тары (они всплывают) в процессах вторичной переработки пластиковых бутылок.

Фильтрование

Фильтрование – второй по популярности способ очистки воды от взвешенных веществ,  несмотря на заметные эксплуатационные и энергетические затраты. Фильтрация – весьма эффективный способ удаления взвешенных частиц. Особенно, если правильно подобрать материал фильтра.

Поиск новых материалов для фильтров является крайне перспективным и активно развивающимся направлением науки и техники.

Флотация и коагуляция – химические методы очистки воды от ВВ

Процессы флотации и коагуляции относят к химическим методам очистки вод. Оба метода используют коллоидные процессы для удаления взвешенных веществ. Коагуляцию используют для очистки грязной воды в пригодную для питья.

Метод флотации основан на гидрофильных/гидрофобных свойствах материалов. При том или ином подходе, процесс происходит различным образом, однако, можно выделить общий принцип – взвешенные частицы прикрепляются к поверхности раздела фаз (газ-жидкость, жидкость-жидкость) и таким образом отфильтровываются из массы воды. Наиболее широкое применение нашли такие методы флотации, как:

1. Масляная флотация. Суть – в перемешивании масел с водой. Некоторые типы ВВ при смачивании маслом всплывают на поверхность воды, где их удаляют.
2. Плёночная флотация. Метод опирается на свойство гидрофобных частиц держаться на поверхности воды, а гидрофильных – тонуть.
3. Пенная флотация. Процесс основывается на способности ВВ собираться на поверхности раздела фаз. Сквозь массу фильтруемой воды пропускается воздух, выносящий ВВ на её поверхность. Для упрощения процесса, в фильтруемую воду могут добавляться пенообразователи, для стабилизации границ раздела фаз.

Коагуляция – это химический процесс уменьшения степени дисперсности и числа частиц для системы, происходящий за счёт слипания меньших частиц в более крупные агрегаты. В процессе такого слипания размер частицы взвешенного вещества увеличиваются в размерах и, как следствие, происходит седиментация (осаждение) дисперсной фазы системы. Очистка вод может производиться с использованием различных коагулянтов, например, полимерных, чьё преимущество в крайне быстрой седиментации ВВ.

ПЕРЕЙТИ К ВЫБОРУ АНАЛИЗАТОРА

ХИМИЧЕСКАЯ
ТЕХНОЛОГИЯ

Лабораторная
работа № 3.

ВОДОПОДГОТОВКА.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
СОДЕРЖАНИЯ ВЗВЕЩЕННЫХ И РАСТВОРЕННЫХ
ЧАСТИЦ В ПРИРОДНОЙ ВОДЕ. ОВСЕТЛЕНИЕ
ВОДЫ.

Цель работы:
определить качество сточной либо
природной воды по общему содержанию в
них примесей (взвешенных и растворенных).
Определить количество коагулянта,
необходимого для осветления воды.
Определить степень осветления воды.

Общие сведения.

Вода широко
используется в быту и промышленности.
Она является химическим сырьем в
производствах водорода, серной и азотной
кислот, реакциях гидратации и гидролиза,
растворителем для большого числа
твердых, жидких и газообразных веществ,
используется как теплоноситель и
хладагент.

Поскольку вода
является хорошим растворителем, то
природные воды обычно содержат
разнообразные примеси. К воде, применяемой
для технологических целей и теплотехнических
целей, предъявляют жесткие требования
в отношении содержания в ней растворенных
веществ, механических примесей,
микроорганизмов и т.п.

В зависимости от
целевого назначения воды ее физические,
химические и бактериологические
показатели должны отвечать определенным
требованиям: хозяйственно-
питьевая вода
и применяемая в пищевой промышленности
должна быть безвредна для организма, и
иметь соответствующие показатели по
запаху, вкусу, цвету, прозрачности,
жесткости, содержанию свинца, мышьяка,
железа и т.п.

В воде
для охлаждающего оборудования
лимитируется содержание солей (кальций,
магний), железа, взвешенных суспендированных
частиц, не должно быть сероводорода.

Вода для
паросилового хозяйства
(котельные, отопительные системы,
электростанции) характеризуется
минимальным содержанием солей, а также
щелочей, масел, нефти, кремниевой кислоты.

Для технических
целей требования к воде определяются
спецификой технологического процесса.

Использованию
воды в производстве предшествует
соответствующая подготовка, зависящая
от наличия в ней примесей и требований
производства. Применяемая в производственных
процессах вода не должна содержать
вредных для реакции веществ, коррозировать
оборудование и образовывать в аппаратах
и трубопроводах накипь и шлам.

Все вещества,
содержащиеся в воде, разделяются на
растворенные
и взвешенные, минеральные и органические.
Растворенные вещества отделяют от
взвешенных фильтрованием или
центрифугированием.

Растворенные
вещества. Количество
растворенных солей в мг, содержащихся
в 1 дм³,
характеризует такой показатель, как
сухой
остаток.
Сухой остаток показывает содержание
минеральных и частично органических
примесей, не летучих с водяным паром и
не разлагающихся при температуре 105 С.
Масса органических веществ в сухом
остатке обычно не превышает 10-15 %,
поэтому сухой остаток дает представление
о степени минерализации (солесодержании)
воды.

Минеральный состав
воды на 85 % и более обусловлен содержанием
катионов Ca²⁺
и Mg²⁺
и анионов HCO₃^—,
Cl^—,
SO₄^2-.
Остальное приходится на другие макро-
(К⁺,
PO₄^3-)
и микроэлементы (Fe²⁺,
Fe³⁺,
J^—,
Cu²⁺
и др.). Суммарное содержание всех найденных
при химическом анализе воды минеральных
веществ обычно выражается в мг/дм³
(при минерализации до 1000 мг/дм³)
и ‰ – промилле, или тысячная доля –
(при минерализации более 1000 мг/дм³).

Вода с минерализацией
до 1000 мг/дм³
называется пресной, свыше 1000 мг/дм³
– минерализованной. Гигиеническое
значение этого показателя заключается
в том, что воды, содержащие избыточное
количество минеральных солей, непригодны
для питья, т.к. имеют соленый или
горьковато-соленый вкус, а их употребление
может привести к физиологическим
отклонениям в организме: способствует
перегреву в жаркую погоду, ведет к
нарушению чувства утоления жажды,
увеличению гидрофильности тканей,
изменению секреции желудка и др. С другой
стороны, слабо минерализованная вода
с сухим остатком ниже 50-100 мг/дм³
неприятна на вкус, длительное ее
употребление может привести к некоторым
неприятным физиологическим сдвигам в
организме. Такая вода, как правило,
содержит мало фтора и других микроэлементов.

Воды в зависимости
от содержания солей классифицируют:

Многие производства,
сельское хозяйство, предприятия питьевого
водоснабжения предъявляют определенные
требования к качеству вод, в частности,
к минерализации, так как воды, содержащие
большое количество солей, отрицательно
влияют на растительные и животные
организмы, технологию производства и
качество продукции, вызывают образование
накипи на стенках котлов, коррозию,
засоление почв.

В соответствии с
гигиеническими требованиями к качеству
питьевой воды суммарная минерализация
не должна превышать величины 1000 мг/дм³.

Взвешенными
веществами
называются крупные частицы минерального
и органического происхождения,
задерживающиеся бумажными фильтрами.
Взвешенные твердые вещества, присутствующие
в природных водах, состоят из частиц
глины, песка, или, суспендированных
органических и неорганических веществ,
планктона и различных микроорганизмов.
Концентрация взвешенных частиц связана
с сезонным факторами и режимом стока,
зависит от пород, слагающих русло, а так
же от антропогенных факторов, например,
сельскохозяйственной деятельности и
т.д.

При повышении
содержания взвешенных частиц ухудшается
прозрачность воды, проникновение в нее
света, изменяется состав растворенных
компонентов поверхностных вод,
увеличивается адсорбция токсичных
веществ, изменяется их распределение
между толщей воды и донными отложениями,
снижается активность фотосинтеза,
ухудшается жаберное дыхание у гидробионтов.
По мере того, как твердые частицы оседают
на дно, уменьшается активность придонных
флоры и фауны.

Взвешенные вещества
попадают в воду в результате смыва
твердых частиц внешнего покрова земли
дождями или талыми водами, а также в
результате размыва русла рек. Наименьшая
мутность водоемов наблюдается зимой,
когда они покрыты льдом, наибольшая –
весной во время паводка, а так же весной
и летом вследствие выпадения дождей и
развития мельчайших плавающих живых
организмов и водорослей. Повышение
мутности может быть вызвано также
выделением из воды некоторых карбонатных
солей, окислением соединений железа
(II)
кислородом воздуха, сбросом неочищенных
сточных вод и др.

Подземные воды
содержат меньше взвешенных веществ,
т.к. они освобождаются при прохождении
через грунт.

Вода с наличием
взвешенных частиц непригодна для
хозяйственно-питьевых целей, ее нельзя
использовать в теплоэнергетике, на
предприятиях по производству пищевых
продуктов, при производстве бумаги,
тканей.

Содержание
взвешенных веществ в воде – один из
основных санитарных показателей
загрязненности бытовых и промышленных
сточных вод. Наличие взвешенных веществ
– важный показатель оценки эффективности
работы сооружений механической очистки
воды.

В соответствии с
требованиями к составу и свойствам воды
водных объектах для хозяйственно-питьевого
и культурно-бытового назначения
содержание взвешенных веществ в
результате пуска в них сточных вод не
должно увеличиваться соответственно
более чем на 0.25 мг/дм³
и 0.75 мг/дм³.

Определение
содержания взвешенных веществ проводят
при контроле процессов биологической
и физико-химической обработки сточных
вод и при оценке состояния природных
водоемов.

Очистка от взвешенных
примесей является обязательной стадией
водоподготовки. От механических примесей
вода освобождается отстаиванием или
фильтрованием через слой песка или
угля. Осветление
воды или
коагуляцию коллоидных примесей,
производят добавкой коагулянтов или
флокулянтов. Коагулирующее действие
одного из распространенных коагулянтов
Аl₂(SО₄)₃
основано на образовании гидроокиси
алюминия при взаимодействии с
бикарбонатами, находящимися в очищаемой
воде:

Аl₂(SО₄)₃
+ 3Са (НСО₃)₂
= 3СаSО₄
+ 2Аl(ОН)₃
+ 6СО₂

При отсутствии
растворенных бикарбонатов в воде
специально добавляют известь для
смещения равновесия реакции гидролиза
Аl₂(SО₄)₃
в сторону образования молекул Аl(ОН)₃,
обладающих большим положительным
зарядом, что способствует коагуляции
частиц. При этом частицы коллоидных
примесей укрупняются вследствие
агрегации (слипания) гидроокиси алюминия
и увлекаются хлопьями вместе с
органическими примесями и бактериями
в осадок. Осадок после отстаивания
отфильтровывают.

Методы определения содержания растворенных и взвешенных примесей.

В основе определения
общего содержания примесей лежит
гравиметрический метод анализа.

Гравиметрический
анализ – метод количественного анализа,
основанный на точном измерении массы
определяемого компонента пробы,
выделенного либо в элементарном
состоянии, либо в виде соединения
определенного состава.

Определение общего
содержания примесей в воде характеризуется
следующими показателями:

– общее содержание
примесей в пробе (сухой остаток);

– остаток при
прокаливании;

– потери при
прокаливании;

– содержание
растворенных и взвешенных веществ в
пробе.

Общее содержание
примесей (сухой остаток) – сумма всех
растворенных и взвешенных веществ,
которые определяются при выпаривании
пробы воды, высушиванием остатка при
105 С
и взвешиванием.

Остаток после
прокаливания – это вещества, которые
остаются после прокаливания высушенных
остатков при 600 С.
Масса прокаленного остатка дает
ориентировочное представление о
минерализации пробы.

Потери при
прокаливании характеризуют наличие в
пробе веществ, которые улетучиваются
при температуре, меньше 600 С.
К этим веществам относятся органические
и частично неорганические компоненты,
кристаллизационная и гигроскопическая
вода, диоксид углерода из карбонатов
кальция и магния, хлороводород,
образующийся при гидролизе хлорида
магния, и оксиды азота, образующиеся
при восстановлении нитратов.

Растворенные
вещества
определяют выпариванием, высушиванием
при 105 С
предварительно профильтрованной пробы
и ее взвешиванием.

Взвешенные
вещества
– вещества, которые остаются на фильтре
при фильтровании исследуемой пробы
воды через бумажный фильтр.

При анализе питьевых
вод определяют только общее содержание
примесей, для поверхностных и сточных
вод определяют все показатели.

В соответствии с
«Перечнем методик выполнения измерений,
допущенных к применению в деятельности
лабораторий экологического контроля
предприятий и организаций Республики
Беларусь» эти показатели определяют
по методикам № 2.2.13.1. «МВИ концентрации
взвешенных веществ гравиметрическим
методом», 2.2.50.2 «МВИ концентрации
растворенных веществ (сухой остаток)
гравиметрическим методом».

Практическая часть.

Оборудование:
Электроплитка,
баня водяная, сушильный шкаф.

Посуда и
материалы

Мерные колбы
вместимостью 50 см³
и 100 см³

Цилиндры мерные
на 200 мл

Колбы конические
либо стаканы на 250 мл

Бумага фильтровальная

Чашки фарфоровые

Воронки для
фильтрования с бумажным фильтром

Реактивы

1. сульфат алюминия
   Al₂(SO₄)₃
   1 % раствор.

2. соляная кислота
   разбавленная

1. Определение общего содержания примесей (сухого остатка)

1. В предварительно взвешенную фарфоровую
   чашку отбирают 20 – 100 см³
   анализируемой воды (объем пробы
   определяется предположительным
   количеством примесей в воде – их
   содержание должно быть от 10 до 250 мг) и
   досуха выпаривают на водяной бане. При
   выпаривании чашку наполняют водой не
   более, чем на ¾ объема.

2. После выпаривания всей воды внешнюю
   поверхность чашки (для удаления накипи)
   тщательно обтирают фильтровальной
   бумагой, смоченной разбавленной соляной
   кислотой, затем ополаскивают
   дистиллированной водой и сушат бумажным
   фильтром. Остаток высушивают до
   постоянной массы при 105 С
   в сушильном шкафу (около 1 часа), охлаждают
   в эксикаторе и взвешивают.

3. Общее содержание примесей в пробе
   (сухой или плотный остаток) Х
   (мг/дм³) рассчитывают по формуле:

(1);

m₁
– масса пустой чашки, мг;

m₂
– масса чашки с высушенным остатком,
мг ;

V
– объем пробы для анализа, см³
(мл).

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Взвешенное вещество – это множество различных частиц, которые могут присутствовать в воде и воздухе. К таким веществам можно отнести различные органические и неорганические соединения. Это могут быть частички пыли, глины, остатки растений, всевозможные микроорганизмы, чаще всего это различные грубодисперсные примеси.

Сточные воды

Именно в сточных водах большое количество взвешенных веществ. Их концентрация зависит от множества факторов. Например, один из них – это сезон. В различные времена года сточные воды обладают не только разной концентрацией взвешенных веществ, но также и различными их видами. Также влияет порода, из которой состоит русло водоема. Помимо этого, большое влияние оказывает находящееся поблизости сельское хозяйство, всевозможные застройки, предприятия и т. д.

Влияние на сточные воды

Взвешенные вещества влияют на различные свойства сточных вод. Так как сточные воды в дальнейшем используются человеком, то необходимо контролировать их концентрацию. На какие же характеристики воды оказывают влияние взвешенные частицы? Прежде всего на прозрачность. Если концентрация сильно превышена, то, даже не пользуясь специальными методами определения, можно заметить, что вода становится менее прозрачной.

Взвешенные частицы влияют на то, как свет проникает в воду. Это является важным фактором при исследовании сточных вод. Взвешенные частицы способны на себе адсорбировать токсичные соединения, а еще они влияют на то, как распределяются отложения, и с какой скоростью будет происходить образование осадка.

ПДК взвешенных веществ

Для реакционного использования нельзя брать воду, в которой содержится большое количество сетона. Сетон – это взвешенные вещества, которые являются особенностью экосистемы воды, выполняющие структурную и функциональную роль.

Существуют определенные требования, которые предъявляют к составу питьевых, хозяйственных вод. Необходимо, чтобы концентрация сетона при спуске сточных вод не превышала значения 0,25 мг/дм³. Если вода имеет культурно-бытовое значение, то к ней предъявляются требования, чтобы количество взвешенных частиц не превышало норму в 0,75 мг/дм³. Для различных водоемов допускается увеличение концентрации до 5 %, но такая поправка возможна в определенных условиях, например если в период межени концентрация сетона не больше 30 мг/дм³.

Необходимо проводить контроль сточных вод и водоемов. Важно, чтобы с определенной периодичностью проводилась оценка состояния воды. Такую оценку можно проводить различными способами, применяя либо биологические методы исследования, либо физико-химические.

Определение сетона

Определение взвешенных веществ можно проводить различными методами. Главным фактором при выборе метода служит размер примесей. Крупнодисперсные вещества возможно определить при помощи гравиметрии. Данный способ заключается в том, что крупные частички имеют такой размер, что способны оставаться на фильтре во время фильтрования образца воды. Для данного метода используют различную фильтровальную бумагу, которую подбирают, исходя из размера примесей. Например, для воды с прозрачностью 10 см используют фильтровальную бумагу с синей лентой.

Помимо крупных частичек в пробе находятся и тонкодисперсные. Их размер настолько мал, что они свободно проходят сквозь фильтр и не задерживаются на нем, таким образом, гравиметрический способ не подходит для их определения. Такими тонкодисперсными веществами могу быть неорганические и органические соединения, которые образовывают коллоидный раствор. Для определения используют термин «мутность» и «опалесценция». Для воды, пригодной для употребления, есть норма мутности, которая не должна быть больше, чем 1,5 мг/дм³ по каолину.

Очищение воды от мелкодисперсных частиц может проводиться при помощи колонок со специальным наполнением – специфическим сорбентом. Адсорбенты бывают различные, которые подбираются в зависимости от того, от каких веществ следует очищать пробу воды.

Показатель цветности

Взвешенные вещества также влияют и на цвет воды. Определяют их содержание при помощи платиново-кобальтовой шкалы. Определение происходит путем сравнения цвета и интенсивности пробы с эталонной водой.

Цвет воды изменяется из-за того, что взвешенные вещества – это гумусовые соединения либо примеси, содержащие в своем составе железо. Количество данных веществ зависит от природных условий, где находится водоем.

ПДК цветности составляет 35 градусов. Из-за присутствия взвешенных частиц насыщение воды кислородом не происходит в нужной мере, так как он расходуется на реакции окисления с железом и другими соединениями. Это приводит к тому, что растения и животные организмы не могут получить необходимое количество кислорода.

Содержание в воздухе

Помимо водных сред, взвешенные вещества в воздухе также находятся, и их количество тоже необходимо контролировать. Пыль – взвешенные вещества, находящиеся в воздушных массах. В газовой среде распределены частицы различного размера и разной природы. Существуют различные виды пыли, которую классифицируют для определения нормы содержания взвешенных веществ. Промышленной пыли и саже приписывают 3-й класс опасности. Необходимо следить за содержанием этих веществ на объектах промышленного назначения.

Какое влияние оказывают?

Взвешенные вещества влияют на комфортное существование всех живых организмов и растений. При большой их концентрации в воздухе они способны поглощать часть солнечного света, что приводит к ослаблению адаптивных свойств организмов. Помимо этого, такие примеси оседают на листьях растений, что препятствует прохождению солнечной энергии. Это ведет к замедлению реакции фотосинтеза и ухудшает их общее состояние.

Частицы, которые находятся в воздухе, способны к адсорбции ядовитых и опасных соединений. Это приводит к тому, что они могут распространяться на дальние расстояния. Взвешенные частицы являются переносчиками токсичных соединений.

Таким образом, взвешенные вещества – это крупно- и мелкодисперсные частицы, которые могут находиться в водных системах и в газовых средах. Их количество необходимо контролировать, чтобы существование живых организмов и растений было безопасным и комфортным.