Purificarea apei din materie organică (oxidare cu permanganat). Determinarea oxidării cu permanganat a apei Oxidarea cu permanganat a apei de mare

Lewatit S 6328A Granion AMP-101

Impurități organice și oxidabilitate

Prezența substanțelor organice și a substanțelor organice în apă este determinată de următorul parametru în analiza apei: oxidarea permanganatului. Când acest parametru depășește 4-5 unități, este necesară una dintre metodele existente. Există un număr mare de tipuri de impurități organice care poluează apa. Ca și alte impurități, impuritățile organice sunt de origine naturală și tehnologică, adică formate ca urmare a activității umane. Un exemplu de materie organică tehnogenă sunt dioxinele. Este dificil să se facă o distincție clară între impuritățile organice naturale și cele produse de om din apă. Impuritățile organice naturale includ acizi humici, taninuri, proteine, grăsimi, aminoacizi, acizi fulvici, fenoli, alcooli superiori, aldehide, precum și compuși secretați de bacterii și vegetație acvatică. De exemplu, secrețiile de actinomicete dau apei un miros puternic de pământ. Algele eliberează fenoli în apă. Toamna, când organismele acvatice mor, produsele de descompunere intră în apele de suprafață: compuși fenolici, hidrogen sulfurat, acetonă și aldehide. O mulțime de materie organică intră în apă din sol. Toate aceste denumiri complexe de impurități organice cresc indicatori precum gustul, mirosul și mai ales culoarea în rezultatele analizei apei. Ce este oxidarea cu permanganat a apei? Oxidabilitatea este o măsură generală a cantității de materie organică din apă care este oxidată de unul dintre agenții de oxidare chimici obișnuiți. În funcție de tipul unui astfel de oxidant, oxidarea poate fi permanganat sau dicromat, în primul caz, se utilizează permanganat de potasiu, iar în al doilea caz, bicromat de potasiu (COD). Pentru a determina substanțele organice la purificarea apei din substanțele organice din fântâni și, în cazuri rare, fântâni, se utilizează oxidarea cu permanganat. Oxidarea bicromată sau COD (cererea chimică de oxigen) este utilizată pentru a determina cantitatea de materie organică în tratarea apelor uzate. Parametrul oxidării permanganatului se încadrează în zona dvs. de interes. Dacă în analiza apei este în intervalul de la 0 la 4-5 unități, atunci totul este în ordine, dacă este peste 4 - 5, atunci instalarea este necesară purificarea apei din materie organică pe rășină schimbătoare de ioni. Este important de menționat că poluarea organică este mai caracteristică apelor de suprafață, adică fântânilor și forajelor de mică adâncime până la 15 m adâncime. Acest lucru se explică prin faptul că apele arteziene sunt protejate de unul sau mai multe straturi impermeabile, de exemplu, argila, de pătrunderea apelor de suprafață care sunt bogate în impurități organice. De asemenea, este important de reținut că atunci când apa este amânată dacă sunt prezente mai mult de 4 - 5 unități de materie organică, atunci un astfel de proces precum purificarea apei din fier este dificil din cauza prezenței complexelor fier-organic greu de oxidat. .

Metode de purificare a apei din materie organică

Materia organică sau impuritățile pot fi îndepărtate din apă în următoarele moduri:

• Oxidarea la dioxid de carbon și apă;
• Extracție pe cărbune activ (AC);
• Extracție selectivă folosind schimbătoare de anioni (rășină schimbătoare de ioni Purolite A500P);
• Metoda osmozei inverse.

Oxidarea este efectuată de agenți oxidanți chimici puternici, cum ar fi clorul, permanganatul de potasiu, ozonul și oxigenul. Oxigenul, de regulă, este slab eficient împotriva complexelor organice. În cazuri rare și dificile, compania noastră folosește metoda de dozare a hipocloritului de sodiu pentru a instala filtru pentru purificarea apei din materie organicăși fier organic. De regulă, această metodă este utilizată atunci când este necesară purificarea apei nu numai din substanțe organice, ci și din fier, amoniu și hidrogen sulfurat, aerare prin presiune și gravitație sau dozarea reactivului direct în filtrul de îndepărtare a fierului. Distrugerea clorului activ rezidual are loc pe filtrele cu cartuș de carbon precum BigBlue 20. Oxidarea cu permanganat de potasiu nu este folosită de compania noastră din cauza învechirii tehnologiei și a prezenței multor efecte secundare nedorite. Cea mai modernă metodă este oxidarea folosind ozon. Avem o bază tehnică și informațională suficientă pentru construirea sistemelor de ozonizare. Până acum, instalarea sistemelor de ozonare nu a devenit larg răspândită din cauza costului ridicat al filtrelor de purificare a apei cu baloane relativ standard. Următoarea metodă de extragere a materiei organice din apă folosind cărbune activ are o serie de dezavantaje: în primul rând, filtrele cu cărbune necesită reumplere anuală, iar în al doilea rând, carbonul este un teren propice pentru dezvoltarea bacteriilor și, ca urmare, contribuie la apariția de un miros neplăcut în apă. Avantajul filtrelor de carbon este costul redus al acestora. A produce purificarea apei din materie organică si fier organic cu în timp util și eficient, trebuie să utilizați rășini schimbătoare de ioni speciale, de exemplu, Purolite A500P. Capacitatea de absorbție este restabilită cu o soluție salină de NaCl 10%, la fel ca la dedurizarea apei. Metoda de osmoză inversă pentru purificarea apei din materia organică din puțurile private nu este utilizată.

Oxidabilitatea permaganului caracterizează conținutul de substanțe organice și minerale din apă care împiedică transformarea fierului din divalent în trivalent, care poate fi oxidat de oxigen. Aceste. oxidarea permaganului determină exact cantitatea de oxigen care va salva situația, și pe un litru de apă sursă. Cu cât oxidabilitatea este mai mică, cu atât costurile și efortul sunt mai mici pentru a transforma apa în apă utilizabilă. 1-2 unități este un indicator destul de bun al oxidării permagantanei, 4-6 este în intervalul normal, iar mai mare este un indicator inacceptabil.

Din oxidarea permaganului Compoziția sistemului de tratare și purificare a apei pentru întreaga casă depinde. Chiar dacă compoziția chimică a celor doi este aceeași în ceea ce privește conținutul de fier și organic, indicatorii oxidării permaganului pot varia foarte mult, ceea ce va face posibilă sau imposibilă instalarea de filtre fără reactiv într-una dintre case.

De regulă, un indicator ridicat al oxidării permaganatului indică conținutul în apă al anumitor substanțe biologice numite bacterii de fier (acizi humici, materie organică vegetală, materie organică antropică etc.). Ei dețin în mod activ fierul feros într-o formă stabilă.

Sursa sporită a contaminării apei cu bacterii cu fier este, în majoritatea cazurilor, activitatea umană sau, mai simplu spus, eliminarea deșeurilor. Apele de suprafață au o oxidabilitate mai mare în comparație cu apele subterane sunt saturate cu materie organică din sol și materie organică căzută în apă. Oxidabilitatea este afectată de schimbul de apă dintre rezervoare și apele subterane. Are o sezonalitate pronunțată. Apa râurilor de câmpie, de regulă, are o oxidabilitate de 5-12 mg O 2 / dm 3, râuri alimentate de mlaștini - zeci de miligrame pe 1 dm 3. Apele subterane au o oxidabilitate medie la un nivel de la sutimi la zecimi de miligram de O 2 /dm 3 . Concentrația maximă admisă de apă potabilă pentru oxidarea permanganatului conform SanPiN 2.1.4.1175-02 „Cerințe igienice pentru calitatea apei din alimentarea cu apă necentralizată. Protecția sanitară a surselor” este de 5,0-7,0 mg/dm 3.

Există mai multe tipuri de oxidare a apei: permanganat, dicromat, iodat. Cel mai înalt grad de oxidare se realizează prin metoda dicromatului. În practica de tratare a apei, pentru apele naturale slab poluate se determină oxidarea permanganatului, iar în apele mai poluate - de regulă, oxidarea bicromatică (COD - „cererea chimică de oxigen”).

În astfel de cazuri se folosesc filtre de reactivi care permit introducerea în porții de agenți oxidanți puternici (ozon, permanganat de potasiu, clorhidrat de sodiu etc.). Instalarea unor astfel de filtre și înlocuirea regulată a reactanților este, desigur, de multe ori mai costisitoare. Aerarea convențională este practic ineficientă în astfel de cazuri.

Singura soluție rațională pentru a evita această problemă este schimbarea locației și adâncimii forajului. Trecerea la straturi subterane mai adânci.

Din punct de vedere al impactului asupra condiției umane, cu oxidare mare a permaganatului, cei mai periculoși pentru om sunt compușii organici mari, care sunt 90% cancerigeni sau mutageni. Compușii organoclorați formați la fierberea apei clorurate sunt periculoși, deoarece sunt puternic cancerigeni, mutageni și toxine. Restul de 10% din materia organică mare este în cel mai bun caz neutru în raport cu organismul. Există doar 2-3 compuși organici mari dizolvați în apă care sunt utili pentru oameni (acestea sunt enzime necesare în doze foarte mici). Impactul materiei organice începe imediat după băutură. În funcție de doză, aceasta poate fi de 18-20 de zile sau, dacă doza este mare, de 8-12 luni. Și pe baza logicii, prezența bacteriilor de fier împiedică îndepărtarea fierului din apă. Puteți citi despre influența fierului asupra corpului uman

Decodificarea indicatorilor de analiză a apei

După finalizarea studiului, clientul primește un „Protocol de studiu al apei”. Articolul de mai jos oferă pe scurt informații despre fiecare parametru, dar dacă doriți să aflați mai multe, veniți și tehnologii noștri vă vor răspunde la toate întrebările.

Valoarea hidrogenului (pH)(Standard de calitate conform SanPin 2.1.4107401, între 6 - 9 unități de pH)

Valoarea pH-ului apei (pH) este echilibrul acido-bazic al apei, care este determinat de concentrația ionilor de hidrogen. De obicei exprimat în termeni de pH - logaritmul negativ al concentrației ionilor de hidrogen. La pH = 7,0, reacția apei este neutră, la pH<7,0 среда кислая, при рН>Mediu alcalin 7.0.

Apa potabilă publică și apa din surse naturale prezintă diferite intervale de pH, deoarece conțin minerale și gaze dizolvate.

Conform SanPiN 2.1.4.559-96, pH-ul apei potabile ar trebui să fie între 6,0...9,0

Permanganat de oxidabilitate(Standard de calitate conform SanPin 2.1.4107401, nu mai mult de 5,0 mg O/dm3)

Oxidabilitatea este o valoare care caracterizează conținutul de substanțe organice și minerale din apă care sunt oxidate de permanganatul de potasiu în anumite condiții.

Substanțele organice găsite în apă sunt foarte diverse ca natură și proprietăți chimice. Compoziția lor se formează atât sub influența proceselor biochimice din interiorul rezervorului, cât și datorită afluxului de ape de suprafață și subterane, precipitațiilor atmosferice, apelor uzate industriale și menajere.

Apele din zonele cu zăcăminte de petrol și gaze, turbării și zonele puternic mlăștinoase sunt caracterizate de o oxidare crescută a permanganatului.

Astfel, gradul de poluare organică a apei poate fi judecat după cantitatea de oxidare a apei. Oxidarea ridicată sau fluctuațiile bruște (în afara sezonului) pot indica un flux constant de poluanți organici în rezervor.

Oxidabilitatea apelor naturale, în special a apelor de suprafață, nu este o valoare constantă. Oxidarea crescută a apei indică contaminarea sursei. O creștere bruscă a oxidării apei este un semn de contaminare cu apele uzate menajere; Prin urmare, cantitatea de oxidabilitate este o caracteristică igienă importantă a apei.

Fier total(Standard de calitate conform SanPin 2.1.4107401, nu mai mult de 0,3 mg/dm3)

Fierul poate apărea în apele naturale sub următoarele forme:

Formă cu adevărat dizolvată (fier feros, apă limpede incoloră)

Forma nedizolvată (fier feric, apă limpede cu sediment maroniu-maroniu sau fulgi pronunțați);
- Stare coloidală sau suspensie fin dispersată (apă opalescentă de culoare maro-gălbui, nu se formează sedimente nici după decantarea pe termen lung);
- Fier organic - saruri de fier si acizi humic si fulvic (apa transparenta maro-galbui).

Un conținut crescut de fier se observă în apele de mlaștină, în care se găsește sub formă de complexe cu săruri ale acizilor humici - humați.

Bacteriile de fier (slime maro pe conductele de apă);

Apa care conține fier (în special apa subterană) este inițial transparentă și curată la aspect. Cu toate acestea, chiar și cu un contact scurt cu oxigenul atmosferic, fierul se oxidează, dând apei o culoare maro-gălbuie. Deja la concentrații de fier peste 0,3 mg/dm3, o astfel de apă poate provoca dâre de rugină pe corpurile sanitare și pete pe rufe în timpul spălării. Când conținutul de fier este peste 1 mg/dm3, apa devine tulbure, devine galben-brun și are un gust metalic caracteristic. Toate acestea fac ca o astfel de apă să fie practic inacceptabilă atât pentru uz tehnic, cât și pentru consum.

Corpul uman are nevoie de fier în cantități mici - face parte din hemoglobină și dă sângelui culoarea roșie.

Dar concentrațiile prea mari de fier în apă sunt dăunătoare pentru oameni. Conținutul de fier în apă peste 1-2 mg/dm3 înrăutățește semnificativ proprietățile organoleptice, conferindu-i un gust astringent neplăcut. Fierul crește culoarea și turbiditatea apei.

Excesul de fier duce la mâncărime, uscăciune și erupții cutanate pe piele; probabilitatea de a dezvolta reacții alergice, apariția ulcerelor gastrice și duodenale, a bolilor vasculare și a sistemului cardiovascular în ansamblu crește.

Nitrat - ion(Standard de calitate conform SanPin 2.1.4107401, nu mai mult de 45 mg/dm3)

Nitrații sunt săruri ale acidului azotic. În apă, aceste săruri se descompun ușor în ioni și există într-o formă „liberă”: sub formă de ioni de nitrat

Nitrații se găsesc în sol, apă și plante. Majoritatea nitraților din mediu provin din descompunerea deșeurilor vegetale și animale. Oamenii folosesc și nitrați sub formă de îngrășăminte.

Nitrații înșiși nu sunt periculoși, dar în organism se transformă în nitriți și, la rândul lor, interacționează cu hemoglobina, formând un compus stabil - methemoglobina. După cum știți, hemoglobina transportă oxigen, dar methemoglobina nu are această capacitate. Ca urmare, țesuturile încep să sufere de foamete de oxigen și se dezvoltă o boală - metahemoglobinemia cu nitrați.

Odată cu consumul prelungit de apă potabilă și produse alimentare care conțin cantități semnificative de nitrați (de la 45 mg/dm3 și mai mare în azot), concentrația de methemoglobină din sânge crește brusc. Methemoglobinemia este extrem de severă la sugari (în primul rând cei hrăniți artificial cu formulă de lapte preparată în apă cu un conținut ridicat de nitrați de aproximativ 200 mg/dm3) și la persoanele care suferă de boli cardiovasculare.

Trebuie să știți că nitrații nu vor fi îndepărtați din apă prin fierbere, de fapt, tratamentul termic concentrează nitrații datorită evaporării apei.

Mangan(Standard de calitate conform SanPin 2.1.4107401, nu mai mult de 0,1 mg/dm3)

Manganul este un partener fidel al fierului feros dizolvat. Dacă există multă, atunci apa trebuie purificată din ea, pentru că apa devine nepotrivită pentru băut, precum și pentru uz casnic și industrial.

Când conținutul de mangan depășește standardele, proprietățile organoleptice ale apei se deteriorează. Excesul de mangan provoacă colorare și un gust astringent.

Un exces de mangan poate duce la boli ale ficatului, rinichilor, intestinului subțire, oaselor, glandelor endocrine și creierului și are un efect toxic și mutagen asupra corpului uman.

Conținutul crescut de mangan și fier este unul dintre motivele pentru gustul și mirosul neplăcut al apei, culoarea și turbiditatea acesteia. Oxizii acestor metale lasă pete de neșters pe corpurile sanitare și pe articolele sanitare, iar rugina poate fi principala cauză a defecțiunii aparatelor de uz casnic.

Turbiditate (pe baza de caolin)(Standard de calitate conform SanPin 2.1.4107401, nu mai mult de 1,5 mg/dm3)

Turbiditatea (transparența, conținutul de substanțe în suspensie) caracterizează prezența în apă a particulelor de nisip, argilă, particule de nămol, plancton, alge și alte impurități mecanice care intră în ea ca urmare a eroziunii fundului și malurilor râului, cu ploaie. si apa de topire, cu canalizare si etc. Turbiditatea apei din sursele subterane, de regulă, este scăzută și este cauzată de o suspensie de hidroxid de fier. În apele de suprafață, turbiditatea este adesea cauzată de prezența particulelor de fito- și zooplancton, argilă sau nămol, astfel încât valoarea depinde de momentul viiturii (apă scăzută) și variază pe parcursul anului.

Turbiditatea afectează aspectul apei. În plus, interferează cu dezinfecția,

deoarece creează nu numai un mediu favorabil pentru dezvoltarea bacteriilor, ci și un unic

barieră în timpul procedurii de dezinfecție.

Culoarea apei(Standard de calitate conform SanPin 2.1.4107401, nu mai mult de 20 de grade).

Un indicator al calității apei, care caracterizează intensitatea culorii apei și determinat de conținutul de compuși colorați, exprimat în grade pe scara platină-cobalt.

Culoarea apelor subterane este cauzată de compușii de fier, mai rar - de substanțe humice (grund, turbării, ape înghețate); culoarea suprafeței - înflorirea corpurilor de apă.

Cantitatea acestor substanțe depinde de condițiile geologice, acvifere, natura solului, prezența mlaștinilor și turbării în bazinul râului etc. Apele uzate din unele industrii pot crea, de asemenea, o colorare destul de intensă în apă.

Apa de culoare ridicată îi afectează proprietățile organoleptice

Miros

Apa poate avea un anumit miros, nu întotdeauna plăcut, care se dobândește datorită diferitelor substanțe organice pe care le conține, care sunt produse ale activității vitale sau ale degradarii microorganismelor și algelor, precum și prezenței gazelor dizolvate în apă - clorul. , amoniac, hidrogen sulfurat, mercaptani sau contaminanți organici și organoclorați.

Există mirosuri naturale: aromate, mlăștinoase, putrefactive, lemnoase, pământoase, mucegăite, de pește, ierboase, vagi și hidrogen sulfurat.

Mirosurile de origine artificială sunt denumite în funcție de substanțele care le definesc: fenolice, clor fenolic, petrol, rășinoase și așa mai departe.

Intensitatea mirosului este măsurată organoleptic pe o scară de cinci puncte:
0 puncte - nu a fost detectat niciun miros sau gust
1 punct - miros sau gust foarte slab (detectabil doar de un cercetător experimentat)
2 puncte - miros slab sau gust care atrage atentia unui nespecialist
3 puncte - miros sau gust vizibil, ușor de detectat și care provoacă plângeri
4 puncte - un miros sau un gust distinct care te poate determina să te abții de la a bea apă
5 puncte - mirosul sau gustul este atât de puternic încât apa este complet nepotrivită pentru băut.

Gust(Standard de calitate conform SanPin 2.1.4107401, nu mai mult de 2 puncte).

Gustul apei variază ca caracter și intensitate și este determinat de prezența substanțelor dizolvate în apă.

Există 4 tipuri principale de gust: amar, dulce, sărat, acru. Alte senzații gustative se numesc gusturi (alcaline, metalice, astringente etc.).

Intensitatea gustului și postgustului se determină la 20°C și se evaluează conform unui sistem cu cinci puncte:

0 puncte - Gustul și postgustul nu se simt

1 punct - Gustul și post-gustul nu sunt resimțite de consumator, ci sunt detectate în timpul testelor de laborator

2 puncte - Gustul și postgustul sunt observate de consumator dacă îi acordă atenție

3 puncte - Gustul și postgustul sunt ușor de observat și provoacă dezaprobarea apei

4 puncte - Gustul și postgustul atrag atenția și te fac să te abții de la băutură

5 puncte - Gustul și retrogustul sunt atât de puternice încât fac apa improprie pentru consum.

Silice(din punct de vedere al siliciului) (Standard de calitate conform SanPin 2.1.4107401, nu mai mult de 10 mg/dm3)

Siliciul din apă nu se găsește sub formă pură, ci sub formă de diverși compuși, care, atunci când apa este încălzită, pot forma o peliculă albicioasă la suprafața apei și fulgi desprinși, de exemplu. Compușii de siliciu sunt o sursă de formare a solzilor de silicați, prin urmare, în cazul preparării apei potabile pentru sectorul industrial, pentru apa de alimentare a cazanelor cu abur, purificarea apei din siliciu este obligatorie.

În același timp, siliciul este un microelement esențial pentru om; poate fi găsit în sânge, mușchi și țesuturi osoase. De fapt, este un material de construcție necesar pentru formarea și creșterea țesutului conjunctiv al corpului uman (articulații, oase, piele etc.). De asemenea, ajută la absorbția elementelor minerale care intră în organism, îmbunătățește metabolismul și transportă semnale de-a lungul fibrelor nervoase.

Siliciul intră în corpul uman împreună cu alimente și apă, iar acest element este mai ușor absorbit din lichid.

Orientările străine (directive OMS, USEPA, UE) nu reglementează conținutul de siliciu din apa potabilă. Acest lucru se datorează lipsei de date privind toxicitatea acestui element și impactul său negativ asupra corpului uman.

Duritate generală(Standard de calitate conform SanPin 2.1.4107401, nu mai mult de 7,0 mEq/l)

Duritatea apei este conținutul de săruri de calciu și magneziu dizolvate în ea. Conținutul total al acestor săruri se numește duritate totală.

Duritatea totală a apei este împărțită în carbonat, determinată de concentrația de bicarbonați (și carbonați la pH 8,3) de calciu și magneziu și non-carbonat - concentrația de săruri de calciu și magneziu ale acizilor tari din apă.

Deoarece atunci când apa fierbe, bicarbonații se transformă în carbonați și precipită, duritatea carbonatului se numește temporară sau detașabilă.

Duritatea rămasă după fierbere se numește constantă. Rezultatele determinării durității apei sunt exprimate în mEq/dm3 (în prezent se folosesc mai des grade de duritate a lichidului de răcire egale numeric cu mEq/dm3). Duritatea temporară sau carbonatică poate ajunge până la 70-80% din duritatea totală a apei.

Duritatea apei se formează ca urmare a dizolvării rocilor care conțin calciu și magneziu. Predomină duritatea calciului, cauzată de dizolvarea calcarului și a cretei, dar în zonele în care există mai multă dolomit decât calcar poate predomina și duritatea magneziului.

În funcție de duritate, apa este:

Apă foarte moale până la 1,5 mEq/l

Apă moale de la 1,5 până la 4 mEq/l

Apă de duritate medie de la 4 la 8 mEq/l

Apă dură de la 8 la 12 mEq/l

Apă foarte dură mai mare de 12 mEq/l

Apa tare pur și simplu are un gust rău și conține prea mult calciu. Ingestia constantă de apă cu duritate crescută duce la scăderea motilității gastrice, la acumularea de săruri în organism și, în cele din urmă, la boli articulare (artrita, poliartrită) și formarea de pietre la rinichi și căile biliare.

Apa foarte moale nu este mai puțin periculoasă decât apa excesiv de dură. Cea mai activă este apa moale. Apa moale poate leși calciul din oase. O persoană poate dezvolta rahitism dacă bea o astfel de apă din copilărie, oasele unui adult devin fragile. Există o altă proprietate negativă a apei moale. Pe măsură ce trece prin tractul digestiv, nu numai că spală mineralele, ci și substanțele organice utile, inclusiv bacteriile benefice. Apa trebuie să aibă o duritate de cel puțin 1,5-2 mEq/l.

Utilizarea apei cu duritate mare pentru uz casnic este, de asemenea, nedorită. Apa dură formează depuneri pe corpurile sanitare și fitingurile și formează depuneri de calcar în sistemele și aparatele de încălzire a apei. Într-o primă aproximare, acest lucru se observă pe pereții, de exemplu, a unui ceainic.

La utilizarea apei dure în gospodării, consumul de detergenți și săpun crește semnificativ din cauza formării sedimentelor de săruri de calciu și magneziu ale acizilor grași, iar procesul de gătire a alimentelor (carne, legume etc.) încetinește, ceea ce este nedorit. în industria alimentară.

În sistemele de alimentare cu apă, apa dura duce la uzura rapidă a echipamentelor de încălzire a apei (cazane, baterii centrale de alimentare cu apă etc.). Sărurile de duritate (hidrocarbonații de Ca și Mg), depuse pe pereții interiori ai conductelor și formând depuneri de calcar în sistemele de încălzire și răcire a apei, duc la scăderea zonei de curgere și reduc transferul de căldură. Nu este permisă utilizarea apei cu duritate mare carbonatată în sistemele de alimentare cu apă circulantă.

Trimiteți apă pentru analiză chimică

Oxidabilitatea permanganatului caracterizează partea ușor oxidată a substanțelor organice (în principal alifatice). În medie, 1 mg de oxigen permanganat corespunde la 1 mg de carbon în materia organică. Raportul dintre oxidarea permanganat și bicromat ne permite să judecăm natura substanțelor organice din apă. Cu cât acest raport este mai mic, cu atât aromaticele din apă sunt mai greu de oxidat.

Determinarea oxidării permanganatului.

Principiul metodei.

Oxidarea se efectuează cu o soluție de permanganat de potasiu într-un mediu de acid sulfuric la fierbere:

MnO 4 - + 8H + + 5e -  Mn 2+ + 4H 2 O

Excesul de permanganat de potasiu după fierbere se determină iodometric. Metoda este recomandată pentru analiza apei proaspete care nu conțin mai mult de 300 mg Cl - /l.

Reactivi:

1. Soluție de permanganat de potasiu, C (KMnO 4) = 0,01 M

2. Soluție de tiosulfat de sodiu Na 2 S 2 O 3 . 5H20, C (Na2S203) = 0,01 M

3. Soluție de amidon, 0,5%

4. Iodură de potasiu cristalină

5. Soluție de acid sulfuric H2SO4, grad chimic, 1:3.

Echipamente și ustensile:

1. Plite electrice cu spirală închisă - 2 buc.;

2. Baloane conice 250 ml - 2 buc.;

3. Racitoare cu reflux - 2 buc.;

4. Pipete 100 ml - 1 buc.;

10 ml - 1 buc.;

15 ml - 1 buc.;

5 ml - 1 buc.

5. Biuretă 25 ml - 1 buc.;

6. Capilare

Progresul hotărârii.

Se toarnă 100 ml apă de testare într-un balon conic de 250 ml, se adaugă 2-3 capilare, se adaugă 5 ml H2S04 (1:3) și se încălzește. La începutul fierberii, se adaugă 20 ml de soluție de KMnO 4 0,01 M în balon cu o pipetă, se închide balonul cu dop de frigider și apoi se fierbe timp de 10 minute. Dacă în timpul fierberii dispare culoarea roz din balon, caracteristică permanganatului, determinarea trebuie repetată, diluând apa de testare cu bidistilat. La sfârșitul fierberii, proba este răcită, se adaugă aproximativ 0,5 g de iodură de potasiu, iar iodul eliberat este titrat cu soluție de tiosulfat 0,01 M până când lichidul devine ușor galben. Apoi adăugați 1 ml de soluție de amidon și continuați titrarea până când culoarea albastră a soluției dispare. O determinare martor se efectuează în mod similar cu 100 ml de bidistilat.

Valoarea oxidării permanganatului în mg O 2 /l se calculează prin formula:

,

unde M este molaritatea soluției de tiosulfat; n 1 - numărul de mililitri de soluție de tiosulfat utilizați pentru titrarea probei martor; n 2 - numărul de mililitri de soluție de tiosulfat utilizați pentru titrarea probei; V este volumul probei de apă, ml.

Oxidarea bicromata.

Principiul metodei.

Oxidarea cu bicromat de potasiu are loc într-un mediu acid în prezența unui catalizator:

Cr 2 O 7 2- + 14H + + 6e -  2 Cr 3+ + 7H 2 O

Excesul de dicromat de potasiu adăugat la probă este titrat cu o soluție de alaun feric-amoniu. Metoda este destinată analizei apei proaspete cu un conținut de substanțe organice corespunzător la 5 sau mai mult mg O 2 /l.

Reactivi:

1. Apă dublu distilată

2. Soluție de bicromat de potasiu C (K 2 Cr 2 O 7) = 0,025 M

3. Soluție de alaun de ferroamoniu, 0,025 M

4. O soluție de sulfat de argint în acid sulfuric concentrat

5. Soluție de acid sulfuric 1:1

6. Soluție de acid N-fenilantranilic

Echipamente și ustensile:

1. Aragaz electric cu spirala inchisa - 2 buc.

2. Trepiede - 2 buc.

3. Baloane cu fund rotund de 250 ml cu condensatoare de reflux măcinate - 2 seturi

4. Pipete 20 ml - 1 buc.;

10 ml - 1 buc.;

25 ml - 1 buc.;

5. Cilindri de măsurare 50 ml - 1 buc.;

100 ml - 1 buc.

6. Biuretă 25 ml - 1 buc.

7. Capilare

Progresul hotărârii.

O proba din apa testata cu un volum de 20 ml sau un volum mai mic, adusa la 20 ml cu bidistilat, se pune intr-un balon cu sectiune macinata pentru fierbere. Adăugați 20 ml de soluție de dicromat 0,025 M, adăugați cu grijă 30 ml de soluție de sulfat de argint și adăugați 2-3 capilare de sticlă pentru fierbere uniformă. Un condensator de reflux este conectat la balon și amestecul fierbe uniform timp de 2 ore. După răcire, scoateți frigiderul, spălați pereții acestuia cu 25 ml bidistilat, transferați-l într-un balon conic de 750 ml și răciți din nou amestecul. Apoi se adaugă 15 picături din soluția indicator și excesul de bicromat de potasiu nereacționat se titra cu o soluție de alaun de feroamoniu până când culoarea indicatorului se schimbă de la roșu-albastru la verde-albăstrui, amestecând soluția prin agitare puternică.

O determinare goală se face în același mod.

Valoarea oxidării bicromatului în mg O 2 /l se calculează folosind formula:

,

unde M este molaritatea soluției de alaun feric-amoniu; n 1 - numărul de mililitri de soluție de alaun de feroamoniu utilizat pentru titrarea probei martor; n 2 - numărul de mililitri de soluție de alaun de feroamoniu utilizat pentru titrarea probei; V este volumul probei de apă, ml.

Substanțele organice sunt în mod inerent străine de compoziția apei. Au origini și căi de intrare diferite. Cel mai adesea în apă sunt reprezentați de acizi dizolvați din solurile de turbă. Acest lucru poate fi judecat după intensitatea culorii apei de la gălbui la maro. Apariția materiei organice în apă este posibilă și ca urmare a activității vitale a organismelor vii și a plantelor, precum și a proceselor de descompunere a acestora.

Substanțele organice pot fi nu numai dăunătoare sau neplăcute, ci și periculoase pentru sănătate. Ele perturbă funcționarea sistemului endocrin. În plus, aceste impurități pot conține diverse bacterii și viruși patogene, precum și substanțe toxice - dioxine. Otrăvirea cu dioxină duce la suprimarea imunității și la perturbarea procesului normal de diviziune celulară. Aceasta înseamnă că poluarea organică poate contribui semnificativ la apariția cancerului.

Cu toate acestea, impactul negativ al unui nivel ridicat de oxidare a permanganatului este cauzat nu numai de aceasta. Materia organică interferează adesea cu procesele de purificare a apei din alte impurități. De exemplu, leagă substanțe dizolvate precum fierul și manganul la nivel molecular. În plus, pentru oxidare, produsele organice sunt primele care consumă oxigen din apă, astfel încât practic nu mai rămâne oxigen pentru oxidarea fierului sau a manganului. Valoarea crescută a indicelui de oxidare a permanganatului indică prezența materiei organice.