та сухого залишку природних вод

Задача. За даними хімічного аналізу води ріки Дніпро встановлено такий її склад (мг/дм³): Ca²⁺ – 55,7; Mg²⁺– 11,8; HCO₃^– – 195,2; SO₄^2– – 12,9; Cl^– – 19,2. Розрахуйте загальну мінералізацію води і сухий залишок.

Розв’язок. Перераховують вміст всіх іонів у ммоль-екв/дм³:

= 55,7/20,04 = 2,78 ммоль-екв/дм³;

= 11,8/12,15 = 0,97 ммоль-екв/дм³;

= 195,2/61,02 = 3,20 ммоль-екв/дм³;

= 12,9/48,03 = 0,27 ммоль-екв/дм³;

= 19,2/35,45 = 0,54 ммоль-екв/дм³.

Тоді

= (3,20 + 0,27 + 0,54) – (2,78 + 0,97) = 0,26 ммоль-екв/дм³,

а 0,26 ^. 22,99 = 5,97 мг/дм³.

Одержані дані заносять у табл.2.

Розраховують загальну мінералізацію води і сухий залишок:

55,7 + 11,8 + 5,97 + 195,2 + 12,9 + 19,2 = 300,77 мг/дм³;

= 55,7 + 11,8 + 5,97 + 30/61 ^. 195,2 + 12,9 + 19,2 = 201,57 мг/дм³.

Таблиця 2

Катіонно-аніонний склад мінеральних домішок води р. Дніпро

Катіони	Вміст	%	Аніони	Вміст	%
мг/дм^3	ммоль-екв/дм^3	мг/дм^3	ммоль-екв/дм^3
Ca^2+	55,7	2,78	69,3	HCO3^–	195,2	3,20	79,8
Mg^2+	11,8	0,97	24,2	SO4^2^–	12,9	0,27	6,7
Na^+ + K^+ в пере- рахунку на Na^+	5,97	0,26	6,5	Cl^–	19,2	0,54	13,5
Сума	73,47	4,01		Сума	227,3	4,01

Отже, за загальною мінералізацією досліджувана вода належить до прісних вод, а за сухим залишком відповідає вимогам Державних санітарних норм та правил “Гігієнічні вимоги до води питної, призначеної для споживання людиною” (ДСанПіН 2.2.4-171-10).

2.4.3. Розрахунок гіпотетичного сольового складу природних вод

Для практичного використання хімічний склад природних вод часто виражають не лише у вигляді іонів, а й у вигляді відповідних солей, хоча склад цих солей є гіпотетичним.

На рис.1 наведена графічна схема вираження гіпотетичного сольового складу води ріки Дніпро (див. п.2.3.7). При цьому послідовність розміщення катіонів і аніонів визначається їх відносною поширеністю в земній корі. Продовживши лінії розділення катіонного складу в ммоль-екв/дм³ на графік складу аніонів і, навпаки, одержують кількісне значення вмісту солей, виражене в ммоль-екв/дм³. Ці значення перера­ховують в мг/дм³ і записують у табл. 3.

Таблиця 3

Гіпотетичний сольовий склад води р. Дніпро

Солі	Вміст солей, ммоль-екв/дм^3	Еквівалентна маса, г/моль-екв	Вміст солей, мг/дм^3
Ca(HCO3)2	2,78	81,06	225,3
Mg(HCO3)2	0,42	73,17	30,7
MgSO4	0,27	60,18	16,2
MgCl2	0,28	47,60	13,3
NaCl	0,26	58,44	15,2
Хзаг.мін.			300,7

Одержане значення вмісту солей (300,7 мг/дм³) відповідає загальній мінералізації води р. Дніпро (див. п.2.3.7).

Рис.1. Графічна схема розрахунку гіпотетичного сольового складу води

3. Вимоги техніки безпеки під час виконання лабораторної роботи

1. Під час виконання роботи дотримуйтесь максимальної обережності.

2. Забороняється пробувати хімічні реактиви на смак.

3. Не користуйтесь реактивами без відповідних етикеток або з незрозумілими написами на них.

4. Дотримуйтесь правил роботи з кислотами і лугами. У разі потрапляння їх на поверхню шкіри швидко змийте уражене місце великою кількістю води.

5. Під час роботи з нагрівальними приладами та гарячими розчинами остерігайтесь опіків.

4. Рекомендації до оформлення звіту

1. У робочому зошиті необхідно написати методики виконання всіх необхідних аналізів і відповідні формули для розрахунків.

2. Порівняйте одержані експериментальні результати з вимогами ДСанПіН 2.2.4-171-10 і зробіть висновки про відповідність якості досліджуваної води цим вимогам.

3. Заповніть таблицю катіонно-аніонного складу досліджуваної води, розрахуйте загальну мінералізацію води та сухий залишок. На підставі одержаних результатів зробіть висновок про категорію досліджуваної води.

4. На міліметровому папері з дотриманням масштабу побудуйте графічну схему даних хімічного аналізу води і на її основі розрахуйте гіпотетичний сольовий склад води.

5. Порівняйте одержане значення загальної мінералізації з розрахованим її значенням за даними катіонно-аніонного складу води.

6. Сформулюйте загальний висновок про придатність води для господарсько-питного використання. У разі невідповідності окремих показників чинним вимогам ДСанПіН 2.2.4-171-10 вкажіть необхідні заходи для покращення якості води.

7. Оформіть звіт за формою вказаною викладачем.

5. Контрольні питання

1. Які домішки містяться у природних водах? Як класифікують домішки за їх фазово-дисперсним станом?

2. Які солі містяться у природних водах у розчиненому стані? Напишіть рівняння їх електролітичної дисоціації.

3. Як визначають загальну мінералізацію води та сухий залишок?

4. Які методи використовують для визначення вмісту гідрогенкарбонатів, сульфатів і хлоридів? Опишіть їх суть.

5. Якими методами визначають вміст іонів Кальцію, Магнію і Натрію? Опишіть їх суть.

Список рекомендованої літератури

1. Запольський А.К. Водопостачання, водовідведення та якість води. – К.: Вища шк., 2005. – 671 с.

2. Кульский Л.А., Накорчевская В.Ф. Химия воды. – К.: Вища школа, 1983. – 239 с.

3. Возная Н.Ф. Химия воды и микробиология. – М.: Высшая школа, 1979. – 340 с.

4. Державні санітарні норми та правила “Гігієнічні вимоги до води питної, призначеної для споживання людиною” (ДСанПіН 2.2.4-171-10).

НАВЧАЛЬНЕ ВИДАННЯ

ВИЗНАЧЕННЯ МІНЕРАЛЬНОГО СКЛАДУ ПРИРОДНИХ ВОД

Методичні вказівки та інструкція

до лабораторної роботи з курсів “Теоретичні основи хімії і технології води”, “Хімія води і мікробіологія” для студентів базових напрямів

6.051301 “Хімічна технологія”, 6.060103 “Гідротехніка (водні ресурси)”

Укладачі Савчук Людмила Василівна

Знак Зеновій Орестович

Оленич Роман Романович

Дата добавления: 2015-07-12