Исследование воды п. Березово

Исследование воды п. Березово

Исследование воды п. Березово.

Цель:

Гипотеза:

Методы исследования:

Органолептический Химический Микробилогические

Органолептические исследования

Температура пробы воды

1 сп. Температура воды измеряется с помощью водного термометра (спиртового термометра в пластмассовом или деревянном защитном кожухе). В отдельных случаях удобно измерять температуру обычным термометром, опустив его в ведро или другой сосуд объемом не менее 1 л; первый отсчет по термометру берут спустя 5-10 минут после его погружения в воду. Запись отсчетов ведут с максимально возможной точностью.

2 сп. Изучение температуры воды с помощью лаборатории «Архимед»

Проба №1

Проба №2

Проба №3

Прозрачность

Прозрачность воды зависит от количества растворенных в ней веществ, содержания механических частиц и коллоидов. Прозрачность воды определяют в цилиндре, например, в тонкостенном стакане из бесцветного стекла, визуально определяя ее на свет или с помощью мерного цилиндра по обычному шрифту любого текста с высотой букв 3,5 мм. При визуальной оценке прозрачности природные воды характеризуются как прозрачные, слегка мутные, мутные и очень мутные. Определение прозрачности воды по шрифту выполняют при дневном освещении, но не на прямом солнечном свету. Под мерный цилиндр помещают текст и постепенно заполняют его предварительно взболтанной пробой воды. Когда текст становится плохо различимым, высоту столба воды измеряют линейкой и полученное значение записывают в журнал с точностью до 1 см.

Проба №1

Проба №2

Проба №3

Для источников хозяйственно-питьевого водоснабжения вода должна быть прозрачной в столбике воды высотой около 20 см, а для водоемов, используемых для купания и коммунальных целей – около 10 см.

Цвет воды

Цвет зависит от их химического состава, наличия микроорганизмов, частиц ила, глины и других примесей. Для этого воду наливают в тонкостенный стакан и ставят его на лист белой бумаги. Цвет определяют, просматривая воду сверху вниз.

цвет	Предполагаемый источник загрязнения
сероватый	взвешенные минеральные частицы
желтый цвет	органические соединения
бурый или коричневый	трудно окисляемые гуминовые кислоты
зеленовато-голубой	закисные соли железа
ржаво-бурый	Окисные соли

При загрязнении вод стоками промышленных предприятий окраска может быть не типичной для естественной цветности вод.

Мутность воды связана с присутствием в ней твердых частиц. Для определения мутности воду взбалтывают, наливают в пробирку так, чтобы высота воды была ровна 10 см и рассматривают в проходящем свете. Мутность характеризуется описательно: слабая, заметная, сильная.

1

2

3

5. Запах воды

Запах воды естественного происхождения обычно связан с деятельностью бактерий, разлагающих органические вещества. Поэтому вода родников, ключей, артезианских скважин обычно не имеет запаха. Застойная вода прудов, колодцев с деревянным срубом часто обладает специфическим затхлым плесневым запахом, гуминовые соединения придают водам болотный, илистый, тинистый запах, а сероводород – запах тухлых яиц. Фекальные и сточные воды имеют гнилостный, а иногда и рыбный запах. Грунтовые воды и воды верховодки пахнут свежевспаханной землей (глинистый, землистый запах). Запахи искусственного происхождения называют по соответствующим веществам: например, бензиновый, хлорный или неопределенный. Интенсивность запаха определяется при разной температуре. Если запах ощущается при +20°, то его интенсивность характеризуется как заметная, отчетливая или сильная, а при +60° – как слабая. Определение данной характеристики проводят в помещении, где воздух не имеет постороннего запаха. Для этого воду (около 200 мл) подогревают и анализируют при 200, а затем при 40-60°. Ее сразу переливают в колбу или бутылку до половины объема, закрывают горлышко пробкой или рукой, сильно встряхивают 3-5 раз, а затем быстро производят однократное (для каждого из нескольких исследователей) определение характера и интенсивности запаха воды. Питьевая вода при температуре 200 не должна иметь запаха, привлекающего внимание потребителя. Для характеристики видов запаха используется специальная шкала, разработанная для гидрологических исследований.

Таблица №10 Шкала для определения запаха в баллах

Интенсивность запаха	Характер проявления запаха	Оценка интенсивности запаха
Нет	Запах не ощущается	0
Очень слабая	Запах сразу не ощущается, но обнаруживается при тщательном исследовании (при нагревании воды)	1
Слабая	Запах замечается, если обратить на это внимание	2
Заметная	Запах легко замечается и вызывает неодобрительный отзыв о качестве воды	3
Отчетливая	Запах обращает на себя внимание и заставляет воздержаться от употребления	4
Очень сильная	Запах настолько сильный, что делает воду непригодной к употреблению	5

Проба №1

Проба №2

Проба №3

6. Вкус и привкус

Вкус воде придают ей растворенные в ней соединения, газы и примеси. Различают четыре основные виды вкуса: горький, сладкий, соленый и кислый. Горький вкус связан с наличием в воде сульфатов магния и натрия, сладкий и кислый – с большим количеством органических веществ, соленый - обусловлен растворением хлористого натрия. Привкусы - прочие вкусовые ощущения - более субъективны, поэтому они характеризуются менее четко, Например, вода может иметь металлический, рыбный, огуречный привкус. Определение вкуса и привкуса, а также их интенсивности производят только для источников питьевого водоснабжения при температурах около 20°. В рот набирают небольшое количество воды (около 10 мл) и держат, не проглатывая, несколько минут. Воду сомнительных в санитарном отношении источников и открытых водоемов предварительно кипятят, остужают до указанной температуры и только после этого проводят определение вкуса и привкуса.

Проба №1

Проба №2

Проба №3

Микробиологический анализ

Таблица № 9 Оценка качества воды по организмам макрозообентоса

Перечень индикаторных таксонов	Условная оценка качества воды
Личинки веснянки, ручейника – Риакофила	Очень чистая
Губки, плоские личинки поденок, ручейник – Нейроклепсис, личинка вилохвосток	Чистая
Роющие личинки поденок, Ручейники при отсутствии Риакофила и Нейроклепсис, личинки стрекоз Красотки и Плосконожки, личинки мошки, водяные клопы, крупные двустворчатые моллюски, моллюски-затворки	Удовлетворительная
Личинки стрекоз при отсутствии Красотки и Плосконожки, личинки вислокрылки, водяной ослик, плоские пиявки, мелкие двустворчатые моллюски	Загрязненная
Масса мотыля (личинки хиро), крыски, масса трубочника, червеобразные пиявки при отсутствии плоских	Грязная
Макробеспозвоночных нет	Очень грязная

Химический анализ.

Определение рН

Кислотность среды измеряется рН - отрицательным десятичным логарифмом концентрации ионов водорода.  Этот показатель может меняться от 1 до 14, от 1 до 7 – среда кислая, от 7 до 14 – среда щелочная (при рН=7 – нейтральная).  Пониженное рН чаще всего бывает в болотных водах и говорит о повышенном содержании гуминовых кислот или других природных кислот. 

Для измерения рН используем цифровую лабораторию «Архимед».

Внимательно подсоедините датчик рН, сверяя вход в Nova.

Включите Nova. Произведите настройку и измерение. Запуск MultiLab СЕ Для запуска программы MultiLab CE выберите команду Пуск → Программы → Наука → MultiLab CE.

Настройка датчиков.

В меню Регистратор выберите команду Настройка.

Далее откройте вкладку Датчики, флажок «Автоопределение» удален, поэтому самостоятельно выбираем подключенные датчики в выпадающем меню полей: датчик температуры и датчик рН.

Откройте вкладку Частота и выберите частоту опроса: например, 1 замер в секунду. Затем откройте вкладку Замеры и в выпадающем меню выберите количество замеров: например, 500.

Запись данных.

Для начала записи данных в меню Регистратор выберите команду Пуск.

По окончании измерений, отсоедините датчики и выключите Nova.

Проба №1

Проба №2

Проба №3

2. Определение содержания сульфатов.

В пробирку наливают 10 см3 исследуемой воды, добавляют 2 – 3 капли соляной кислоты и несколько капель 10 % раствору хлористого бария, а затем нагревают к кипению. В присутствии ионов SO42- выпадает мелкий кристаллический белый осадок. По степени помутнения делают вывод о количестве сульфатов, пользуясь расчетом или таблицей 4.

SO4 + Ba = BaSO4

Приближено определение содержания сульфатов в воде

Степень помутнения	Концентрация сульфатов, мг/дм3
Слабое помутнение, которое появляется через несколько минут	1-10
Слабое помутнение, которое появляется сразу	10-100
Сильное помутнение	100-150
Большой осадок, который быстро оседает на дно	500

Содержание сульфатов в питьевой воде не должно превышать 250 ( 500) мг/дм3.

Проба №1

Проба №2

Проба №3

3. Определение содержания железа.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) общего железа в воде водоемов и питьевой воде составляет 0,3 мг/л, лимитирующий показатель вредности.

1 способ

В пробирку наливают 10 см3 исследуемой воды, добавляют несколько капель соляной кислоты для пидкислення и несколько капель 10 % роданистого аммония, смешивают. Появление красной расцветки указывает на наличие солей железа в воде. Концентрация железа в воде не должна превышать 0,3 мг/дм3. По интенсивности расцветки определяют приближенное содержание железа в воде, пользуясь нищенаведеной таблицей 5.

2 способ

Поместим в пробирку 10мл исследуемой воды, прибавим одну каплю концентрированной азотной кислоты, несколько капель раствора перекиси водорода и примерно 0,5 мл раствора роданида калия. При содержании железа 0.1мг/л появляется розовое окрашивание, а при более высоком – красное.

Таблица 5

Приближено определение содержания железа в воде

Расцветка при рассмотрении сбоку	Расцветка при рассмотрении сверху вниз	Концентрация железа, мг/дм3
Расцветки нет	Расцветки нет	Меньше 0,05
Едва заметное желтовато розовое	Чрезвычайно слабое бледно-розовое	0,1
Очень слабое желтовато розовое	Слабое желтовато-бледно розовое	0,25
Слабое жовтувато-бледно - розовое	Желтовато-бледно розовое	0,5
Желтовато-бледно розовое	Желтовато красное	1,0
Сильно желтовато розовое	Красное	2,0
Красное	Ярко-красное	Свыше 2,0

Проба №1

Проба №2

Проба №3

4. Обнаружение нитрат – ионов.

Реагент: дифениламин (1 гр (C6H5)2NH растворить в 100 мл H2SO4 (p=1,84)).

Условия проведения реакции:рН < 7,0.

Температура комнатная.

Выполнение анализа.

К 1 мл пробы воды по каплям вводят реагент. Бледно – голубое окрашивание наблюдается при концентрации нитрат – ионов более 0,001 мг/л, голубое – более 1мг/л, синее – более 100мг/л.

Измерение количества растворенных веществ в воде

• спомощью мерного стакана взять пробы воды (100 мл) из водопровода и пробы кипяченой воды

• определить с помощью весов массу пустых чашек, налить в них воду

• поставить обе чашки на электроплитку и нагревать до полного испарения воды

• после охлаждения взвесить обе чашки, определить массу осадков, занести результаты в таблицу

Таблица №12 Результаты измерений массы осадков

Масса пустых чашек (г)	Объем воды (г)	Масса чашек с осадками (г)	Масса осадков (г)
1
2
3

к - предварительно кипяченая вода

Вычислить количество растворенных веществ (С) в питьевой воде по формулам:

5. Определение карбонатной жесткости воды.

Различают общую, временную и постоянную жесткость воды. Общая жесткость обусловлена присутствием растворимых соединений кальция и магния в воде. Временная жесткость иначе называется устранимой, или карбонатной. Она обусловлена наличием гидрокарбонатов кальция и магния. Постоянная жесткость (некарбонатная) вызвана присутствием других растворимых солей кальция и магния.

Для определения карбонатной жесткости нальем в склянку 10 мм анализируемой воды и добавим 5-6 капель фенолфталеина. Возникновение розовой окраски говорит о наличии карбонат-ионов. Если окраска не появляется, то карбонат-ионы в пробе отсутствуют

Проба №1

Проба №2

Проба №3

6. Наличие в воде органических примесей

Определение в воде органических веществ. В каждый образец нужно добавить раствор перманганата калия (марганцовки), и если окраска останется прежней, значит, что органических веществ воде не содержится

Проба №1

Проба №2

Проба №3

7. Проверка воды на наличие масел

Проверка воды на наличие масел. Для этого нам понадобиться химический препарат под названием камфара. Я брошу её в каждый образец, и если камфара начнёт кружиться, это значит, что в воде присутствуют масла. Я добавлю в опытные образцы воды марганцовку, чтобы было лучше видно, перемещаются ли кусочки камфары

Содержание взвешенных частиц.

Данный показатель качества воды определяется фильтрованием определенного объема воды и последующим высушиванием осадка на фильтре. Для анализа возьмем 350 мл воды. Фильтр перед работой взвесим. Отфильтруем воду. После фильтрования осадок с фильтром высушим до постоянной массы и взвесим

(m1 - m2)1000/V, мг/л

Где m1 – масса бумажного фильтра с осадком взвешенных частиц, мг; m2 – масса бумажного фильтра до опыта, мг;V – объем воды для анализа, л (мл).

Нитраты и нитриты.
В поверхностных и подземных источниках воды присутствуют соединения азота в виде нитратов и нитритов. В настоящее время происходит постоянный рост их концентрации из-за широкого использования нитратных удобрений, избыток которых с грунтовыми водами поступает в источники водоснабжения. Согласно санитарным правилам и нормам, в воде централизованного водоснабжения содержание нитратов не должно превышать 50 мг/л, нитритов - 3 мг/л.
Нитраты в концентрации более 20 мг/л оказывают токсическое действие на организм человека. Постоянное употребление воды с повышенным содержанием нитратов приводит к заболеваниям крови, сердечно-сосудистой системы.
При обнаружении в пробе воды нитратов в количестве выше норматива прибегают к очистке воды с помощью обратного осмоса или ионного обмена.
Выполнение работы.
На часовое или предметное стекло помещают три капли раствора дифениламина, приготовленного на концентрированной серной кислоте, и одну - две капли исследуемой воды. В присутствии нитрат - и нитрит - ионов появляется синее окрашивание, интенсивность которого зависит от их концентрации.

3.3.5. Катионы свинца.
В пробирку с водой внести по 1 мл 50% раствора уксусной кислоты и перемешать. Добавить по 0.5 мл 10% раствора дихромата калия, при наличии в исследуемой пробе ионов свинца выпадет желтый осадок хромата свинца.

Катионы меди.
Медь и её соединения широко распространены в окружающей среде, поэтому их часто обнаруживают в природных водах. Концентрации меди в природных водах обычно составляют десятые доли мг/л, в питьевой воде могут увеличиваться за счет вымывания из материалов труб и арматуры. Медь придает воде неприятный вяжущий привкус в низких концентрациях, что и лимитирует её содержание в питьевой воде. Это обстоятельство необходимо учитывать при выборе источника водоснабжения для производства бутилированной питьевой воды. В случае обнаружения меди в питьевой воде в количестве более 1,0 мг/л, проводят корректировку состава воды с помощью катионообменных смол.
Выполнение работы.
В фарфоровую чашку помещается 3 – 5 мл исследуемой воды, осторожно выпаривается досуха и на периферийную часть наносится капля концентрированного раствора аммиака. Появление интенсивно – синей или фиолетовой окраски свидетельствует о присутствии ионов меди.