Медицина/
9. Гигиена и эпидемиология
Бабюк А. В.
Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича
Визначення твердості
води
Твердість води
визначається кількістю розчинених у ній солей вугільної, сірчаної, хлор-водневої, фосфорної, азотної кислот, переважно кальцію і магнію. В деяких випадках твердість води зумовлена
присутністю солей калію, нагрію, заліза (II),
марганцю (II), алюмінію. Ці
елементи в природних умовах потрапляють у воду внаслідок впливу
вуглекислого газу на карбонатні мінерали або
в результаті біохімічних процесів, що проходять у зволожених шарах ґрунту.
Практично
розрізняють три види твердості: загальну, ліквідну і постійну. Загальна твердість - не твердість сирої води, зумовлена всіма сполуками кальцію і магнію
(іноді заліза і марганцю), незалежно від того, з якими аніонами вони
зв'язані. Постійна твердість -
твердість води після одногодинного
кип'ятіння. Вона викликана присутністю сульфатів і хлоридів кальцію, заліза, магнію, калію, натрію, тобто
солей, які не дають осаду при кип'ятінні.
Ліквідна твердість спричинена
наявністю у воді гідрокарбонатів кальцію Са(НСО3)2, менше
магнію Мg(НСO3)2,
які видаляються при кип'ятінні, осідаючи на
стінках посуду у вигляді накипу (СаСОз,
МgСОз). Таким чином,
ліквідна твердість є частиною загальної твердості, яку можна обчислити за
різницею між загальною і постійною твердістю. Карбонатна твердість зумовлена
присутністю у воді карбонатів і гідрокарбонатів кальцію і магнію
(іноді калію, натрію, алюмінію, марганцю, заліза). При кип'ятінні гідрокарбонати
кальцію і магнію розкладаються:
Са(НСО3)2=СаСО3 +Н20
+ С02 ;
Мg(НСО3)2 = МgНСО3 + Н20 +
С02 ..
Карбонати кальцію і
магнію, що утворилися, випадають в осад і тому вода втрачає
частину твердості.
Карбонатна твердість часто збігається з
ліквідною твердістю, але прирівнювати їх
одну до одної не можна. При кип'ятінні ліквідовується переважно та частина карбонатної твердості, яка
залежала від гідрокарбонату
кальцію. При великій кількості у воді гідрокарбонату магнію різниця між
карбонатною і ліквідною твердістю буває досить значною.
Твердість води
залежить також від хімічного складу ґрунту, через який проходить вода, вмісту у
воді оксиду вуглецю (IV), ступеня забруднення її органічними
речовинами.
Загальна твердість води, згідно з ГОСТом
2874-82 "Вода питна", повинна
бути не вище 7 мг,екв/дм3; для водопроводів, які подають воду без
спеціальної обробки, при узгодженні з органами СЕС, допускається до 10
мг*екв/дм\. Дуже тверда вода має неприємний смак, може погіршувати протікання
ниркокам'яної хвороби.
Метод ґрунтується
на утворенні міцної комплексної сполуки трилону Б (двонатрієвої солі
етилендіамідтетраоцтової кислоти - ЕДТА) з іонами кальцію і магнію. Визначення
проводять титруванням проби трилоном Б при рН=10 в присутності
індикатора.
Якщо у воду, яка містить іони кальцію та
магнію, внести індикатор, що дає
зафарбовану сполуку з цими іонами, то при додаванні трилону Б відбудеться зміна кольору в точці еквівалентності,
тобто коли трилон Б зв'яже іони
кальцію і магнію в міцний комплекс. За кількістю доданого розчину
трилону Б визначають загальну твердість досліджуваної води.
а) Визначення загальної твердості води трилонометричним
методом
Твердість води
показує концентрацію в ній катіонів лужноземельних металів, перш за все кальцію та магнію. Ці
елементи в природних умовах потрапляють у воду
внаслідок впливу вуглекислого газу па карбонатні мінерали або біохімічних процесів, що проходять у зволожених шарах ґрунту.
Об'єм води для
визначення загальної твердості повинен бути не менше
250 мл.
Якщо визначення
твердості не може бути проведене в день відбору проби, то відміряний об'єм води, розведений дистильованою водою 1:1,
допускається залишати для визначення до наступного дня.
Проби води, призначені для визначення
загальної твердості, не консервуються.
Обладнання
1.
Колба на 250 мл; 2. Бюретка; 3. Проба води.
Реактиви
Для перевірки якості дистильованої води до 100 см3
додають 1 см3 буферного розчину і
5-7 крапель індикатора. В чистій воді з'явиться спік з бузковим
відтінком забарвлення.
1.
Буферний розчин. 10 г NН4СІ
розчинити в дистильованій воді, додати 50 мл 25 %-го розчину аміаку (NН4ОН)
і довести до 500 мл дистильованою водою. Перерахувати кількості на кінцевий
об'єм 20 мл.
2. Індикатор хромоген чорний. 500 мг хромогену чорного розчинити В 20 мл буферного розчину і довести об'єм етанолом в мірній колбі до 100 мл. Перерахувати кількості на кінцевий об'єм 5 мл. Розчин
індикатора хромогену чорного стійкий протягом 10 діб. Допускається користування
сухим індикатором. Для цього 0,25 г індикатора
змішують з 50 г хлориду натрію, попередньо добре розтертого в
ступці.
3. 0,05 н водний розчин трилону Б (ЕДТА, М=292).
Хід аналізу
1.
В колбу наливають
100 мл досліджуваної води, додають 5 мл буферного розчину та 7-8 крапель індикатора хромогену чорного. Забарвлення розчину
- винне.
2.
Розчин титрують
0,05 н розчином трилону Б до переходу забарвлення в зелено-синє.
3.
Розрахунок проводять за формулою:
а• 0,05• 1000
x мг ек/вл =
V
де а - кількість трилону Б,
використаного на титрування;
V - об'єм досліджуваної води, мл;
0,05 -
нормальність титру.
б)
Визначення кальцію трилонометричним методом із мурексидом
Обладнання та реактиви
1.
Колба на 250 мл.
2.
Бюретка.
3.
Проба води.
4.
Буферний розчин.
5. Індикатор мурексид (300 мг мурексиду
розчинити в 100 мл дистильованої води).
6.
0,05
н розчин трилону Б.
7.
2. н. розчин NаОН.
Хід аналізу
І. У колбу налити
50 мл досліджуваної води, додати 5 мл 2 н. NаОН та 4-5 крапель індикатора мурексиду. Забарвлення
блідо-рожеве.
2.
Розчин титрують трилоном Б до появи
бузкового забарвлення.
3.
Розрахунки
проводять за формулою:
а• 0,05• 1000
x мг ек/вл =
V
де: а -
кількість трилону Б, використаного на титрування;
V - об'єм
досліджуваної води, мл;
0,05 - нормальність титру.
в) Визначення магнію за розрахунками
Вміст магнію визначають як різницю
загальної твердості води і кальцію.