Каталог файлов
| Главная » Файлы » Группа АК-21 » Аналитический контроль состояния окружающей среды |
Задание ДО АК 21 07.10.2023 II МДК 02.002 Аналитический контроль состояния окружающей среды Тема 2 Анализ водных объектов
| [ Скачать с сервера (21.8 Kb) ] | 06.10.2023, 16:56 |
| Задание ДО АК 21 07.10.2023 II пара План учебного занятия Дисциплина: Аналитический контроль состояния окружающей среды Тема занятия: Тема 2 Анализ водных объектов. Химический состав и классификация природных вод Вид занятия: Проблемная лекция. Сообщение и изучение нового материала: Лекция: Химический состав и классификация природных вод План: 1. Химический состав воды. 2. Классификация химических ингредиентов природных вод. 3. Классификация природных вод. Краткая характеристика. На планете есть огромное количество воды, из которой 97,4% по массе составляют морские и океанские воды. Более 71% поверхности Земли покрыто водой. Однако никогда и нигде вода в природе не бывает чистой потому, что она является лучшим естественным растворителем. При контакте с водой растворяются прежде всего твердые вещества – породы, минералы, соли. Вода растворяет также газы, поступающие с глубин земли (СО2, Н2S, СН4 и другие), а в контакте с атмосферным воздухом в водах растворяются О2, СО2, N2 и др. Большое значение при этом имеет растворенная угольная кислота, которая при взаимодействии с карбонатсодержащими минералами переводит их в хорошо растворимые гидрокарбонаты. Кроме того, в природных водах всегда имеется значительное количество органических веществ – продуктов жизнедеятельности и разложения водных организмов (гидробионтов). Большое разнообразие качественного и количественного химического состава природных вод не имеет возможности классифицировать их по какому-то одному признаку. С точки зрения аналитической химии наиболее подходящей является классификация по содержанию основных солевых компонентов, которые составляют так называемую матрицу объекта анализа. Химический состав матрицы во многих случаях является одним из важных факторов, который нужно иметь в виду при выборе метода анализа, подготовки пробы к анализу и выполнения аналитических операций. Количественный состав матрицы природных вод характеризуется суммой солевых компонентов (главных ионов). Она создает так называемую минерализацию воды, которая обозначается через Σi (г/кг). По величине минерализации природные воды делятся на четыре группы Воды Минерализация Σ, г/кг Пресные ≤ 1,0 Солоноватые 1 – 25 Морские 25 - 50 Рассолы (ропы) >50 Качественный состав матрицы природных вод можно характеризовать соотношением шести главных ионов, которые могут присутствовать в количестве более 12,5%-экв. Такими ионами являются Na+, Mg2+, Ca2 +, Cl-, SO42- и HCO3- + CO32-. По преимуществу содержанию анионов природные воды делятся на три класса: гидрокарбонатные и карбонатные (HCO3- + CO32-), сульфатные (SO42-) и хлоридные (Cl-). В свою очередь, каждый класс по преимущественному наличию катионов делится на три группы: кальциевые, магниевые и натриевые. Так, поверхностные воды Украины являются в основном гидрокарбонатно-кальциевые, морские воды – хлоридно-натриевые, а некоторые колодезные воды сульфатно-магниевые («горькая вода») и др. Довольно разнообразны по химическому составу матрицы являются минеральные воды. Особое внимание на качественный и количественный состав матрицы (главных ионов) природных вод надо обращать при их концентрировании и при определении некоторых химических ингредиентов, в частности микрокомпонентов. Например, при испарении гидрокарбонатно-кальциевых вод может образоваться СаСО3, на котором способны сорбироваться многие органические соединения и ионы металлов. При определении органического углерода в хлоридных водах окислением дихроматом надо создать условия для предотвращения окисления хлорид-ионов; при фотометрическом определении ионов аммония реактивом Неслера в сульфатно-магниевых водах надо предотвратить образование малорастворимого гидроксида магния и тому подобное. Химические ингредиенты природных вод делятся на пять основных групп: 1. Растворенные газы – О2, СО2, Н2S, CH4 и др. 2. Главные ионы (солевые компоненты) – НСО3 -, СО32-, Сl-, SO42-, Na+, K+, Mg2 +, Ca2 +. 3. Биогенные элементы – NH4+, NO2-, NO3-, азот органический (Nорг), орто- и полифосфаты, фосфор органический (Рорг), ортосиликаты, железо (II, III). 4. Микроэлементы – Mn, Cu, Zn, Co, Mo (биометаллы), Ni, Cr, Cd, Pb, Hg, F и другие компоненты (неорганические промышленные загрязнители). 5. Органические вещества – углерод органический (Сорг), белки, амины, аминокислоты, карбоновые и оксикарбоновые кислоты, сложные эфиры, гумусовые и фульвокислоты, углеводы, жиры, карбонильные соединения, спирты, нефтепродукты, пестициды, синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ) и другие органические соединения природного и антропогенного происхождения. Эти ингредиенты могут содержаться в природных водах в виде взвеси, коллоидных и растворенных форм. В свою очередь, растворенные ингредиенты могут быть в виде молекул (О2, СО2, Н2S, спирты, альдегиды и т.п.) и ионов (NO3-, HCO3-, SO42-, незакомплексованные и комплексные ионы металлов и т.д.). Разное фазовое, молекулярно- и монодисперсное состояние химических ингредиентов в природных водах следует учитывать при выполнении аналитических операций, особенно при отборе пробы и ее подготовке к анализу. Наличие значительного количества химических ингредиентов обуславливает определенные физические, физико-химические, биологические и органолептические свойства природных вод. Эти свойства также являются показателями качества воды. Среди них важнейшими являются удельный вес (плотность) воды, ее прозрачность, цветность, мутность, вкус, запах, рН, окислительно-восстановительный потенциал (Еh), электропроводность и пятисуточное биохимическое потребление кислорода (БПК5). По физико-географическим условиям формирования химического состава природных вод их можно разделить на поверхностные воды суши (реки, озера, водохранилища, пруды), подземные воды (артезианские и минеральные), морские и океанские воды и атмосферные осадки. Задание для домашней самостоятельной работы 1. Изучите и законспектируйте учебный материал лекции 2. Ответьте на вопросы задания 2.1-2.5 2.1 Охарактеризуйте химический состав воды. 2.2 Какие типы природных вод Вы знаете? 2.3 По каким признакам можно классифицировать химические ингредиенты природных вод. 2.4 Предложите методы анализа природных вод. 2.5. Какие показатели необходимо учитывать для выбора метода анализа природных или сточных вод. Литература: Карпов, Ю. А. Методы пробоотбора и пробоподготовки / Ю. А. Карпов, А. П. Савостин. - 2¬е изд. - Москва : БИНОМ : Лаборатория знаний, 2015. - 266 с. - (Методы в химии). | |
| Просмотров: 27 | Загрузок: 1 | Рейтинг: 0.0/0 | |
| Всего комментариев: 0 | |