Сульфат-іоны: вызначэнне ўтрымання ў вадзе і глебе

Сульфат-іоны з'яўляюцца сярэднімі солямі сернай кіслаты. Многія з падобных злучэнняў добра растваральныя ў вадзе. Пры нармальных умовах рэчывы знаходзяцца ў цвёрдым агрэгатным стане, валодаюць светлай афарбоўкай. Многія сульфат-іоны маюць ападкавыя паходжанне, яны з'яўляюцца марскімі і азёрнымі хімічнымі ападкамі.

асаблівасці будынка

Крышталічная структура дапускае ўтрыманне комплексных аніёнаў SO42-. У якасці распаўсюджаных злучэнняў можна вылучыць двухвалентным сульфаты металаў. Напрыклад, сульфат-іоны, аб'ядноўваючыся з катыёнамі кальцыя, барыю, стронцыя, ўтвараюць нерастваральныя солі. Гэтыя ўляганні з'яўляюцца мінераламі, існуюць ў вольным выглядзе ў прыродзе.

Знаходжанне ў вадзе

Акрамя таго, сульфат-іён утворыцца пры дысацыяцыі соляў, таму такія іёны ўтрымліваюцца ў паверхневых водах. Асноўнай крыніцай такіх злучэнняў з'яўляюцца працэсы хімічнага акіслення сульфід і серы.

У істотных колькасцях сульфат-іоны трапляюць у вадаёмы пры адміранне жывых арганізмаў, акісленні наземных і водных раслінных істот. Акрамя таго, яны знаходзяцца ў падземных сцёках.

У істотным колькасці сульфат-іён утвараецца ў прамысловых і сельскагаспадарчых сцёках.

Маломинерализованная вада характарызуецца наяўнасцю іёнаў SO42-. Ёсць і ўстойлівыя формы такіх злучэнняў, якія пазітыўна ўплываюць на мінэралізацыю пітной вады. Напрыклад, сульфат магнію з'яўляецца нерастваральныя злучэнні, якое назапашваецца ў вадзе.

Значэнне ў кругавароце серы

Калі аналізаваць сульфат-іён ў вадзе, неабходна адзначыць яго важнасць для паўнавартаснага кругазвароту ў прыродзе серы і яе злучэнняў. Дзякуючы ўздзеянню сульфатредуцирующих бактэрый, без доступу кіслароду паветра, адбываецца яго аднаўленне да серавадароду і сульфідаў. У сувязі з прысутнасцю ў глебавых водах кіслароду ажыццяўляецца паўторнае ператварэнне гэтых рэчываў у сульфаты.

Пад дзеяннем сульфатредуцирующих бактэрый і пры адсутнасці кіслароду яны аднаўляюцца да сульфідаў і серавадароду. Але як толькі ў прыродным вадзе з'яўляецца кісларод, ізноў акісляюцца да сульфатаў.

У дажджавой вадзе канцэнтрацыя іёнаў SO42- дасягае 10 мг на кубічны дэцыметр. Для прэсных вод такі паказчык складае каля 50 мг на дм ^3. У падземных крыніцах колькаснае ўтрыманне сульфатаў істотна вышэй.

Для паверхневых вод характэрная залежнасць паміж часам года і працэнтным утрыманнем іёнаў сернай кіслаты. Акрамя таго, на колькасны паказчык ўплывае гаспадарчая дзейнасць чалавека, аднаўленчыя і акісляльныя працэсы, якія адбываюцца ў жывой прыродзе.

Ўплыў на якасць вады

Сульфаты аказваюць істотны ўплыў на якасць пітной вады. Іх падвышаная канцэнтрацыя адмоўна адбіваецца на арганалептычных паказчыках. Вада набывае саланаватай густ, павялічваецца яе мутнасць. Падвышанае ўтрыманне такіх аніёнаў адмоўна адбіваецца на фізіялагічных працэсах, якія праходзяць у чалавечым арганізме. Яны дрэнна ўсмоктваюцца ў кроў з кішачніка. Пры павышаных канцэнтрацыях яны даюць слабільны эфект, парушаюць стрававальныя працэсы.

Атрымалася ўсталяваць негатыўнае ўздзеянне сульфатаў на валасы, раздражняльнае дзеянне на слізістую абалонку вачэй і скуры. У сувязі з небяспекай, якую яны прадстаўляюць для чалавечага арганізма, важна вызначыць сульфат-іоны, прыняць своечасовыя меры па зніжэнні іх колькасці ў пітной вадзе. Па нарматывах яны не павінны перавышаць 500 мг на кубічны дэцыметр.

Асаблівасці вызначэння аніёнаў ў вадзе

У аснове лабараторных даследаванняў ляжыць якасная рэакцыя на сульфат-іён з трилоном Б. тытраванне ажыццяўляецца па Дасце 31940-12, устаноўленаму для SO42-. Для правядзення лабараторных эксперыментаў, звязаных з выяўленнем ўтрымання сульфат-аніёнаў ў пітной і сцёкавай вадзе, рыхтуюць растворы хларыду барыю з зададзенай канцэнтрацыяй (0,025 моль на дм ^3). Акрамя таго, для аналізу неабходныя растворы: солі магнію, аміячны буферны, трилона Б, азотнакіслага срэбра, індыкатара эриохрома Т чорнага.

Алгарытм дзеянняў пры правядзенні аналізу

Лабарант выкарыстоўвае канічную колбу, ёмістасць якой складае каля 250 мл. У яе з дапамогай піпеткі ўносяць 10 мл раствора магніевай солі. Далей у аналізаваным колбу дадаюць 90 мл дыстыляванай вады, 5 мл буфернага аміячнага раствора, некалькі кропель індыкатара, ажыццяўляюць тытраванне з дапамогай раствора динатриевой солі ЭДТУ. Працэс ажыццяўляецца да таго часу, пакуль не адбудзецца змена колеру на сіні з чырвона-фіялетавага.

Далей вызначаецца колькасць раствора динатриевой солі ЭДТУ, якое спатрэбілася для тытраванне. Для атрымання дакладнага выніку пажадана паўтарыць працэдуру 3-4 разы. Выкарыстоўваючы каэфіцыент папраўкі, праводзяць колькаснае вылічэнне ўтрымання сульфат-аніёнаў.

Асаблівасці падрыхтоўкі аналізаваных пробаў да тытраванне

Ажыццяўляецца адначасовы аналіз двух спроб, якія маюць аб'ём па 100 мл. Неабходна браць канічныя колбы, разлічаныя на 250 мл. У кожную з іх лабарант ўносіць па 100 мл аналізаванай пробы. Далей у іх дадаюць па 2-3 кроплі канцэнтраванай салянай кіслаты, 25 мл хларыду барыю, ставяць колбы на вадзяную лазню. Награванне ажыццяўляецца на працягу 10 хвілін, затым неабходна пакінуць аналізаваныя пробы на 60 хвілін.

Затым праводзіцца фільтраванне пробаў так, каб на фільтры не аказалася асадка сульфату барыю. Фільтр промывают дыстыляванай вадой, правяраюць адсутнасць у растворы хларыд-іонаў. Для гэтага перыядычна праводзяць якасную рэакцыю з растворам нітрату срэбра. Калі з'явілася памутненне, гэта сведчыць аб наяўнасці ў растворы хларыдаў.

Затым змяшчаюць фільтр у колбы, дзе праводзілася аблога. Пасля дадання 5 мл аміяку памешваюць змесціва колбы шкляной палачкай, фільтр разгортваюць, выпростваюць па дне. З разліку на 5 мг аналізаваных іёнаў дадаюць у ваду 6 мл динатриевой солі ЭДТУ. Змесціва награваюць на вадзяной лазні, затым на электрычнай плітцы кіпяцяць да поўнага растварэння асадка, які трапіў у ваду разам з фільтрам.

Працягласць награвання не павінна перавышаць пяці хвілін. Для павышэння якасці які праводзіцца аналізу неабходна перыядычна памешваць шкляной палачкай змесціва колбы.

Пасля астывання пробы да яе даліваюць 50 мл дыстыляванай вады, 5 мл буфернага аміячнага раствора, некалькі кропель спіртавой раствора індыкатара. Далей ажыццяўляецца тытраванне лішкам динатриевой солі ЭДТУ раствора сульфату або хларыду магнію да з'яўлення ўстойлівага ліловага адцення.

заключэнне

Натрий-, калий-, сульфат-іоны ўтвараюцца ў сцёкавай вадзе не толькі з-за разнастайных прыродных працэсаў, але і як вынік гаспадарчай дзейнасці чалавека. Для таго каб вада, выкарыстоўваная для сілкавання, не аказвала негатыўнага ўздзеяння на жывыя арганізмы, неабходна сачыць за колькасных утрыманнем у ёй розных аніёнаў і катыёнаў.

Напрыклад, пры правядзенні тытраванне пробаў трилоном Б можна правесці колькасныя разлікі ўтрымання ў пробах сульфат-аніёнаў, прыняць канкрэтныя меры па зніжэнні гэтага паказчыка (у выпадку неабходнасці). У сучасных аналітычных лабараторыях таксама праводзіцца выяўленне ў пробах пітной вады катыёнаў цяжкіх металаў, аніёнаў хлору, фасфатаў, патагенных мікраарганізмаў, якія аказваюць пры перавышэнні дапушчальных канцэнтрацый негатыўнае дзеянне на фізічнае і эмацыйнае здароўе чалавека.

Па выніках такіх лабараторных доследаў і шматлікіх даследаванняў хімікі-аналітыкі робяць выснову аб прыдатнасці вады да ўжывання альбо аб неабходнасці яе дадатковай ачысткі, прымянення спецыяльнай сістэмы фільтрацыі, заснаванай на хімічнай ачыстцы вады.