Sulfatni ioni: določanje vsebnosti vode in zemlje

Sulfatni ioni so povprečne soli žveplova kislina.

Značilnosti strukture

Kristalna struktura omogoča vsebnost kompleksnih anionov SO42-. Divalentni kovinski sulfati se lahko izolirajo kot običajne spojine. Na primer, sulfatni ioni, kombinirani s kationi kationija, barija, stroncija, oblike netopnih soli. Te oborine so minerali, v naravi obstajajo v prosti obliki.

Biti v vodi

Poleg tega nastane sulfatni ion, ko je disociacija soli, zato so taki ioni v površinskih vodah. Glavni vir takšnih spojin so procesi kemične oksidacije sulfidov in žvepla.

V velikih količinah sulfatni ioni vstopajo v vodna telesa s smrtjo živih organizmov, oksidacijo kopenskih in vodnih rastlin. Poleg tega so v podzemnih kanalih.

V znatni količini se sulfatni ion oblikuje v industrijskih in kmetijskih odplakah.

Za nizko mineralizirano vodo je značilna prisotnost ionov SO42. Obstajajo tudi stabilne oblike takih spojin, ki pozitivno vplivajo na mineralizacijo pitne vode. Na primer, magnezijev sulfat je netopna spojina, ki se kopiči v vodi.

Vrednost v žveplovem ciklu

Če se sulfatni ion analizira v vodi, je treba upoštevati njen pomen za celoten cikel v obliki žvepla in njegovih spojin. Zaradi vpliva sulfat-redukcijskih bakterij, brez dostopa zraka kisika, se obnovi na vodikov sulfid in sulfide. V povezavi s prisotnostjo kisika v talni vodi se te snovi ponovno pretvorijo v sulfate.

Pod delovanjem sulfat-reducirajočih bakterij in v odsotnosti kisika se zmanjšajo na sulfide in vodikov sulfid. Toda takoj, ko se kisik pojavi v naravni vodi, se ponovno oksidirajo v sulfate.

V deževnici koncentracija SO42-ionov doseže 10 mg na kubični decimeter. Za svežo vodo je to približno 50 mg na dm³. V podzemnih virih je kvantitativna vsebnost sulfatov veliko višja.

Za površinske vode je značilno, da je razmerje med letom časa in odstotnim deležem ionov žveplove kisline. Poleg tega količinski kazalnik vpliva na gospodarske dejavnosti človeka, postopke predelave in oksidacije, ki se pojavljajo v živi naravi.

Vpliv na kakovost vode

Sulfati pomembno vplivajo na kakovost pitne vode. Njihova povečana koncentracija negativno vpliva na organoleptične parametre. Voda dobi slani okus, njena motnost se dvigne. Povečana vsebnost takšnih anionov negativno vpliva na fiziološke procese, ki se odvijajo v človeškem telesu. Slabo se absorbirajo v kri iz črevesja. Pri višjih koncentracijah povzročijo odvajalni učinek, motijo ​​prebave.

Ugotovil je negativen učinek sulfata na lase, dražilni učinek na sluznico oči in kože. V zvezi z nevarnostjo, ki jo predstavljajo za človeško telo, je pomembno določiti sulfatne ione, pravočasno ukrepati, da zmanjšajo njihovo količino v pitni vodi. V skladu s standardi ne smejo presegati 500 mg na kubični decimeter.

Značilnosti določanja anionov v vodi

Osnova laboratorijskih študij je kvalitativna reakcija na sulfatni ion s trilonom B. Titracija se izvaja v skladu z GOST 31940-12, določenim za SO42-. Za izvajanje laboratorijskih poskusov, povezanih z odkrivanjem vsebnosti sulfatnih anionov v pitni in odpadni vodi, pripravimo raztopine barijev klorid z dano koncentracijo (0,025 mol na dm³). Poleg tega rešitve zahtevajo raztopine: magnezijeve soli, amonijev pufr, Trilon B, srebrov nitrat, indikator črnega eriohroma T.

Algoritem ukrepov med analizo

Laboratorij uporablja erlenmajerico z vsebnostjo približno 250 ml. 10 ml raztopine magnezijeve soli vnesemo v njo s pipeto. Nato v analizirani bučki v analizo dodamo 90 ml destilirane vode, 5 ml raztopine pufrskega amoniaka, nekaj kapljic indikatorja, titriramo z raztopino dinatrijeve soli EDTA. Postopek se izvede, dokler se barva ne spremeni v modro iz rdeče-vijolične barve.

Nadalje določimo količino EDTA raztopine dinatrijeve soli, ki je potrebna za titracijo. Da bi dobili zanesljiv rezultat, je zaželeno ponoviti postopek 3-4 krat. Z uporabo korekcijskega faktorja se izvede kvantitativni izračun vsebnosti sulfatnega aniona.

Značilnosti priprave analiziranih vzorcev za titracijo

Izvedemo hkratno analizo dveh vzorcev s prostornino 100 ml. Treba je izdelati erlenmajerico, ki je zasnovana za 250 ml. V vsakem od njih laboratorijski pomočnik naredi 100 ml analiziranega vzorca. Nadalje v njih dodamo 2-3 kapljice koncentrirane klorovodikove kisline, 25 ml barijevega klorida, damo bučke na vodno kopel. Ogrevanje se izvede 10 minut, nato pa analizirane vzorce pustite 60 minut.

Nato se vzorci filtrirajo tako, da na filtru ni precipitata barijevega sulfata. Filtriramo z destilirano vodo, preverimo odsotnost kloridnih ionov v raztopini. V ta namen se redno izvaja kakovostna reakcija z raztopino srebrovega nitrata. Če je motnost, to kaže na prisotnost kloridov v raztopini.

Nato postavite filter v steklenice, kjer so potekali padavine. Po dodatku 5 ml amoniaka vsebino bučke premešajte s stekleno paličico, odprete filter in jo razprostrite na dnu. Na 5 mg analiziranih ionov dodamo v vodo 6 ml dinatrijevega EDTA. Vsebina se segreva v vodni kopeli, nato pa na električnem štedilniku vre, dokler se sediment popolnoma ne raztopi, ki je prišel v vodo skupaj s filtrom.

Trajanje ogrevanja ne sme presegati petih minut. Za izboljšanje kakovosti analize je treba vsebino bučke periodično premešati s stekleno paličico.

Po hlajenju vzorca z njim dodajte 50 ml destilirane vode, 5 ml raztopine puferskega amoniaka, nekaj kapljic alkoholne raztopine indikatorja. Nadalje titracija s prebitkom dinatrijevega EDTA raztopine sulfata ali magnezijev klorid dokler se ne pojavi enakomeren vijoličen odtenek.

Zaključek

Natrijev, kalijevih, sulfatnih ionov nastanejo v kanalizaciji ne le zaradi različnih naravnih procesov, temveč tudi zaradi gospodarske aktivnosti ljudi. Da bi zagotovili, da voda, uporabljena za hrano, ne škoduje živim organizmom, je treba spremljati količinsko vsebnost različnih anionov in kationov v njem.

Na primer, v vzorcih titracije lahko Trilon B na kvantitativne izračune vsebnosti v vzorcih sulfata anionov, naj sprejme konkretne ukrepe za zmanjšanje tega kazalnika (če je potrebno). V sodobnih analitskih laboratorijih narejeno tudi identifikacijske vzorce v pitni vodi težkih kovinskimi kationi, anioni klor, fosfatov, patogenih mikroorganizmov, ki imajo presega dovoljeno koncentracijo negativnih učinkov na telesno in čustveno zdravje.

Na podlagi rezultatov takšnih laboratorijskih poskusov in številnih študij kemijski analitiki zaključijo, da je voda primerna za uporabo ali da jo je treba še dodatno očistiti s posebnim filtrirnim sistemom, ki temelji na kemičnem čiščenju vode.