Sulfatni ioni: određivanje sadržaja vode i tla

Sulfatni ioni su prosječne soli sumporna kiselina.

Značajke strukture

Kristalna struktura omogućuje sadržaj složenih aniona SO42-. Divalentni metalni sulfati mogu se izolirati kao uobičajeni spojevi. Na primjer, sulfatni ioni, u kombinaciji s kationima kalcija, barija, stroncija, tvore netopive soli. Ti precipitati su minerali, oni postoje u slobodnom obliku u prirodi.

Biti u vodi

Osim toga, ion sulfata nastaje kada disocijacija soli, stoga su takvi ioni sadržani u površinskim vodama. Glavni izvor takvih spojeva su procesi kemijske oksidacije sulfida i sumpora.

U značajnim količinama, sulfatni ioni ulaze u vodena tijela s smrću živih organizama, oksidacijom zemaljskih i vodenih biljnih bića. Osim toga, oni su u podzemnim odvodima.

U značajnoj količini, ion sulfata nastaje u industrijskim i poljoprivrednim ispustima.

Niska mineralizirana voda karakterizira prisutnost SO42-iona. Postoje također i stabilni oblici takvih spojeva koji pozitivno utječu na mineralizaciju pitke vode. Na primjer, magnezijev sulfat je netopljivi spoj koji se akumulira u vodi.

Vrijednost u ciklusu sumpora

Ako se sulfatni ion analizira u vodi, potrebno je naglasiti njegovu važnost za puni ciklus u prirodi sumpora i njegovih spojeva. Zbog utjecaja bakterija koje smanjuju sulfat, bez pristupa kisikom zraka, vraća se u vodikov sulfid i sulfide. U vezi s prisutnošću kisika u vodama tla, te tvari se pretvaraju u sulfate.

Pod djelovanjem bakterija koje smanjuju sulfat i u odsutnosti kisika, one su reducirane u sulfide i sumporovodik. Ali čim se kisik pojavi u prirodnoj vodi, oni se opet oksidiraju u sulfate.

U kišnici, koncentracija SO42- iona doseže 10 mg po kubičnom decimetru. Za svježu vodu ovo je oko 50 mg po dm³. U podzemnim izvorima, kvantitativni sadržaj sulfata je mnogo veći.

Za površinske vode je karakterističan odnos između doba godine i postotnog sadržaja iona sumpornog kiselog. Osim toga, kvantitativni pokazatelj utječe na gospodarske aktivnosti čovjeka, proces oporavka i oksidacije koji se javlja u živoj prirodi.

Utjecaj na kvalitetu vode

Sulfati imaju značajan utjecaj na kvalitetu pitke vode. Njihova povećana koncentracija negativno utječe na organoleptičke parametre. Voda dobiva slani okus, njegova zamućenja raste. Povećani sadržaj takvih aniona nepovoljno utječe na fiziološke procese koji se odvijaju u ljudskom tijelu. Oni su slabo apsorbirani u krv iz crijeva. Kod većih koncentracija, one proizvode laksativni učinak, poremeti probavne procese.

Moguće je utvrditi negativan učinak sulfata na kosu, nadražujući učinak na sluznicu očiju i kožu. U vezi s opasnošću koju predstavljaju ljudskom tijelu, važno je odrediti sulfatne ione, kako bi se pravodobno poduzele mjere za smanjenje njihove količine u pitkoj vodi. Prema standardima, ne bi smjeli prelaziti 500 mg po kubnom decimetru.

Značajke određivanja aniona u vodi

Temelj laboratorijskih istraživanja je kvalitativna reakcija na sulfatni ion s trilonom B. Titracija se provodi u skladu s GOST 31940-12, uspostavljenim za SO42-. Za provođenje laboratorijskih pokusa vezanih uz otkrivanje sadržaja sulfatnih aniona u pitkoj i otpadnoj vodi, pripremaju se otopine barijev klorid s određenom koncentracijom (0,025 mol po dm³). Dodatno, rješenja zahtijevaju rješenja: magnezijeve soli, pufer amonijaka, Trilon B, srebro nitrat, pokazatelj crnog eryochroma T.

Algoritam akcija tijekom analize

Laboratorijski tehničar koristi konusnu tikvicu s kapacitetom od oko 250 ml. 10 ml otopine magnezijeve soli uvede se u nju pomoću pipete. Nadalje je analiziran, doda se 90 ml destilirane vode, 5 ml pufera, otopine amonijaka nekoliko kapi indikatora, titracija provodi upotrebom otopine EDTA dinatrijeve soli. Proces se provodi dok se boja ne promijeni u plavo od crveno-ljubičastog.

Nadalje, određuje se količina EDTA otopine dinatrij soli koja je potrebna za titriranje. Da bi se dobio pouzdan rezultat, poželjno je ponoviti postupak 3-4 puta. Koristeći faktor korekcije provodi se kvantitativni izračun sadržaja sulfatnog aniona.

Značajke pripreme analiziranih uzoraka za titriranje

Provedena je simultana analiza dva uzorka volumena od 100 ml. Potrebno je uzeti konusnu tikvicu, namijenjenu za 250 ml. U svakom od njih laboratorijski asistent čini 100 ml analiziranog uzorka. Dalje u njima dodati 2-3 kapi koncentrirane klorovodične kiseline, 25 ml barijevog klorida, stavi boce na vodenu kupelj. Grijanje se provodi 10 minuta, a zatim ostavite analizirane uzorke 60 minuta.

Zatim se uzorci filtriraju tako da na filteru nema precipitata barij sulfata. Filtar se ispere destiliranom vodom, provjerava se odsutnost kloridnih iona u otopini. U tu svrhu, kvalitativna reakcija se povremeno provodi s otopinom srebrnog nitrata. Ako postoji zamućenost, to ukazuje na prisutnost klorida u otopini.

Zatim stavite filtar u tikvice u kojima je izvršena oborina. Nakon dodavanja 5 ml amonijaka, promiješajte sadržaj tikvice sa staklenom šipkom, razvijte filtar, širite ga na dnu. Na temelju 5 mg analiziranih iona, u vodu se doda 6 ml dinatrij EDTA. Sadržaj se zagrijava u vodenoj kupelji, a onda se na električnom peći kuhaju sve dok se sediment potpuno ne otopi, koji je zajedno s filterom ušao u vodu.

Trajanje zagrijavanja ne smije biti duže od pet minuta. Kako bi se poboljšala kvaliteta analize, potrebno je povremeno miješati sadržaj tikvice sa staklenom šipkom.

Nakon hlađenja uzorka dodajte 50 ml destilirane vode, 5 ml otopine pufera za amonijak, nekoliko kapi alkoholne otopine indikatora. Nadalje, titriranje s viškom dinatrij EDTA otopine sulfata ili magnezijev klorid sve dok se ne pojavi neprekidno ljubičasta boja.

zaključak

natrij, kalija, sulfatnih iona nastaju u kanalizaciji ne samo zbog raznih prirodnih procesa, već i zbog ljudske gospodarske aktivnosti. Kako bi se osiguralo da voda koja se koristi za hranu ne utječe na žive organizme, potrebno je pratiti kvantitativni sadržaj različitih aniona i kationa u njemu.

Na primjer, tijekom uzoraka titracije Trilon B može biti kvantitativne izračune sadržaja u uzorcima sulfatnih aniona, poduzeti konkretne mjere za smanjenje ovog pokazatelja (ako je potrebno). U suvremenim analitičkim laboratorijima također učinio identificiranje uzoraka vode za piće teških metalnih kationa, aniona klora, fosfati, patogenih mikroorganizama koji imaju više od dopuštenih koncentracija negativnih utjecaja na tjelesno i duševno zdravlje.

Na temelju rezultata takvih laboratorijskih pokusa i brojnih studija, kemijski analitičari zaključuju da je voda prikladna za uporabu ili da je potrebno dalje očistiti, koristeći poseban sustav filtracije koji se temelji na kemijskom pročišćavanju vode.