Сулфатни йони: определяне на съдържанието във вода и почва

Сулфатните йони са средни соли сярна киселина.

Характеристики на структурата

Кристалната структура позволява съдържанието на сложни аниони SO42-. Двувалентните метални сулфати могат да бъдат изолирани като обичайни съединения. Например, сулфатните йони, комбинирани с катиони на калций, барий, стронций, образуват неразтворими соли. Тези утайки са минерали, съществуват в свободна форма в природата.

Да бъдеш във водата

В допълнение, сулфатният йон се образува, когато дисоциация на соли, следователно такива йони се съдържат в повърхностните води. Основният източник на такива съединения са процесите на химическо окисление на сулфиди и сяра.

В значителни количества сулфатните йони влизат във водни тела със смъртта на живи организми, окисляването на земните и водните растения. В допълнение, те са в подземни канализации.

В значително количество, сулфатният йон се образува в промишлените и селскостопански отпадъчни води.

Нис-минерализираната вода се характеризира с наличието на SO42-йони. Съществуват и стабилни форми на такива съединения, които оказват положително влияние върху минерализацията на питейната вода. Например, магнезиевият сулфат е неразтворимо съединение, което се натрупва във вода.

Стойност в цикъла на сяра

Ако сулфатният йон се анализира във вода, е необходимо да се отбележи неговата важност за пълен цикъл в природата на сярата и нейните съединения. Благодарение на влиянието на сулфатно-редуциращите бактерии, без достъп на кислород в атмосферата, той се възстановява на сероводород и сулфиди. Във връзка с наличието на кислород в почвените води тези вещества се превръщат в сулфати.

Под действието на сулфатно редуциращи бактерии и в отсъствието на кислород, те се редуцират до сулфиди и сероводород. Но щом кислородът се появи в естествената вода, те пак се окисляват до сулфати.

В дъждовната вода концентрацията на SO42-йони достига 10 mg на кубичен дециметър. За прясна вода това е около 50 mg на дм³. В подземни източници количественото съдържание на сулфати е много по-високо.

За повърхностните води отношението между времето на годината и процентното съдържание на йони на сярната киселина е характерно. В допълнение, количественият индикатор засяга икономическите дейности на човека, процесите на оползотворяване и окисляване в живата природа.

Въздействие върху качеството на водата

Сулфатите имат значителен ефект върху качеството на питейната вода. Тяхната повишена концентрация отрицателно влияе върху органолептичните параметри. Водата получава солен вкус, чиято мътност се издига. Увеличеното съдържание на такива аниони оказва неблагоприятно въздействие върху физиологичните процеси, протичащи в човешкото тяло. Те са слабо абсорбирани в кръвта от червата. При по-високи концентрации те произвеждат слабително действие, нарушават храносмилателните процеси.

Възможно е да се установи отрицателен ефект на сулфата върху косата, дразнещ ефект върху лигавицата на очите и кожата. Във връзка с опасността, която представляват за човешкото тяло, важно е да се определят сулфатните йони, да се вземат навременни мерки за намаляване на количеството им в питейната вода. Според стандартите те не трябва да надвишават 500 mg на кубичен дециметър.

Характеристики на определянето на аниони във вода

В лабораторни изследвания се основава качествена реакция сулфат йон с Трилон Б. Титруването се извършва в съответствие с ГОСТ 31940-12 комплект за SO42-. За провеждане на лабораторни експерименти, свързани с откриването на съдържанието на сулфатни аниони в питейната и отпадна вода, се приготвят разтвори бариев хлорид с определена концентрация (0.025 mol на dm³). В допълнение, разтворите изискват разтвори: магнезиеви соли, амонячен буфер, трилон В, сребърен нитрат, индикатор за черен ерихомор Т.

Алгоритъм на действията по време на анализа

Лабораторен техник използва конична колба с капацитет около 250 ml. 10 ml от разтвора на магнезиева сол се вкарват в нея с помощта на пипета. Освен това, анализирани колбата се прибавят 90 мл дестилирана вода, 5 мл амоняк буферен разтвор, няколко капки индикатор, титруване се извършва като се използва разтвор на EDTA динатриева сол. Процесът се извършва, докато цветът се промени на синьо от червено-виолетово.

Освен това се определя количеството на разтвор на EDTA динатриева сол, необходимо за титруване. За да се получи надежден резултат, е желателно процедурата да се повтаря 3-4 пъти. Чрез коригиращия фактор се извършва количествено изчисление на съдържанието на сулфатно анион.

Характеристики на подготовката на анализираните проби за титруване

Провежда се едновременен анализ на две проби с обем от 100 ml. Необходимо е да вземете конична колба, предназначена за 250 ml. Във всеки от тях лабораторният асистент прави 100 ml от анализираната проба. Освен това се добавят 2-3 капки концентрирана солна киселина, 25 ml бариев хлорид, колбите се поставят на водна баня. Нагряването се провежда за 10 минути, след което остават анализираните проби за 60 минути.

След това пробите се филтрират, така че върху филтъра няма утайка от бариев сулфат. Филтърът се промива с дестилирана вода и се проверява отсъствието на хлоридни йони в разтвора. За тази цел периодично се извършва качествена реакция с разтвор на сребърен нитрат. Ако има мътност, това показва наличието на хлориди в разтвора.

След това поставете филтъра в колбите, където е извършено утаяването. След добавяне на 5 ml амоняк разбъркайте съдържанието на колбата със стъклена пръчка, разгънете филтъра и го разстилайте на дъното. На базата на 5 mg анализирани йони, 6 ml динатриев EDTA се добавят към водата. Съдържанието се нагрява във водна баня, след това се заври в електрическа печка, докато се утаи напълно, което се появи във водата заедно с филтъра.

Продължителността на отоплението не трябва да надвишава пет минути. За подобряване на качеството на анализа е необходимо периодично да се разбърква съдържанието на колбата със стъклена пръчка.

След охлаждане на пробата се добавят 50 ml дестилирана вода, 5 ml буферен разтвор на амоняк, няколко капки алкохолен разтвор на индикатора. Освен това, титруване с излишък от динатриев EDTA на сулфатния разтвор или магнезиев хлорид до появата на стабилен лилав оттенък.

заключение

натрий, калиеви, сулфатни йони се образуват в отпадни води не само поради разнообразни природни процеси, но и като резултат от човешката икономическа дейност. За да се гарантира, че водата, използвана за храна, не оказва неблагоприятно влияние върху живите организми, е необходимо да се проследи количественото съдържание на различни аниони и катиони в нея.

Например, по време на проби титруване Трилон B могат да бъдат направени количествени изчисления на съдържанието в пробите на сулфатни аниони, да предприеме конкретни мерки за намаляване на този показател (ако е необходимо). В съвременните аналитични лаборатории също прави идентифициращи проби във водата за пиене на тежки метални катиони, аниони на хлора, фосфати, патогенни микроорганизми, които имат повече от допустимите концентрации на отрицателното въздействие върху физическото и емоционалното здраве.

Според резултатите от тези лабораторни експерименти и многобройни проучвания аналитичните химици сключва годност на вода за консумация, или необходимостта за неговото по-нататъшно пречистване, използването на специална филтрираща система, въз основа на пречистване на химически вода.