Экология СПРАВОЧНИК

Анализ промышленных сточных вод — одна из наиболее сложных областей современной аналитической химии. Все определяемые вещества содержатся в этих водах в очень малых концентрациях, поэтому приходится предварительно их выделять и концентрировать при помощи различного рода коллекторов, а также применять наиболее чувствительные методы определения. Присутствие в таких водах самых разнообразных смесей веществ создает большое затруднение для анализа и определения каждого из них в отдельности; нередко приходится исследовать сточные воды, включающие стоки не только от разных цехов одного завода, но и от совершенно различных предприятий.

Далее

Природные и сточные воды содержат обычно, кроме истинно-растворенных веществ, также и коллоидно-растворенные и суспендированные (взвешенные) частицы различной степени дисперсности. О степени дисперсности можно составить некоторое представление (весьма приближенное) по внешнему виду исследуемой воды, который характеризуют словами: «вода мутная», «вода опалесцирует», «вода содержит грубую взвесь».

Далее

Подготовка тигля Гуча. Подготовка тигля Гуча к определению заключается в следующем. Длинноволокнистый асбест нарезают так, чтобы получились волокна длиной 0,5 см, их растирают с водой в ступке и обрабатывают 12—18 ч (оставляют на ночь) концентрированной соляной кислотой на водяной бане. Полученную суспензию фильтруют через дырчатую фарфоровую воронку или через стеклянную воронку с фильтрующей пористой пластинкой и тщательно промывают волокна асбеста горячен дистиллированной водой. Затем взбалтывают промытый асбест в стакане с большим количеством воды и дают более крупным волокнам осесть на дно стакана. Мутную жидкость, содержащую мелкие волокна асбеста, сливают с осадка в другой стакан и сохраняют, а осадок крупных волокон снова взмучивают в достаточном количестве воды. Полученная суспензия не должна содержать кусочков не распавшегося на волокна асбеста.

Далее

Предварительно определяют, как описано выше (см. стр. 16— 19) концентрацию грубодисперсной примеси в исходной сточной воде (со). Затем тщательно перемешивают сточную воду и наливают ее до верхней метки одновременно в несколько одинаковых цилиндров емкостью 250, 500 или 1000 мл. Через намеченный промежуток времени и очень осторожно отбирают воду с некоторой глубины /г (например, с половины высоты цилиндра) сифоном или пипеткой. Чтобы не происходило подсасывание воды из более глубоких слоев, конец сифона или пипетки погружают сначала на 1 см ниже уровня жидкости в цилиндре, а затем, по мере снижения этого уровня, опускают все ниже, пока не достигнут глубины к.

Далее

Сухим остатком называется высушенный при 105° С остаток, получающийся при выпаривании досуха профильтрованной исследуемой воды. Сухой остаток характеризует содержание минеральных и частично органических примесей, а именно тех, температура кипения которых заметно превышает 105° С, нелетучих с водяным паром и не разлагающихся при указанной температуре.

Далее

Биохимическим потреблением кислорода сточной воды называется количество кислорода, выраженное в миллиграммах» требуемое для полного окисления всех находящихся в 1 л сточной воды органических веществ в аэробных условиях, в результате происходящих в воде биологических процессов. Биохимическая потребность в кислороде не включает расхода кислорода на нитрификацию.

Далее

Если анализируемая сточная вода содержит нитраты и нитриты, то, поместив пробу воды в колбу Кьельдаля, добавляют к ней раствор сульфата железа (II) (Ее504 • 7НгО) в таком объеме, чтобы на 1 мг азота нитратов и нитритов пришлось 80 мг этой соли, затем прибавляют серную кислоту и другие указанные на стр. 56 реактивы и продолжают определение, как в ходе определения по пункту «А». В сильнокислой среде сульфат железа (II) реагирует с нитратами и нитритами с образованием окислов азота, которые улетучиваются.

Далее

Бромная вода. Дистиллированную воду насыщают бромом.Соляная кислота, пл. 1,19 г/см3.Азотная кислота, пл. 1,4 г/см3.Хлороформ или четыреххлористый углерод.Смесь безводного карбоната натрия и окиси магния в отношении 1 : 2.

Далее

Ход определения. Сульфат-ионы, образовавшиеся при окислении содержащих серу веществ, осаждают, прибавляя в избытке 10%-ный раствор хлорида бария, и заканчивают определение обычным весовым способом (см. «Сульфаты» стр. 75) .

Далее

Тиосульфат натрия, 0,01 н. раствор.Уксусная кислота, 10%-ная.Соляная кислота, разбавленная (1 : 9).Определение сульфид-ионов. Фильтр с осадком помещают в коническую колбу емкостью 250 мл, прибавляют 25—50 мл 0,01 н. раствора иода и подкисляют жидкость добавлением 5 мл разбавленной (1:9) соляной кислоты. Фильтр измельчают стеклянной палочкой и затем оттитровывают избыток иода 0,01 н. раствором тиосульфата натрия в присутствии крахмала.

Далее

Соляная кислота, пл. 1,19 г!смъ.Ход определения. Анализируемую воду сначала фильтруют, затем отбирают 25—200 мл (в зависимости от содержания сульфатов, о котором можно судить по предварительной качественной пробе ), переносят в стакан, подкисляют соляной кислотой по метиловому оранжевому и выпаривают (или разбавляют) до объема в 50 мл.

Далее

Выделенный осадок сульфата бария растворяют в избыточном количестве титрованного аммиачного раствора комплексо-на и избыток последнего титруют хлоридом магния. Метод описан на стр. 67.Содержание ионов S0 в растворе вычисляют по формуле, приведенной на стр. 68, заменив множитель 0,802 на 2,402.

Далее

Метод разработан Уилсоном с сотрудниками . Сульфат-ионы осаждают прибавлением в избытке титрованного раствора хлорида бария. Затем, не отфильтровывая осадка сульфата бария, обратно оттитровывают избыток ионов бария титрованным раствором комплексона III.

Далее

Смесь перечисленных соединений находится в сточных водах сульфат-целлюлозного производства, причем сероводород т метилмеркаптан в них присутствуют соответственно в виде сульфида и метилмеркаптида.Прибор. Прибор для определения (рис. 6, стр. 80) состоит из баллона с углекислым газом, сосуда для отдувки 2 (подобного склянке Дрекселя), снабженного боковым отводом 3, соединенным с капельной воронкой 1, и системы поглотителей. Сосуд для отдувки помещают в водяную баню 4, которую устанавливают на электрической плитке 5. Система поглотителей состоит из 12 склянок Дрекселя 6, 7, 9, 10 и двух гидрогенизаторов 8, помещенных между шестой и седьмой склянками Дрекселя. Гидрогенизаторы снабжены капельными воронками 12. Для удобства работы все склянки Дрекселя и гидрогенизаторы устанавливают в специальном штативе, который легко позволяет менять содержимое склянок и гидрогенизаторов. Для наблюдения за скоростью прохождения газа в начале и конце системы устанавливают реометр 11.

Далее

Карбонат, натрия безводный; реактив надо проверить на полное отсутствие в нем хлоридов.Хлорид натрия, 0,1 н. или 0,01 н. раствор.Нитрат серебра 0,1 н. или 0,01 н. раствор.Роданид калия или роданид аммония, 0,1 н. или 0,01 н. раствор.

Далее

Цианиды встречаются часто в самых различных промышленных сточных водах, в большинстве случаев в очень малых количествах . Они содержатся в сточных водах гальванических установок, обогатительных фабрик, предприятий, добывающих благородные металлы, в водах от пирогенного разложения топлива; их находили в сточных водах предприятий черной металлургии.

Далее

В промышленных сточных водах роданиды встречаются почти так же часто, как цианиды, и обычно совместно с .ними. При анализе сточных вод обогатительных фабрик, кроме того, приходится считаться с присутствием различных флотореагеи-тов (ксантогенатов, дитиофосфатов и т. п.), мешающих определению роданидов, так как эти вещества содержат серу и при их разложении в присутствии цианидов могут образоваться роданиды. Мешают определению роданидов и сильноокрашен-ные органические вещества, которые содержатся всегда в сточных водах от пирогенного разложения топлива.

Далее

Метод аналогичен предыдущему. Соли циркония образуют с ализаринсульфонатом натрия в кислой среде окрашенное в оранжевый двег соединение; при добавлении фторид-ионов последние, связывая цирконий в ионы 2т¥1 , обесцвечивают полученную окраску.

Далее

Прибор. Прибор для отгонки кремнефтористоводородной кислоты показан на рис. 9. Отгонку проводят с водяным паром. Для отгонки можно применять обыкновенную круглодонную колбу или колбу Клайзена, показанную на рис. 9. Лучше пользоваться специально изготовленной колбой, изображенной на рис. 10.

Далее

Метод основан на том, что сульфосалициловая кислота (или ее натриевая соль) образует с солями железа окрашенные комплексные соединения, причем в слабокислой среде сульфосалициловая кислота реагирует только с солями железа (III) (красное окрашивание), а в слабощелочной среде — как с солями железа (III), так и с солями железа (II) (желтое окрашивание).

Далее

Если в сточной воде содержатся- цианиды, ее предварительно обрабатывают раствором хлорной извести. Для этого отбирают такой объем воды, чтобы в нем содержалось от 0,5 до 20 мг меди, разбавляют дистиллированной водой (или упаривают) до 200 мл, прибавляют 20 мл раствора гипохлорита (30 г продажной хлорной извести растворяют в 1 л воды; в 1 мл раствора должно содержаться около 2,5 мг активного хлора), оставляют стоять в течение 5 мин, затем к раствору прибавляют 5 мл разбавленной (1 :3) серной кислоты, раствор кипятят 10—20 мин, охлаждают до 90° С и опускают в него прибор для внутреннего электролиза.

Далее

Ионы многих других металлов образуют с диэтилдитиокар-баматом натрия подобные же соединения, окрашенные или бесцветные. Для устранения их влияния рекомендуется связывать эти ионы в прочные комплексные соединения комплексоном III или предварительно выделять медь внутренним электролизом как описано выше.

Далее

Избыток брома определяют, добавляя иодид калия 13г2 -f 2J = 2Br -f- J2 и титруя выделившийся иод раствором тиосульфата натрия.Смесь бромата калия и бромида калия, раствор. Растворяют 2,784 г КВгОа и 9,92 г КЩг в дистиллированной воде и доводят объем раствора до 1 л.

Далее

Ацетатный буферный раствор, pH которого равен 4,75. Смешивают равные объемы 2 н. раствора ацетата натрия и 2 н. уксусной кислоты, взбалтывают с 0,005%-ным раствором дитизона в четыреххлористом углероде для извлечения примеси ионов тяжелых металлов и фильтруют через небольшой без-зольный фильтр для удаления капелек четыреххлористого углерода.

Далее

Предлагаемый метод, разработанный Ю. Ю. Лурье и А. В. Евлановой, применяется для анализа наиболее сложных по составу сточных вод. Ниже (см. стр. 152) приведены некоторые указания о возможном упрощении этого метода при анализе более чистых вод.

Далее

Серная кислота, разбавленный (1:3) раствор.Азотная кислота, разбавленный (1 : 1) раствор.Перманганат калия, 0,1 н. раствор.Весь трехвалентный хром, находящийся в анализируемой воде, переходит в шестивалентный, и раствор принимает желтую окраску. Раствор охлаждают до комнатной температуры, приливают к нему из бюретки 0,1 н. раствор соли двухвалентного железа до перехода желтой окраски раствора в бледно-зеленую и, сверх того, несколько миллилитров для получения избытка. Затем оттитровывают этот избыток обратно 0,1 н. раствором иерманганата калия до появления неисчезающего розового окрашивания.

Далее

Прибор. Прибор для получения и поглощения мышьяковистого водорода (рис. 13) состоит из конической колбы 1 (или банки) емкостью 100—120 мл и насадки, вставляемой в колбу посредством резиновой пробки и трубки 2.

Далее

Приведенный ниже метод дает возможность сравнительно простыми операциями выделить органические вещества из, сточной воды, разделить их на пять-шесть групп и определить, количественное содержание каждой группы в воде.

Далее

Образовавшийся формальдегид определяют колориметрическим методом с хромотроповой кислотой (см. стр. 170) .Серная кислота, пл. 1,84 г/с.и3 и разбавленная (1 : 3).Сульфит натрия, насыщенный раствор.Хромотроповая кислота, 10%-ный раствор, см. стр. 171.

Далее

Ионы висмута образуют с тиомочевиной окрашенное в желтый цвет комплексное соединение. Оно менее устойчиво, чем комплексное соединение висмута с комплексоном. Поэтому при титровании кислого анализируемого раствора, содержащего комплексон, солью висмута в присутствии тиомочевины раствор остается бесцветным, пока весь комплексон (свободный или соединенный с кальцием и магнием) не перейдет в комплексонат висмута, и лишь тогда следующая капля раствора соли висмута вызовет желтое окрашивание комплекса висмута с тиомочевиной. Можно проводить как прямое, так и обратное титрование.

Далее

Растворы пикриновой кислоты в сухом толуоле почти не окрашены; растворы солей пикриновой кислоты и алифатических аминов окрашены в желтый цвет. Наиболее интенсивную-окраску дают соли первичных аминов, слабее окрашены толу-ольные растворы солей вторичных и третичных аминов. Для получения толуольного раствора аминов, содержащихся в сточной воде, сначала из подкисленной пробы отгоняют с паром кислотные и нейтральные органические вещества, затем подщелачивают пробу, извлекают из нее амины этиловым эфиром, отгоняют эфир и растворяют остаток в сухом толуоле.

Далее

Первичные алифатические амины образуют с эозином соли, которые растворяются в органических растворителях с образованием окрашенных в розовый цвет растворов . Сам эозин, растворяясь в тех же растворителях, их не окрашивает.

Далее

В раствор вносят метабисульфит натрия для предотвращения самосочетания диазониевой соли Аш-кислоты. Если анализируемая сточная вода содержит циклогексанол, то последний в процессе определения частично окислится до циклогексанона и результаты получатся повышенными; для предупреждения этого окисления в пробу добавляют уротропин (гексаметилентетр-амин).

Далее

При нагревании раствора циклогексанола с раствором дифениламина в серной кислоте образуется окрашенное в красный цвет соединение. Интенсивность окраски пропорциональна содержанию циклогексанола в пробе.

Далее

Для определения нелетучих фенолов отбирают 10—100 мл анализируемой сточной воды, подкисляют разбавленной (1:3) серной кислотой и отгоняют с паром летучие фенолы (см. стр. 204), но без добавления сульфата меди.

Далее

Пользуясь этим определением, можно получить представление о загрязненности сточных вод фенолами, непредельными соединениями и другими веществами, присоединяющими бром. Если сточная вода очень сильно окрашена, ее надо предварительно разбавить так, чтобы выделяющийся в ходе анализа иод можно было оттитровать в присутствии крахмала.

Далее

Ход определения. В градуированную пробирку, снабженную притертой пробкой, наливают 2 мл полученного раствора (в этом объеме должно содержаться от 0,004 до 0,08 мг резорцина), прибавляют 1 мл ацетатного буферного раствора, 1 мл 0,05%-ного раствора пирокатехина, 1,5 мл 0,1 н. раствора иода и дают постоять 2 мин.

Далее

Вещества, не мешающие определению резорцина (см. стр. 213), не мешают и определению пирокатехина. Гидрохинон мешает в большей мере, чем при определении резорцина: максимальное допустимое его содержание — трехкратное по сравнению с содержанием пирокатехина; при пятикратном содержании гидрохинона результаты определения пирокатехина получаются пониженными приблизительно на 15%.

Далее

Определяют светопоглощение анализируемой сточной воды при Я = 360 ммк по сравнению с природной или водопроводной водой, которая используется в данном производстве. Метод применим, если в сточной воде нет других примесей, сильно поглощающих лучи указанной длины волны, или если содержание таких примесей точно известно и на них можно ввести поправку, прибавив их в соответствующем количестве в нулевой раствор. В противном случае пользуются методом «Б».

Далее

Стандартный раствор «окрашенного тринитротолуола». Растворяют 0,050 г а-тринитротолуола в дистиллированной воде, прибавляют 10 мл 0,1 н. раствора едкого натра, разбавляют почти до 1 л дистиллированной водой и оставляют на прямом солнечном свету, пока интенсивность окраски раствора не перестанет возрастать. Тогда приливают 10 мл 0,1 н. раствора кислоты и доводят объем дистиллированной водой до 1 л. В 1 мл полученного раствора содержится 0,05 мг «окрашенного тринитротолуола».

Далее

Прибор (рис. 16) состоит из прямой хлор кальциевой трубки, узкий конец которой сгибают под углом 45°, запаивают и раздувают в колбочку емкостью 2 мл. Широкий конец трубки соединен шлифом с дефлегматором. Отводную трубку дефлегматора соединяют с шариковым холодильником.

Далее

Первые три части прибора (см. рис. 17) соединены корковыми пробками. Соединение нижней делительной воронки с капиллярной трубкой пикнометра может быть осуществлено при помощи эластичной трубки (обязательно в стык), но лучше конец капилляра расширить и пришлифовать к нему выходной конец делительной воронки.

Далее

Метод основан на извлечении нефтепродуктов эфиром из насыщенного хлоридом натрия раствора и взвешивании их после отгонки эфира.Поскольку в сточных водах нефтеперерабатывающих заводов всегда содержатся сульфонафтеновые или нафтеновые кислоты и их соли —вещества, способствующие эмульгированию нефтепродуктов в воде и этим затрудняющие ее очистку, определение их имеет очень большое значение Поэтому ниже приводится метод их отделения от углеводородов нефти и определения.

Далее

Описанные ниже методы предложены для определения общего содержания смол в фенольных сточных водах, получающихся при пирогенной обработке различных углей, торфа и т. п. При анализе таких вод следует учитывать, что смолообразование в них идет непрерывно, с различными скоростями, в зависимости от вида топлива, pH сточной воды, ее температуры и т. д. Определение смолы в этих водах рекомендуется проводить многократно, через определенные промежутки времени и результаты представлять в виде кривых, выражающих кинетику образования смолы при различных температурах.

Далее

Ход определения. В коническую колбу емкостью 100—250 мл, снабженную притертой пробкой, помещают 25—100 мл анализируемой сточной воды (в зависимости от содержания в ней смолы) й всыпают хлорид натрия до насыщения раствора. Затем содержимое колбы несколько раз интенсивно встряхивают, дают постоять 10 мин и фильтруют через влажный фильтр. Колбу и фильтр промывают 10%-ным раствором хлорида натрия. На фильтре остаются твердые частицы, присутствовавшие в анализируемой воде, и смола.

Далее

Чувствительность реакции невелика, поэтому в большинстве случаев необходимо предварительное упаривание сточной воды.Раствор цианокобальтата аммония. Растворяют 15 г ч. д. а, нитрата кобальта Со(Ы03)2-6Н20 и 100 г ч. д. а. роданида аммония в дистиллированной воде и разбавляют раствор такой же водой до 500 мл.

Далее