Ionii sulfați: determinarea conținutului de apă și de sol

Ionii sulfați sunt sărurile medii ale acidului sulfuric. Mulți dintre acești compuși sunt ușor solubili în apă. În condiții normale, substanțele sunt într-o stare agregată solidă și au o culoare deschisă. Mulți ioni de sulfat au o origine sedimentară, sunt sedimente chimice marine și lacustrine.

Caracteristicile structurii

Structura cristalină permite conținutul de anioni complexi SO42-. Sulfații de metal sulfat pot fi izolați ca compuși obișnuiți. De exemplu, ionii sulfați, combinați cu cationi de calciu, bariu, stronțiu, formează săruri insolubile. Aceste precipitații sunt minerale, ele există într-o formă liberă în natură.

Fiind în apă

În plus, ionul sulfat se formează în timpul disocierii sărurilor, astfel încât astfel de ioni sunt prezenți în apele de suprafață. Principala sursă de astfel de compuși sunt procesele de oxidare chimică a sulfurilor și sulfului.

În cantități semnificative, ionii sulfați intră în corpurile de apă cu moartea organismelor vii, oxidarea plantelor terestre și acvatice. În plus, ele se află în canale subterane.

Într-o cantitate semnificativă, ionul sulfat se formează în efluenți industriali și agricoli.

Apa slabă mineralizată se caracterizează prin prezența ionilor de SO42. Există, de asemenea, forme stabile de astfel de compuși care influențează pozitiv mineralizarea apei potabile. De exemplu, sulfatul de magneziu este un compus insolubil care se acumulează în apă.

Valoare în ciclul de sulf

Dacă analizați ionul de sulfat în apă, este necesar să notați importanța acestuia pentru un ciclu complet în natura sulfului și a compușilor săi. Datorită influenței bacteriilor reducătoare de sulfat, fără accesul oxigenului la aer, acesta este restabilit la hidrogen sulfurat și sulfuri. În legătură cu prezența oxigenului în apele de sol, aceste substanțe sunt re-transformate în sulfați.

Sub acțiunea bacteriilor care reduc sulfatul și în absența oxigenului, ele sunt reduse la sulfuri și hidrogen sulfurat. Dar de îndată ce oxigenul apare în apa naturală, ele se oxidează din nou la sulfați.

În apa de ploaie, concentrația ionilor de SO42 atinge 10 mg pe decimetru cub. Pentru apa dulce, aceasta este de aproximativ 50 mg / dm3. În sursele subterane, conținutul cantitativ de sulfați este mult mai mare.

Apele de suprafață se caracterizează printr-o relație între sezon și conținutul procentual al ionilor de acid sulfuric. În plus, indicatorul cantitativ afectează activitățile economice ale omului, procesele de recuperare și oxidare care apar în natură.

Impactul asupra calității apei

Sulfații au un efect semnificativ asupra calității apei potabile. Concentrația lor crescută afectează negativ parametrii organoleptici. Apa dobândește un gust sărat, iar turbiditatea crește. Conținutul crescut de astfel de anioni afectează negativ procesele fiziologice care au loc în organismul uman. Ele sunt slab absorbite în sânge din intestine. La concentrații mai mari, ele produc un efect de laxativ, perturba procesele digestive.

A fost posibil să se stabilească un efect negativ al sulfatelor asupra părului, un efect iritant asupra membranei mucoase a ochilor și a pielii. În legătură cu pericolul pe care îl reprezintă pentru corpul uman, este important să se determine ionii de sulfat, să se ia măsuri în timp util pentru a se reduce cantitatea lor în apa de băut. Conform reglementărilor, acestea nu trebuie să depășească 500 mg pe decimetru cub.

Caracteristici ale determinării anionilor în apă

Baza studiilor de laborator este o reacție calitativă la ionul sulfat cu trilon B. Titrarea este efectuată în conformitate cu GOST 31940-12, stabilită pentru SO42-. Pentru a efectua experimente de laborator legate de detectarea conținutului de anioni sulfat în apa de băut și apă reziduală, se prepară soluții de clorură de bariu cu o concentrație dată (0,025 mol / dm3). În plus, soluțiile necesită soluții: săruri de magneziu, tampon de amoniac, trilon B, azotat de argint și indicator de erozom T negru.

Algoritmul acțiunilor în timpul analizei

Tehnicianul de laborator folosește un balon conic cu o capacitate de aproximativ 250 ml. 10 ml dintr-o soluție de sare de magneziu sunt introduse în el cu ajutorul unei pipete. Mai mult, 90 ml apă distilată, 5 ml soluție amoniac tampon, câteva picături de indicator sunt adăugate în vasul analizat, titrarea fiind efectuată cu o soluție de sare disodică EDTA. Procesul se desfășoară până când culoarea se schimbă în albastru de la rosu-violet.

Mai mult, se determină cantitatea de soluție de sare disodică EDTA necesară pentru titrare. Pentru a obține un rezultat fiabil, este de dorit să repetați procedura de 3-4 ori. Folosind factorul de corecție, se efectuează un calcul cantitativ al conținutului de anioni sulfat.

Caracteristici ale preparării probelor analizate pentru titrare

Se efectuează o analiză simultană a două eșantioane având un volum de 100 ml. Este necesar să se ia un balon conic, conceput pentru 250 ml. În fiecare dintre ele, asistentul de laborator face 100 ml din proba analizată. Mai departe, se adaugă 2-3 picături de acid clorhidric concentrat, 25 ml de clorură de bariu, se pun baloanele pe o baie de apă. Încălzirea se efectuează timp de 10 minute, apoi se lasă probele analizate timp de 60 de minute.

Apoi probele sunt filtrate astfel încât să nu existe precipitat de sulfat de bariu pe filtru. Filtrul este spălat cu apă distilată, este verificată absența ionilor de clor în soluție. În acest scop, se efectuează periodic o reacție calitativă cu o soluție de azotat de argint. Dacă există turbiditate, aceasta indică prezența clorurilor în soluție.

Apoi, plasați filtrul în baloanele unde a fost efectuată precipitarea. După adăugarea a 5 ml de amoniac, se amestecă conținutul balonului cu o tijă de sticlă, se desface filtrul, se întinde pe fund. Pe baza a 5 mg de ioni analizați, 6 ml de EDTA disodic sunt adăugați în apă. Conținutul este încălzit într-o baie de apă, apoi pe o sobă electrică fierbe până când sedimentul este complet dizolvat, care a intrat în apă împreună cu filtrul.

Durata încălzirii nu trebuie să depășească cinci minute. Pentru a îmbunătăți calitatea analizei, este necesar să se amestece periodic conținutul balonului cu o tijă de sticlă.

După răcirea probei, se adaugă 50 ml apă distilată, 5 ml soluție amoniac tamponată, mai multe picături de soluție alcoolică a indicatorului. Mai mult, un exces de EDTA disodic al unei soluții de sulfat sau clorură de magneziu este titrat până când apare o nuanță stabilă de liliac.

concluzie

Ionii de sodiu, potasiu, sulfat se formează în apele uzate nu numai din cauza unei varietăți de procese naturale, ci și ca urmare a activității economice umane. Pentru a se asigura că apa folosită pentru alimente nu afectează în mod negativ organismele vii, este necesar să se monitorizeze conținutul cantitativ al diferitelor anioni și cationi din acesta.

De exemplu, la titrarea probelor Trilon B, pot fi efectuate calcule cantitative ale conținutului în probele de anioni sulfat și se pot lua măsuri specifice pentru a reduce acest indicator (dacă este necesar). În laboratoarele analitice moderne, în probele de apă potabilă se detectează și cationi de metale grele, anioni de clor, fosfați și microorganisme patogene, care, atunci când depășesc concentrațiile admise, exercită un efect negativ asupra sănătății fizice și emoționale a unei persoane.

Pe baza rezultatelor unor astfel de experimente de laborator și a numeroaselor studii, analiștii chimici au concluzionat că apa este adecvată pentru utilizare sau că trebuie curățată mai departe, folosind un sistem special de filtrare bazat pe purificarea chimică a apei.