в чем измеряется сухой остаток в воде

В чем измеряется сухой остаток в воде

Сухой остаток характеризует содержание в воде нелетучих растворенных веществ (главным образом минеральных) и органических веществ, температура кипения которых превышает 105–110°С. Сухой остаток определяют гравиметрическим и расчетным методами. Перед определением сухого остатка пробу необходимо фильтровать либо отстаивать для отделения от взвешенных веществ.

Гравиметрический (весовой) метод основан на определении веса высушенного остатка, полученного после выпаривания пробы. При гравиметрическом определении сухого остатка сначала проводят выпаривание основной массы пробы, которая может составлять 250–500 мл. Далее оставшуюся часть пробы высушивают во взвешенной, доведенной до постоянной массы чашке (стакане, тигле) в сушильном шкафу в стандартных условиях в два этапа. На первом этапе высушивание проводят при температуре 103–105°С в течение 1–2 часов. При этом удаляются влага и все летучие органические вещества, однако сохраняется почти вся кристаллизационная вода солей – кристаллогидратов. На втором этапе высушивание проводят при температуре 178–182°С также в течение 1–2 часов. В этих условиях разлагаются кристаллогидраты, более полно испаряются и разлагаются органические вещества, разлагаются также некоторые соли – например, гидрокарбонаты до карбонатов и далее до оксидов (частично или полностью). Величину сухого остатка определяют по разности масс остатка пробы до и после высушивания, причем иногда выполняют промежуточное взвешивание – после высушивания при температуре 103–105°С. Взвешивание выполняют на аналитических весах с погрешностью не более ±1 мг (лучше ±0,1 мг). Перед взвешиванием тигель необходимо охладить до комнатной температуры.

Для определения сухого остатка поверхностных природных вод обычно достаточно высушивания при температуре 103–105°С. Высушивание при температуре 178–182°С применяется специалистами при детальном исследовании природных или сточных вод.

Величину сухого остатка можно также оценить расчетным методом. При этом надо суммировать полученные в результате анализов концентрации растворенных в воде минеральных солей, а также органических веществ (гидрокарбонат суммируется в количестве 50%*). Для питьевой и природной воды величина сухого остатка практически равна сумме массовых концентраций анионов (карбоната, гидрокарбоната, хлорида, сульфата) и катионов (кальция и магния, а также определяемых расчетным методом натрия и калия).

Величина сухого остатка для поверхностных вод водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования не должна превышать 1000 мг/л (в отдельных случаях допускается до 1500 мг/л).

А. Определение сухого остатка гравиметрическим методом

Оборудование

Весы аналитические с комплектом разновесов, мерный стакан, сушильный шкаф с термометром (103–105°С), фарфоровая чашечка (стакан) на 300 мл, щипцы.

Выполнение анализа

1. Подготовьте предварительно (можно это сделать накануне эксперимента) чистую фарфоровую чашечку или стакан:
— высушите ее в сушильном шкафу при температуре 103–105°С не менее часа;
— с помощью щипцов достаньте чашечку из сушильного шкафа, дайте ей остыть до комнатной температуры (2–3 часа).
2. Определите массу пустой чашечки (М₁) в г, взвесив ее на аналитических весах с точностью до ± 0,0001 г.

3. Мерным стаканом поместите в чашечку 100 мл анализируемой воды.
4. Поместите чашечку в сушильный шкаф при температуре 103–105°С на ночь для выпаривания.
5. С помощью щипцов достаньте чашечку из сушильного шкафа, дайте ей остыть до комнатной температуры в течение 2–3 часов.
6. Определите массу чашечки с остатком (М2) в г, взвесив ее на аналитических весах с точностью до ± 0,0001 г.
7. Рассчитайте величину сухого остатка (МСО) в мг/л по уравнению:

где: М₂ и М₁ – вес чашки с остатком после высушивания и пустой чашки соответственно, г;
V – объем воды, взятой для анализа, мл;
10 6 – коэффициент пересчета единиц измерения из г/мл в мг/л.

В. Определение сухого остатка расчетным методом

Величину сухого остатка в мг/л можно определить также расчетным методом, суммируя результаты определения массовых концентраций главных ионов, выраженные в мг/л (гидрокарбонат суммируют в количестве 50%).

Полученный результат округлите до целых чисел.
О расчете величины сухого остатка (общего солесодержания) в ммоль-эквивалентной форме см. п. 6.3.7.

* При «классическом» гравиметрическом определении сухого остатка при нагревании выпариваемой пробы протекает химическая реакция разложения гидрокарбонат-аниона:

в результате этой реакции теряется около 50% массы содержащегося в пробе гидрокарбонат—аниона.

Источник

В чем измеряется сухой остаток в воде

Метод определения содержания сухого остатка

Drinking water. Method for determination of total solids content

Дата введения 1974-01-01

1. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 09.09.72 N 1855

3. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

4. Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта СССР от 25.12.91 N 2120

5. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 2003 г.

Настоящий стандарт распространяется на питьевую воду и устанавливает весовой метод определения содержания сухого остатка.

Величина сухого остатка характеризует общее содержание растворенных в воде нелетучих минеральных и частично органических соединений.

1. МЕТОДЫ ОТБОРА ПРОБ

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51232-98
** На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51593-98***

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Шкаф сушильный с терморегулятором.

Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

1 см раствора содержит 10 мг соды.

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

3.1 Определение сухого остатка без добавления соды (проводят в день отбора пробы).

250-500 см профильтрованной воды выпаривают в предварительно высушенной до постоянной массы фарфоровой чашке. Выпаривание ведут на водяной бане с дистиллированной водой. Затем чашку с сухим остатком помещают в термостат при 110 °С и сушат до постоянной массы.

3.1.1. Обработка результатов

,

— масса пустой чашки, мг;

Данный метод определения сухого остатка дает несколько завышенные результаты вследствие гидролиза и гигроскопичности хлоридов магния и кальция и трудной отдачи кристаллизационной воды сульфатами кальция и магния. Эти недостатки устраняют прибавлением к выпариваемой воде химически чистого карбоната натрия. При этом хлориды, сульфаты кальция и магния переходят в безводные карбонаты, а из натриевых солей лишь сульфат натрия обладает кристаллизационной водой, но ее полностью удаляют высушиванием сухого остатка при 150-180 °С.

3.2. Определение сухого остатка с добавлением соды

250-500 см профильтрованной воды выпаривают в фарфоровой чашке, высушенной до постоянной массы при 150 °С. После того как в чашку прилита последняя порция воды, вносят пипеткой 25 см точного 1%-ного раствора углекислого натрия с таким расчетом, чтобы масса прибавленной соды примерно в два раза превышала массу предполагаемого сухого остатка. Для обычных пресных вод достаточно добавить 250 мг безводной соды (25 см 1%-ного раствора ). Раствор хорошо перемешивают стеклянной палочкой. Палочку обмывают дистиллированной водой, собирая воду в чашку с осадком. Выпаренный с содой сухой остаток высушивают до постоянной массы при 150 °С. Чашку с сухим остатком помещают в холодный термостат и затем поднимают температуру до 150 °С. Разность в массе между чашкой с сухим остатком и первоначальной массой чашки и соды (1 см раствора соды содержит 10 мг ) дает значение сухого остатка во взятом объеме воды.

3.2.1. Обработка результатов

,

— масса пустой чашки, мг;

— масса добавленной соды, мг;

Источник

Сухой остаток

Манипуляции с чашечкой выполняйте с помощью щипцов! Не прикасайтесь руками к чашечке, т.к. это может вызвать изменение массы (внести ошибки) при последующем взвешивании.

На главную Информация Статьи Сухой остаток

Одним из основных показателей качества питьевой воды является сухой остаток, то есть степень минерализации воды. Судя по ионно-солевому составу сухого остатка природной воды можно легко определить ее тип, например минеральная она или столовая питьевая.

Сухой остаток в воде характеризует наличие в ней нелетучих растворённых веществ, в большей степени минеральных и органических, температура кипения которых более 105-110 градусов Цельсия. Наличие и характер сухого остатка определяется гравиметрическими расчётными методами. При этом, прежде чем определить тип сухого остатка, пробу нужно отфильтровать или же отстаивать до тех пор пока сухой остаток не отделится в виде взвешенных частиц.

Для того чтоб определить сухой остаток поверхность природной воды обычно поддают тепловому влиянию в 103-105 градусов. Высушивание воды при температуре 178-182 градуса применяется специалистами в процессе детального и тщательного изучения природных и сточных вод.

Величина и количество сухого остатка на поверхности водоёмов предназначенного для хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования должна быть не более 1000 мг/л, а в некоторых случаях также допускается и 1500 мг/л.

Пресной называют ту воду, которая содержит в себе сухой остаток до 1000 мг/л и именно такая вода свойственна большей части рек, пресных озёрам и водохранилищам. В том случае, если остаток составляет 1000-3000 мг/л, то такая вода по вкусу солоноватая, а если минерализация составляет более 3000 мг/л, то такая вода имеет ярко выраженный солёный вкус и характерна водам морей и океанов.

Самыми распространёнными в природной воде являются анионы НСО3, СО3 и катионы Na+, K+, Ca2+, Mg2+, H+. Природная вода разделяется на три класса в зависимости от того, какой анион или их группа преобладает:

— Карбонатные и гидрокарбонатные;

В зависимости от химического и минерального состава воды может меняться её вкус и наличие инфекционных заболеваний у населения. Сегодня интерес к вопросу о влиянии минерализированной воды на организм человека значительно вырос, а объём исследований увеличился. Это происходит в большей степени из-за того, что на сегодняшний день проблема дефицита пресной воды является для многих стран довольно острой. Большое значение также приобрела и гигиеническая оценка электролитного состава питьевой воды вследствие появления и развития технических возможностей его изменения. На сегодняшний день процесс влияния общей минерализированной воды или её электролитного состава на человеческий организм достаточно изученным.

В дополнение ко всему вода с высоким уровнем минералов очень плохо утоляет жажду, которая возникает рефлекторно вследствие уменьшения количества воды в организме, в большей степени в плазме крови. Даже в незначительной степени обезвоживание способно привести к повышенному осмотическому давлению плазмы крови, а также к раздражению осморецепторов сосудов, которое вызывает возбуждение некоторых зон коры головного мозга, так называемые центры жажды. Для того чтоб утолить жажду необходимо остановить раздражение осморецепторов, которое состоит в том, чтоб нормализовать осмотическое давление плазмы крови. Этого можно также легко добиться, употребляя воду с низкой степенью минерализации, которая является гипотонической в отношении крови и межтканевой жидкости.

Для того, что у воды не было горького или солёного вкуса с интенсивностью более 2 баллов, то в таком случае её сухой остаток не должен быть больше 1000 мг/л, именно такую воду называют пресной. Это значит, что верхний предел минерализации, то есть сухого остатка питьевой воды составляет 1000 мг/л и установлен на основании влияния на органолептические свойства воды.

Помимо всего прочего лабораторные опыты на животных, а также результаты исследований с участием волонтёров дают понять, что употребление воды с высокой степенью минерализации оказывает влияние на организм. Оно может привести к расстройству многих метаболических и биохимических процессов, а также способствует развитию различных нарушений, как на морфологическом, так и на функциональном уровне.

Таким образом, употребление воды с сухим остатком более 1000 мг/л может сопровождаться гидрофильностью тканей, а также задержкой воды в организме с уменьшением диуреза на 30-60%. Вследствие этого увеличивается нагрузка на сердечнососудистую систему, а также усугубляется течение различных хронических заболеваний: ишемической болезни сердца, миокардиодистрофии, стенокардии, гипертонической болезни. Возрастает риск их обострения, что может в итоге привести к инфаркту миокарда и прочим последствиям.

Употребление воды с высокой степенью минерализации способно вызвать диспепсические расстройства у тех лиц, которые недавно изменили место жительства. Это обусловлено тем, что в воде содержатся соли магния и, прежде всего, сульфатов. Эти вещества раздражают слизистую оболочку тонкого и толстого кишечника, что стимулирует процесс перистальтки.

Помимо всего прочего под влиянием подобного рода воды меняется секреция и моторная функция желудка. Также установлено, что длительное и значительное употребление воды с высоким содержанием минералов может привести к прогрессированию и развитию мочекаменной и желчекаменной болезни.

Таким образом, наиболее оптимальной степенью минерализации воды считают такие показатели как 300-500 мг/л. Вода, которая имеет сухой остаток в 100-300 мг/л, может считаться удовлетворительной, а показатели минерализации 500-1000 являются повышенными, однако допустимыми. Употребление солоноватой и солёной на вкус воды с минерализацией 1000 мг/л приводит к значительному нарушению здоровья. Именно поэтому питьевой считается вода с сухим остатком до 1000 мг/л.

Источник

Определение сухого остатка, взвешенных, растворенных веществ, осадка при отстаивании

Оборудование, реактивы, материалы

Колба коническая на 250 см 3 ;

Цилиндр на 100 см 3 ;

В СВ сухой остаток характеризует загрязненность воды примесями, находящимися во всех агрегатных состояниях. Его определяют выпариванием пробы СВ с последующим высушиванием при температуре 105°С. В него входят как растворенная, так и взвешенные вещества.

Ход определения. Отмеренную цилиндром пробу СВ в количестве 100 см 3 выпаривают на водяной бане в предварительно высушенной и взвешенной фарфоровой чашке. Содержимое чашки дополняют по мере выпаривания. После полного выпаривания пробы чашку ставят в сушильный шкаф и сушат при температуре 103-105°С в течение 1 ч. После охлаждения в эксикаторе чашку быстро взвешивают, так как осадок гигроскопичен.

Сухой остаток (в мг/дм 3 ) определяют по формуле 1.

, (1)

где а – масса чашки вместе с сухим остатком,

— объем выпаренной пробы, см 3

2. Прокаленный сухой остаток

Его получают путем прокаливания сухого остатка при температуре 600°С. Он дает представление о соотношении органической и неорганической частей в общей массе примесей.

Ход определения. Высушенную и взвешенную фарфоровую чашку с сухим остатком (х₁) ставят в муфельную печь, предварительно нагретую до температуры 500-600°С, и прокаливают в течение 1 ч. Чашку сначала немного охлаждают на открытом воздухе, затем в эксикаторе и после полного охлаждения взвешивают.

Прокаленный остаток (мг/дм 3 ) определяют по формуле 2.

, (2)

где с – масса фарфоровой чашки вместе с прокаленным остатком, мг;

b – масса пустой чашки;

— объем выпаренной пробы.

В прокаленном остатке остаются минеральные вещества, тогда содержание органических веществ (х₃), мг/дм 3 может быть определено по формуле 3.

3. Взвешенные вещества

Этот показатель характеризует количество осадка, образующегося в процессе очистки СВ при отстаивании и используется при расчете отстойников. Он указывает на количество примесей, остающихся на фильтре после фильтрования СВ и последующего высушивания фильтра до постоянной массы.

Во взвешенных веществах содержатся частицы загрязнений различной степени дисперсности. Количественное определение грубодисперсных примесей следует, по возможности, проводить сразу после отбора проб для анализа.

Для определения таких примесей их отделяют, фильтруя СВ через различные пористые материалы: мембранные фильтры, стеклянные, кварцевые или фарфоровые фильтры.

В данной работе определение взвешенных веществ осуществляют путем фильтрования через бумажный фильтр, укрепленный тканью из муслина.

Ход определения. Складчатый беззольный бумажный фильтр помещают в бюкс, высушивают в сушильном шкафу при температуре 105°С до постоянной массы, охлаждают в эксикаторе в закрытом бюксе и взвешивают на аналитических весах с точностью до четвертого знака после запятой. Высушенный фильтр достают из бюкса расправляют и укладывают в стеклянную воронку для фильтрования на тканевую подложку. Бюкс вместе с крышкой сохраняют. Сточную воду в количестве 100 см 3 профильтровывают через бумажный фильтр. Бумажный фильтр вместе с муслиновой подложкой подсушивают в сушильном шкафу при 105°С. Подсушенный фильтр отделяют от подложки, помещают в прежний бюкс и досушивают до постоянной массы при той же температуре.

Содержание взвешенных веществ (мг/дм 3 ) определяют по формуле 4.

, (4)

где e – масса бюкса вместе с фильтром со взвешенными веществами после высушивания, мг;

f – масса бюкса с высушенным фильтром, мг;

4. Прокаленный остаток взвешенных веществ

Он позволяет дать приближенное представление о доли неорганических и органических веществ во взвешенных веществах, так как при прокаливании разрушаются карбонаты, аммиачные соли и др.

Ход определения. Сухой бумажный фильтр со взвешенными веществами сминают в комочек, поджигают и помещают в предварительно прокаленный и взвешенный тигель. Бумажный фильтр в бюксе дожигают на электроплитке до полного обугливания, затем тигель помещают в муфель предварительно нагретый до 500-600°С и выдерживают в течение 1 ч. Тигель некоторое время охлаждают на воздухе, а затем в эксикаторе и после полного охлаждения взвешивают.

Прокаленный остаток взвешенных веществ (мг/дм 3 ) определяют по формуле 5.

, (5)

где g – масса тигля с прокаленным остатком взвешенных веществ, мг;

h – масса пустого прокаленного тигля, мг;

— объем СВ, взятый для анализа взвешенных веществ, см 3 _.

В прокаленном остатке от взвешенных веществ содержатся только минеральные вещества, тогда содержание органических веществ (мг/дм 3 ) можно определить по формуле 6:

Он характеризует суммарное количество растворенных органических и неорганических веществ. Его определяют аналогично показателю «сухой остаток», для чего используют фильтрат, полученный при определении взвешенных веществ (п.3).

Ход определения. Весь объем фильтрата, оставшегося от определения взвешенных веществ, выпаривают на водяной бане в предварительно прокаленной в муфеле и взвешенной фарфоровой чашке. После полного выпаривания и подсушивания в сушильном шкафу при температуре 105°С в течение часа, чашку охлаждают в эксикаторе и быстро взвешивают.

Плотный остаток (в мг/дм 3 ) определяют по формуле 7:

Х₇ = , (7)

где k – масса чашки вместе с плотным остатком, мг;

l – масса пустой чашки, мг;

6. Прокаленный остаток от плотных веществ.

Этот показатель дает приближенное представление о доли неорганических и органических веществ, находящихся в сточной воде в растворенном состоянии.

Ход определения. Высушенные и взвешенные плотные вещества, находящиеся в фарфоровой чашке (х₇) ставят в муфельную печь, предварительно нагретую до температуры 500-600°С, прокаливают в течение 1 ч. Чашку вынимают из муфельной печи и вначале охлаждают на воздухе, затем в эксикаторе. После полного охлаждения взвешивают.

Прокаленный остаток от плотных веществ (мг/дм 3 ) определяют по формуле 8:

Х₈ = , (8)

где m – масса фарфоровой чашки с прокаленным остатком, мг;

n – масса пустой фарфоровой чашки, мг;

В прокаленном остатке содержатся минеральные вещества, растворенные в сточной воде. Органические растворенные вещества (мг/дм 3 ) определяют по разности, по формуле 9:

1. Что характеризует в сточной воде показатель «сухой остаток»?

2. Как в сточной воде определяют показатель «сухой остаток»?

3. Как определяют в сточной воде показатель «прокаленный сухой остаток» и для чего это делают?

4. Что характеризует в сточной воде показатель «взвешенные вещества»?

5. Для чего определяют в сточной воде показатель «взвешенные вещества»?

6. Как в сточной воде определяют показатель «взвешенные вещества»?

7. Зачем определяют показатель «прокаленный остаток взвешенных веществ»?

8. Что означает показатель «плотный остаток» в сточной воде, как его определяют?

9. С какой целью, выделенный из сточных вод плотный остаток дополнительно прокаливают в муфельной печи?

10. Как консервируют сточную воду для определения взвешенных, плотных веществ?

Источник