8 зертханалық жұмыс. Судың тотығуын (судың құрамындағы оттегінің мөлшерін) анықтау
жүктеу/скачать 21.7 Kb.
|
|
№8 зертханалық жұмыс. Судың тотығуын (судың құрамындағы оттегінің мөлшерін) анықтау Жұмыстың мақсаты: судың тотығушылығын анықтауды үйрену. 8.1 Теориялық кіріспе Оттегіні химиялық жұмсау (ОХЖ) деп күшті тотықтырғыштармен әрекеттесетін тотықсыздандырғыштардың (бейорганикалық және органикалық) судағы жалпы мөлшерін сипаттайтын шаманы айтады. Әдетте бұл шаманы тотығуға шығынданатын оттегі мөлшерінің бірлігімен өлшейді. Бейорганикалық заттардың (әрқайсысын бөлек) судағы мөлшерін арнайы әдістермен нақты анықтауға болатындықтан, ОХЖ жалпы мәнінен судағы бейорганикалық тотықсыздандырғыштар мөлшеріне сәйкес келетін тотықтырғыштың шығынын алып тастап, айырымы бойынша жеткілікті дәлдікпен талданатын судағы органикалық заттардың салыстырмалы мөлшерін табуға болады. Қолданылатын тотықтырғышқа байланысты тотығушылықтың бірнеше түрі болады: бихроматтық тотығушылық – тотықтырғыш рөлін бихромат-ионы атқарады, перманганаттық тотығушылық – тотықтырғыш перманганат-ионы. Судағы органикалық қоспалардың жағымсыз әсері олардың тотығып, қондырғылардың коррозиялануына әкелетін органикалық қышқылдардың түзілуіне байланысты. Қоспалардың құрамына әртүрлі органикалық қосылыстар жатады да, олардың әрқайсысы өзінің ыдырауына тотықтырғыштың әртүрлі мөлшерін қажет етеді. Сондықтан органикалық қоспалардың тотығу реакцияларын стехиометриялық деп санауға болмайды, яғни органикалық қосылыстар мен тотықтырғыш тотығу реакциясына қандай қатынаста түскені белгісіз болғандықтан, тотықтырғыш мөлшері бойынша судың тотығушылығын есептеу мүмкін емес. Мұнымен қатар, тотығу процесі жиі жеткіліксіз жылдамдықпен және толық емес өтеді, яғни қоспалардың барлығы емес, тек бөлігі ғана тотығады. Сондықтан тотығушылықты кез келген титриметриялық әдіспен анықтау үшін кері титрлеу әдісін қолданады. Кері титрлеуді былай жүргізеді: органикалық қоспаларды калийдің бихроматы немесе перманганатының артық мөлшерімен күкірт қышқылды ортада қыздырып, тотықтырады, одан кейін тотықтырғыштың әрекеттеспеген қалдығын сәйкес титрантпен титрлейді ( калий бихроматын – Мор тұзымен, ал перманганатты – натрий оксалаты немесе қымыздық қышқылымен). Калий бихроматы органикалық қоспаларды күкірт қышқылды ортада ұзақ қайнатқанда тотықтырады. Калий перманганаты қоспаларды төменірек қышқылдықта және ерітіндіні 10 мин. қайнатқанда тотықтырады (яғни жағдайы жұмсағырақ). Қалий перманганатына қарағанда калий бихроматы қоспалардың көбірек мөлшерін тотықтырады, сондықтан осы екі әдіспен алынатын нәтижелер елеулі өзгешеленеді. Бихроматтық тотығушылық перманганаттықтан едәуір жоғары болады да, судың органикалық қоспалармен ластану дәрежесін дәлірек сипаттайды. Калий бихроматын су тотығушылығының толығырақ анықтауында, ал калий перманганатын ағымдағы шамамен анықтауда қолданады. Тотығушылықты перманганатометриялық әдіспен анықтау (Кубель әдісі бойынша). Бұл әдісті тотығушылығы < 100 мг/дм3 О2 сынамаларда қолдануға болады. Органикалық қоспалардың калий перманганатымен тотығуын жалпы келесі теңдеумен өрнектеуге болады: KMnO4 +CqHmOnNjSp + H2SO4 → MnSO4 + K2SO4 + qCO2↑ +pSO3↑ + (j/2)(NH4+)2SO4+H2O. Перманганат-ион қышқылдық та, сілтілік те ортада тотықтырғыш болады, бірақ судағы барлық органикалық қоспаларды толығымен ыдырата алмайды, өйткені ондай күшті емес. Тотығу процесі баяу өтеді, оның жылдамдығы температурамен, тотықтырғыш концентрациясымен, ортаның қышқылдығымен және органикалық заттар табиғатымен анықталады. Сондықтан тотығудың шарттарын таңдағанда тотықтырғыштың өзінің оттегінің бөлінуімен ыдырауын азайту қажет. Зерттелетін судағы барлық органикалық қосылыстар үшін мұндай шарттарды таңдау өте қиын болатындықтан, көптеген органикалық қоспалардың тотығуы толығымен жүрмейді. Сірке қышқылы, дихлор сірке, үш хлор сірке және пимелин қышқылдары, бензофенон, мочевина және т.б. органикалық қоспалар перманганатометриялық әдіспен мүлдем анықталмайды. Әртүрлі органикалық қоспалардың ≈ 20 %-ы перманганат-иондарымен ≤ 50 %-ға ғана тотығады. Сонымен, перманганатты тотығушылық табиғи судың органикалық заттармен ластануының шартты сипаттамасы болып келеді. Бірақ бұл әдіс қазіргі кезде су дайындау қондырғыларын таңдағанда, жобалағанда және оларды пайдаланғанда тотығушылықты тез анықтауда қолданылады. жүктеу/скачать 21.7 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|