Визначення температури води.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1.

ВИЗНАЧЕННЯ ФІЗИЧНИХ ПОКАЗНИКІВ ЯКОСТІ ВОДИ

Теоретичний вступ

Оцінка якості води починається з характеристики фізичних показників, до яких належать температура, запах, смак, прозорість або каламутність, колірність, вміст суспензованих речовин.

Температура води

Температура природних вод залежить від їх походження. Води підземних джерел мають постійну температуру і зі збільшенням глибини сезонні коливання температури зменшуються. Температура вод відкритих водоймищ значно змінюється в різні пори року. Так, температура води річки Дніпро (м.Київ) змінюється протягом року від 1⁰С (взимку), до 28⁰С (влітку). Оптимальна температура води для пиття 7-11⁰С. Така вода має приємний смак.

2. Запах і смак води

Запах і смак води залежать від багатьох причин: температури води, вмісту розчинених солей, газів, органічних сполук, які утворюються в результаті життєдіяльності водних організмів.

Солі Феруму(ІІ) і Мангану(ІІ) надають воді чорнильного або залізистого присмаку, кальцій сульфат – в’яжучого, магній сульфат – гіркого, натрій хлорид – солоного смаку.

Характер і інтенсивність запаху та смаку води визначають органолептично. Розрізняють чотири види смаку: солоний, гіркий, солодкий, кислий. Інші смакові відчуття називають присмаками.

За характером запахи поділяють на дві групи: природні і штучні. Запахи визначають за певною класифікацією.

Інтенсивність запаху і смаку оцінюють за п’ятибальною шкалою:

Таблиця 2

Інтенсивність запаху

Інтенсивність запаху визначають при 20⁰С і 60⁰С.

Вода ставків не повинна мати запаху.

Таблиця 3

Інтенсивність смаку

Запах і смак води при температурі 20⁰С не можуть бути вищими за 2 бали. Для промислово-технічних потреб смак і запах не мають значення, але вказують на забруднення води.

Органолептично визначають смак тільки питних вод.

3. Прозорість і каламутність води

Грубодисперговані домішки (частинки з діаметром, більшим за 100 нм) обумовлюють каламутність води. Вона може бути спричинена наявністю таких неорганічних частинок, як пісок і глина, та деяких органічних компонентів, наприклад, продуктів розкладу рослинних і тваринних організмів. Каламутність мають води поверхневих водоймищ, максимальне значення каламутності спостерігається в передпаводковий період і в період паводку.

Каламутність води визначають гравіметричним, фотоелектроколориметричним і візуальним методами.

Гравіметричний метод заснований на зважуванні осаду, висушеного до постійної маси разом з фільтром при 105⁰С. Осад одержують після пропускання через фільтр певного об’єму води.

Візуальний метод заснований на порівнянні каламутності досліджуваної води з стандартними зразками.

Фотоелектроколориметричний метод заснований на здатності завислих частинок розсіювати світло.

Згідно з ДсанПіН України №383 „Вода питна...” рівень каламутності не повинен перевищувати 0,29 мг/л (додаток, табл.1).

Води, які містять незначну кількість диспергованих частинок, є прозорі. Якщо міститься менше 3 мг/л диспергованих частинок, то визначають прозорість води. Прозорість води виражають висотою стовпа води, через який розглядається «хрест» (товщина лінії 1мм), що нанесений чорною фарбою на білу фарфорову пластинку, або певний шрифт. Вода, яка використовується для господарсько-питного водопостачання, має мати прозорість за «хрестом» не менше 300 см (висота циліндру 350 см), а „за шрифтом” - не менше 30 см.

Найбільш простий метод визначення прозорості води у рибогосподарській водоймі полягає в тому, що у воду опускають білий диск на розміченому шнурі або тросі до тієї пори, поки він не зникне з поля зору. Глибина (в см або м), на якій диск може спостерігатись, характеризує прозорість води. Беруть середнє значення з двох вимірювань.

З метою підвищення точності вимірювання прозорості води С.Барановим був модифікований білий диск. Поле диска пофарбоване секторами по 90⁰ в білий, червоний та зелений кольори. Сектори розділені чорним хрестом з променями по 30⁰. Диск закріплений на кінці мірної штанги.

За рибогосподарськими вимогами для коропових господарств прозорість води має бути не менша від 0,75-1,0 м, для форелевих – не менша від 1,5 м (додаток, табл.2).

Показник прозорості має дуже важливе значення для оцінки гідробіологічного режиму водойми. Перш за все, це показник розподілу світла в товщі води, від якого залежить, в першу чергу, фотосинтез і кисневий режим водного середовища. Прозорість характеризує також наявність у воді зважених і розчинених оптичноактивних речовин, в першу чергу, водоростей.

4. Колірність води

Цей показник відображає деякі хімічні та біологічні особливості води.

Гумінові і фульвокислоти та їх розчинні солі, водорості можуть надавати воді колірність. Колірність води визначають по платино-кобальтовій або дихромат-кобальтовій шкалі і виражають в градусах. Колірність визначають колориметричним порівнянням досліджуваної води з еталоном, який імітує це забарвлення.

Платино-кобальтова шкала: колір розчину, що містить 2,49 г K₂[PtCl₆] і 2,08 г СоС1₂ в літрі води, приймається за 1000 умовних градусів колірності.

Кобальто-дихроматна шкала: колір розчину, що містить 0,175 г K₂Cr₂O₇ і 4 г СоSO₄ в літрі води, приймається також за 1000 умовних градусів колірності.

Основних кольорів, які розрізняє людина, є 7, і кожному кольору відповідає свій діапазон світлових хвиль.

Таблиця 4

Залежність колір-діапазон світових хвиль

Нормальним кольором водного середовища слід вважати колірність в межах 500-590 нм, краще - 540-575 нм.

У відповідності з ДсанПіН України колірність для питної води не повинна перевищувати 20⁰ (допускається іноді 35⁰) (див.додаток, табл.1).

Рибогосподарські вимоги: колірність (в градусах) для коропових господарств має бути меншою 50⁰, а для форелевих – меншою 30⁰ (додаток, табл.2).

Експериментальна частина

Визначення температури води.

Температуру води визначають у відібраній пробі або безпосередньо у водоймі.

Для визначення температури застосовують термометр з ціною поділки 0,1⁰. Термометр витримують у воді не менше 5 хвилин і визначають температуру з точністю до 0,1⁰.

Вимоги до температури для коропових господарств – не більше 28⁰С, для форелевих – не більше 20⁰С (див. додаток, табл.2).

2.Визначення запаху і смаку води.

Досліджуваною водою наповнюють 2/3 об’єму широкогорлої колби ємністю 150-250 мл, накривають часовим склом і струшують обертовими рухами. Потім відкривають колбу і визначають запах. Оцінюють запах спочатку при температурі 20⁰С, а потім при нагріванні до температури 60^-С. Воду нагрівають в колбі, закритій часовим склом.

Смак і присмак визначають також органолептично. Інтенсивність запаху і смаку оцінюють за п’ятибальною шкалою.

3. Визначення зважених речовин.

Певний об'єм досліджуваної води (200-500 мл) фільтрують через висушений при температурі 105⁰С і попередньо зважений паперовий (або скляний №2) фільтр. Промивають осад на фільтрі невеликою кількістю дистильованої води і переносять фільтр з осадом в попередньо прожарений і зважений тигель. Висушують при температурі 105⁰С, охолоджують в ексикаторі і зважують.

Вміст грубодисперсних домішок в досліджуваній воді визначають за формулою

, мг/л,

де m₀ – початкова маса фільтра, мг; m₁ – маса фільтра з відфільтрованим осадом, мг; V – об‘єм води, взятої для визначення, мл.

4. Визначення прозорості води.

Досліджувану воду наливають в циліндр з прозорим дном, що має внизу краник (рис.1). Циліндр встановлюють на висоті 4 см над шрифтом і через краника зливають воду доти, доки можна буде прочитати окремі слова тексту.

Рис.1. Циліндр для визначення прозорості води

5. Визначення колірності води.

Визначення колірності води проводять в циліндрах для колориметрування (з поділками від 1 до 100 мл і краниками, рис.2) або безпосередньо по шкалі колірності.

В один з циліндрів наливають досліджувану воду (відфільтровану) до верхньої поділки; в другий – стандартний розчин з відомою колірністю. Циліндри встановлюють на білу пластинку і відливають стандартний розчин доти, доки кольори розчинів в обох циліндрах не зрівняються (при розгляданні зверху).

Рис.2. Циліндр для колориметрування

Колірність обчислюють в градусах за формулою

де К_СТ. – колірність стандартного розчину, град.; h_СТ. – висота стовпа стандартного розчину; h_ДОСЛ. - висота стовпа досліджуваної води, см.

Запитання для самоконтролю

1. Які існують вимоги до температури питної води та води для коропових та форелевих господарств?

2. Які є методи визначення колірності природних вод, які одиниці її вимірювання? Які існують вимоги щодо колірності води для коропових та форелевих господарств?

3. Які є методи визначення каламутності природних вод, які одиниці її вимірювання? Які існують вимоги щодо каламутності води для коропових та форелевих господарств?

4. Які існують методи визначення запаху і смаку природних вод, які одиниці їх вимірювання? Які вимоги щодо запаху і смаку питної води та води для форелевих та коропових господарств?

5. Як визначають прозорість води? Які є вимоги щодо прозорості води для форелевих та коропових господарств?

6. Колірність води за платино-кобальтовою шкалою дорівнює 40⁰. Чи придатна така вода для коропових ставів?

7. Прозорість води в короповому ставі становить 0,5м. Чи добре себе почуває короп за таких умов?

8. Температура води в короповому ставі - 30⁰. Як така температура впливає на коропа?

9. Колірність води за платино-кобальтовою шкалою - 60⁰. Чи придатна така вода для вирощування форелі?

10. Чи може мати вода в рибоводному ставі запах та смак?