Определение хлорпотребности воды

I. Определение концентрации активного хлора в хлорной извести

1. Налить 5 мл заранее приготовленного просветленного 1% раствора исследуемой хлорной извести (V), добавить 1 мл водного раствора соляной кислоты HCl (1:3), 5 мл 5%-ного раствора йодистого калия KI и 100 мл дистиллированной воды в плоскодонную колбу объемом 250 мл. Раствор немедленно окрасится в желто-коричневый цвет.

3. Титровать смесь 0,01 N раствором гипосульфита до слабо-желтого окрашивания.

4. Добавить 1мл 1% раствора крахмала в колбу. Раствор немедленно окрасится в синий цвет.

5. Титровать смесь 0,01 N раствором гипосульфита далее до полного обесцвечивания. Отметить суммарный объем 0,01 N раствора гипосульфита, пошедшего на титрование (a).

7. Рассчитать концентрацию активного хлора в исследуемой хлорной извести, учитывая, что 1 мл 0,01 N раствора гипосульфита соответствует 0,355 мг активного хлора: [ClO^-] (%) = (0,355 × а × 100)/ (V × 0,01), где а – объем 0,01 N раствора гипосульфита, пошедшего на титрование, V – объем заранее приготовленного просветленного 1% раствора исследуемой хлорной извести. При этом в 1 мл 1% раствора хлорной извести содержится [(0,355 мг × а мл)/ V мл] мг активного хлора.

Пример. Если на титрование 5 мл 1% раствора хлорной извести пошло 34,2 мл раствора гипосульфита, то в 5 мл указанного раствора хлорной извести содержится 0,355 мг х 34,2 мл = 12,4 мг активного хлора, а в 1 мл указанного раствора хлорной извести 12,4 мг/ 5 мл = 2,428 мг/мл = 0,0024 г/мл. В 1 мл 1% раствора хлорной извести содержится 0,01 г сухого вещества. Доля (%) активного хлора в сухой хлорной извести рассчитывается следующим образом: если 0,01 г сухой хлорной извести содержит 0,0024 г активного хлора, то 100 г сухой хлорной извести содержит (100 х 0,0024)/0,01 = 24,3% активного хлора. Таким образом, исследуемая хлорная известь содержит активный хлор в концентрации 24,3%.

II. Выбор дозы хлора для нормального хлорирования

1. Налить по 200 мл обеззараживаемой воды в 3 химических стакана.

2.Для хлорирования добавить при помощи тарированной пипетки 2 капли (100 мкл) (в 1-ый стакан), 4 капли (200 мкл) (во 2-ой стакан), 6 капель (300 мкл) (в 3-ий стакан) 1% раствора хлорной извести с известной концентрацией активного хлора, определенной в разделе I лабораторного задания; перемешать и оставить на 30 мин. при комнатной температуре.

3.Для выявления остаточного хлора после хлорирования добавить в каждый стакан с водой по 1 мл водного раствора соляной кислоты HCl (1:3), 5 мл 5% раствора йодистого калия KI, 1мл 1% раствора крахмала; перемешать до появления синего окрашивания, что является свидетельством наличия остаточного хлора в воде после процесса хлорирования. Отсутствие синего окрашивания является свидетельством отсутствия остаточного активного хлора, что указывает на недостаточное количество хлора для данной пробы воды, которое полностью израсходовано на обеззараживание.

4.Для количественного определения хлорпоглощаемости данной пробы воды титровать по каплям 0,001 N раствором гипосульфита воду в том стакане, где отмечено синее окрашивание, до полного обесцвечивания. Отметить объем 0,001 N раствора гипосульфита, пошедшего на титрование (а).

5.Рассчитать: 1) внесенную дозу активного хлора, израсходованного на обеззараживание и создание определенной концентрации остаточного хлора; 2) дозу остаточного хлора; 3) хлорпоглощаемость воды; 4) хлорпотребность воды.

Пример. Допустим, что в стакане №1 синего окрашивания нет, в стакане №2 – слабое синее окрашивание, в стакане №3 – сильное синее окрашивание. Следовательно, в стакане №2, куда было внесено 4 капли 1% раствора хлорной извести с концентрацией активного хлора 24,3%, внесенная доза активного хлора оказалась достаточной для обеззараживания и создания определенной концентрации остаточного хлора.

Допустим, что на титрование содержимого стакана №2 израсходовано 0,1 мл 0,01 N раствора гипосульфита.

1) Для расчета внесенной дозы активного хлора (мг/л) следует учесть, что 1 капля раствора из тарированной пипетки соответствует объему около 50 мкл = 0,050 мл (1 мл = 1000 мкл = 20 капель татированной пипетки). Отсюда, 4 капли 1% раствора хлорной извести с концентрацией активного хлора 24,3% соответствует объему около 50 мкл. х 4 кап. = 200 мкл = 0,2 мл, в которых содержится 2,428 мг/мл х 0,2 мл = 0,4856 мг активного хлора. Учитывая, что анализу подвергали 200 мл обеззараживаемой воды, то внесенная доза активного хлора на 1 л воды соответствует величине 0,4856 мл х 1000/200 = 2,43 мг/л.

2) Для расчета дозы остаточного хлора (мг/л) учитываем условие, что 1 мл примененного для титрования 0,001 N раствора гипосульфита соответствует 0,355 мг активного хлора. Отсюда доза остаточного хлора в воде равна: 0,355 мг х 0,1 мл (объем 0,01 N раствора гипосульфита, пошедшего на титрование) х 1000 мл/200 мл = 0,18 мг/л.

3) Для расчета хлорпоглощаемости рассчитываем разницу между внесенной дозой активного хлора, рассчитанного в п.1), и дозой остаточного хлора, рассчитанного в п.2): 2,43 мг/л – 0,18 мг/л = 2,25 мг/л.

4). Для расчета хлорпотребности воды учитываем, что по санитарным требованиям доза остаточного хлора должна составлять 0,3-0,5 мг/л. Хлорпотребность воды представляет собой сумму хлорпоглощаемости и дозы остаточного хлора: 2,25 мг/л + (0,3-0,5) мг/л = 2,55-2,75 мг/л.

Таким образом, для эффективного обеззараживания питьевой воды необходимо добавить столько хлорной извести, чтобы доза активного хлора в воде составила 2,55-2,75 мг/л.