Равновесные концентрации кислорода

Температура, ° С	Растворенный кислород, мг/л
0,0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9
	14,65	14,61	14,57	14,53	14,49	14,45	14,41	14,37	14,33	14,29
	14,25	14,21	14,17	14,13	14,09	14,05	14,02	13,96	13,94	13,90
	13,86	13,82	13,79	13,75	13,71	13,68	13,64	13,60	13,56	13,53
	13,49	13,46	13,42	13,33	13,35	13,31	13,28	13,24	13,20	13,17
	13,13	13,10	13,06	13,03	13,00	12,96	12,93	12,89	12,86	12,82
	12,79	12,76	12,72	12,69	12,66	12,62	12,59	12,56	12,53	12,49
	12,46	12,43	12,40	12,36	12,33	12,30	12,27	12,24	12,21	12,18
	12,14	12,11	12,06	12,05	12,02	11,99	11,96	11,93	11,90	11,87
	11,84	11,81	11,78	11,75	11,72	11,70	11,67	11,64	11,61	11;58
	11,55	11,52	21.49	11,47	11,44	11,41	11,38	11,35	11,33	11,30
	11,27	11,24	11,22	11,19	11,16	11,14	11,11	11,08	11,06	11,03
	11,00	10,98	10,95	10,93	10,90	10,87	10,85	10,82	10,80	10,77
	10,75	10,72	10,70	10,67	10,65	10,62	10,60	10,57	10,55	10,52
	10,50	10,48	10,45	10,43	10,40	10,36	10,36	10,33	10,31	10,28
	10,26	10,24	10,22	10,19	10,17	10,15	10,12	10,10	10,06	10,06
	10,03	10,01	9,99	9,97	9.95	9,92	9,90	9,68	9,86	9,84
	9,82	9,79	9,77	9,75	9,73	9,71	9,69	9,67	9,65	9,63
	9,61	9,58	9,56	9,54	9,52	9,50	9,46	9,46	9,44	9,42
	9,40	9,38	9,36	9,34	9,32	9,30	9,29	9,27	9,25	9,23
	9,21	9,19	9,17	9,15	9,13	9,12	9,10	9,06	9,06	9,04
	9,02	9,00	8,98	8,97	8,95	8,93	8,91	8,90	8,88	8,66
	6,84	8,82	8,81	8,79	8,77	8,75	8,74	8,72	8,70	8,68
	8,67	8,65	8,63	8,62	8,60	8,58	8,56	8,55	8,53	8,52
	8,50	8,48	8,46	8,45	8,43	8,42	6,40	8,38	8,37	8,35
	8,33	8,32	8,30	8,29	8,27	8,25	8,24	8,22	8,21	8,19
	8,18	8,16	8,14	8,13	6,11	8,11	8,06	8,07	8,05	8,04
	8,02	8,01	7,99	7,96	7,96	7,96	7,93	7,92	7,90	7,89
	7,87	7,86	7,84	7,83	7,81	7,80	7,78	7,77	7,75	7,74
	7,72	7,71	7,69	7,68	7,66	7,65	7,64	7,62	7,61	7,59
	7,59	7,56	7,55	7,54	7,52	7,51	7,49	7,48	7,47	7,45
	7,44	7,42	7,41	7,40	7,38	7,37	7,35	7,34	7,32	7,31

Влияние солей сказывается в уменьшении растворимости кислорода (на каждые 1000 мг солей) в 1 л воды:

Температура, ° С
Уменьшение растворимости, мг/л	0,08405	0,06217	0,04777	0,04065

Существует и другие метода определения содержания растворенного кислорода в сточной воде.

Определение с помощью автоматических приборов

Действие приборов для автоматического определения растворенного кислорода основано на полярографическом принципе измерения. Между силой предельного диффузионного тока электровосстановления кислорода на твердом индикаторном электроде и концентрацией кислорода в анализируемом растворе существует линейная зависимость.

Главная особенность этих приборов - применение в них полимерных мембран (из полиэтилена или тефлона), через которые происходит избирательная диффузия растворенного кислорода к индикаторному электроду. Проницаемость мембран для кислорода значительно больше, чем для других газов и ионов (восстанавливающихся при потенциале восстановления кислорода), и содержание этих веществ в сточных водах значительно меньше содержания кислорода. Поэтому можно считать, что влияние их на предельный диффузионный ток восстановления кислорода на катоде и на потенциал индикаторного электрода исключено.

Кроме того, мембраны стабилизируют толщину диффузионного слоя кислорода, предохраняют поверхность электрода и электролит от загрязнения веществами, содержащимися в анализируемом растворе, и от протекания побочных химических и электрохимических реакций.

К каждому прибору прилагается инструкция, в которой описываются условия его применения.

В нашей стране выпускаются следующие приборы;

1. Прибор типа ЭГ - 1 52-003, стационарный, предназначенный для использования в производственных условиях работы очистных сооружений. Катод - золотой, анод - цинковый, мембрана - из фторопласта - 4 (тефлона). Прибор оборудован автоматической термокомпенсацией, шкала от 0 до 10 мг / л.

Прибор разработан ВНИИ ВодГЕО и опытно - конструкторским бюро автоматики (ОКБА); выпускается опытным заводом ОКБА.

2. Прибор типа АКП -1, переносной. Предназначен для использования в лабораторных и производственных условиях очистных сооружений. Катод - золотой, анод - кадмиевый. Прибор оборудован ручным компенсатором остаточного тока и автоматической термокомпенсацией. Шкалы от 0 до 10 мг / л и от 10 до 20 мг / л.

Прибор разработан ВНИИ ВодГЕО и научно - производственным объединением (НПО) «Агроприбор». Выпускается на опытном заводе «Агроприбор».

3. Прибор типа «Оксиметр», переносной. Предназначен для использования в лабораторных условиях для контроля содержания растворенного кислорода в природных водах. Катод - платиновый, анод - серебряный. Прибор оборудован ручным компенсатором остаточного тока и температуры. Шкалы от 0 до 10 мг / л и от 10 до 20 мг / л.

Прибор разработан специальным конструкторско - технологическим бюро (СКТБ) «Медфизприбор» (г. Казань) с участием ВНИИ ВодГЕО. Выпускается на заводе медицинской аппаратуры (г. Казань).

Озон

Для контроля процесса озонирования необходимо определять содержание озона в обработанной воде.

Определение озона невозможно в присутствии хлора, соединений, выделяющих хлор, и двуокись хлора.

Пробу не разрешается консервировать. Определение следует проводить сразу после отбора пробы.

Ниже приводятся иодометрический метод определения озона, основанный на окислении озоном иодида до иода, который титруют раствором тиосульфата натрия. Пользуясь 0,01 н. раствором последнего, можно определять озон при содержании его 0,05 мг / л и более.

Озонированная вода может содержать ионы железа (III) или марганца (IV), нитриты, перекиси и другие вещества, мешающие определению. Поэтому озон вытесняют из пробы воздухом или азотом и поглощают его раствором иодида калия.

Устойчивость растворов озона уменьшается с повышением температуры и р Н.

Аппаратура.

1. Промывалки для газа вместимостью 1000 и 400 мл (высокие) со стеклянными фильтрующими пластинками, соединенные стеклянными трубками со шлифами или короткими пластмассовыми трубками. Использование резиновых соединений недопустимо.

2. Баллон со сжатым воздухом или азотом, либо подходящее аэрационное устройство.

Реактивы.

1. Иодид калия, 2,5 % - ный раствор. Растворяют 25 г KI ч. д. а. в свежепрокипяченной и охлажденной дистиллированной воде и доводят объем до 1 л. Каждый день готовят свежий раствор.

2. Серная кислота, 10 % - ный раствор. Осторожно приливают 54 мл 96 % - ной H ₂ SO ₄ч. д. а. примерно к 750 мл дистиллированной воды и после охлаждения разбавляют до 1 л.

3. Тиосульфат натрия, 0,1н. раствор. Растворяют 24,8г Na ₂ S ₂ O ₃ × 5 H ₂ O ч. д. а. в 900 мл дистиллированной воды, прибавляют 0,2 г Na ₂ CO ₃ч. д. а. и после растворения разбавляют до 1 л. Поправку к титру раствора определяют, как указано в п.9.10.1.

4. Тиосульфат натрия,0,01 н. раствор. Разбавляют 100 мл 0,1 н. раствора Na ₂ S ₂ O ₃свежепрокипяченной и охлажденной дистиллированной водой, добавляют 0,2 г Na ₂ CO ₃и доводят объем до 1 л. Поправку к титру раствора определяют так же, как для 0,1 н. раствора, используя 0,01 н. раствор бихромата калия (0,4904 г K ₂ Cr ₂ O ₇в 1 л).

5. Крахмал, 0,5 % - ный раствор. Смешивают 5 г растворимого крахмала ч. д. а. с 50 мл дистиллированной воды и приливают к 950 мл кипящей дистиллированной воды. Раствор консервируют прибавлением небольшого количества иодида ртути или другого консервирующего вещества, например, амилового спирта, хлороформа или салициловой кислоты.

6. Иод, 0,01 н.раствор. Растворяют 1,27 г очищенного возгонкой иода и 2,5 г KI в 30-40 мл дистиллированной воды и разбавляют до 1 л. Поправку к титру определяют непосредственно перед использованием раствора по стандартному раствору тиосульфата натрия (0,01 н. раствор).

Ход определения.

Из пробы воды объемом до 800 мл, отобранной в промывалку вместимостью 1 л, вытесняют озон азотом или воздухом, пропуская его через стеклянный фильтр со скоростью 0,2-1,0 л / мин не менее 5 мин. Вытесняемый озон с уносящим его газом направляют в две промывалки вместимостью 400 мл каждая, соединенные последовательно. Первая промывалка содержит 200 мл раствора иодида калия, вторая -10,0 мл 0,01 н. раствора тиосульфата натрия и 40 мл дистиллированной воды. По окончании поглощения озона стеклянный фильтр ополаскивают над промывалкой и содержимое промывалки с тиосульфатом натрия количественно переносят в промывалку с рас т вором иодида калия. Прибавляю т 25 мл разбавленной серной кислоты, раствор крахмала и титруют раствором 0,01 н. иода до появления синей окраски. Если после смешения содержимого обеих промывалок сразу же возникает с крахмалом синяя окраска, определение повторяют с меньшим количеством пробы.

Параллельно с определением озона проводя т холостой опыт с дистиллированной водой, чтобы обнаружить в реактивах загрязнения, выделяющие иод из иодида калия, или, наоборот, восстанавливающие выделенный иод. Для этого к 200 мл раствора иодида калия прибавляют 25 мл разбавленной серной кислоты и крахмал. В случае появления синей окраски т итруют 0,01 н. раствором тиосульфата натрия до обесцвечивания, а затем 0,01 н. раствором иода до появления синей окраски. Объем израсходованного раствора тиосульфата натрия, за вычетом объема израсходованного раствора иода, прибавляют к расходу раствора иода на титрование пробы. Если синяя окраска не появится, прибавляю т0,01 н. раствор иода до ее появления; при расчете это количество прибавляют к израсходованному на титрование пробы.

Расчет.

Содержание озона X в мг / л вычисляют по формуле:

(9.26)

где 10,0 - объем раствора тиосульфата натрия в промывалке, мл;

а - объем израсходованного 0,01 н. раствора иода, мл;

K ₁- поправ о чный коэффициент для приведения концентрации раствора тиосульфата натрия к точно 0,01 н.;

К ₂- поправочный коэффициент для приведения концентрации раствора иода к точно 0,01 н.;

У - объем пробы, взятой для анализа, мл;

0,01 - нормальность титрующих растворов;

24 - эквивалент озона.

Результаты округляются до 0,05 мг / л.