Определение фенолов воде (стр. 1 из 4)
Цель технического отчета заключается в определении уровня загрязнения воды на очистных сооружениях города Троицка.
Для выполнения технического отчета я поставил перед собой следующие задачи:
· Закрепить фотоколориметрический метод на производстве
· с использованием данного метода найти концентрацию нитритов и фосфатов
Фосфаты применяют в многочисленных промышленных областях:
· электротехника,
· нефтедобыча,
· производство лакокрасочных
· и строительных материалов,
· некоторых видов покрытий.
Фосфаты являются необходимой составляющей оптического и некоторых других видов стекол, а также фарфора. В медицине, в частности в стоматологии, фосфаты используются в качестве элемента для изготовления стоматологического цемента. Фосфаты нашли свое применение в тяжелой промышленности: металлообработка, литейное производство. Фосфаты нужны и в производстве различного вида текстильного, кожаного материалов, фотоматериалов, бумаги.При изготовлении моющих средств используют способность фосфатов к растворению минеральных загрязнений и смягчению воды. Однако во многих Западных странах применение многих видов фосфатов (техническийтринатрийфосфат, например) ограничено или вовсе запрещено.Связано это в первую очередь с негативным воздействием фосфатов на окружающую среду, особенно на водоемы. Биогенные элементы (азот и фосфор) при попадании в закрытую водную среду, катализируют активный рост сине-зеленых водорослей. Эвтрофикация приводит к значительному ухудшению качества воды и повышает ее токсичность. Это опасно не только для населяющих водоемы рыб и беспозвоночных, но и для человека, употребляющего воду.Современная химическая наука совершила истинный прорыв, предложив использовать биологически инертные вещества – цеолиты в качестве альтернативы фосфатам. Более четверти века цивилизованный мир использует именно такие бесфосфатные порошки. Однако Российский рынок по-прежнему переполнен порошками тех же торговых марок, но произведенных на более дешевой фосфатной основе.Использовать фосфатные моющие средства или нет – вопрос сугубо индивидуальный. Но необходимо понимать и помнить, что вода – это наше общее достояние, утрата которого практически невосполнима.
вода заказник загрязнение фенол
1.Литературный обзор
1.1 Характеристика анализируемого объекта
1.1.1 Характеристика воды
Вода (оксид водорода) — химическое вещество в виде прозрачной жидкости, не имеющей цвета (в малом объёме), запаха и вкуса (при нормальных условиях). Химическая формула: Н2O. В твёрдом состоянии называется льдом или снегом, а в газообразном — водяным паром. Около 71 % поверхности Земли покрыто водой (океаны, моря, озёра, реки, лёд на полюсах).
Вода имеет ключевое значение в создании и поддержании жизни на Земле, в химическом строении живых организмов, в формировании климата и погоды.
Физические свойства воды
К основным физическим свойствам воды относят цвет, запах, вкус, прозрачность, плотность, сжимаемость, вязкость и электропроводность.
Цвет подземных вод зависит от их химического состава и механических примесей. Обычно подземные воды бесцветны. Желтоватый цвет характерен для вод болотного происхождения, содержащих гуминовые вещества. Сероводородные воды вследствие окисления H2S и образования тонкой коллоидной мути, состоящей из частиц серы, имеют изумрудный оттенок. Цвет воды оценивается по стандартной платино-кобальтовой шкале в градусах.
Запах в подземных водах обычно отсутствует. Ощущение запаха свидетельствует или о наличии газов биохимического происхождения (сероводород и др.), или о присутствии гниющих органических веществ. Характер запаха выражают описательно: без запаха, сероводородный, болотный, гнилостный, плесневелый и т.д. Интенсивность запаха оценивают по шкале в баллах.
Вкус воды зависит от состава растворенных веществ. Соленый вкус вызывается хлористым натрием, горький - сульфатом магния, ржавый - солями железа. Сладковатый вкус имеют воды, богатые органическими веществами, наличие свободной углекислоты придает приятный освежающий вкус. Вкус воды оценивается по таблицам в баллах.
Прозрачность подземных вод зависит от количества растворенных в них минеральных веществ, содержания механических примесей, органических веществ и коллоидов. Для указания степени прозрачности подземных вод служит следующая номенклатура: прозрачная, слабопалесцирующая, опалесцирующая, слегка мутная, мутная, сильно мутная. Мутность воды оценивается в мг\л по стандартной шкале.
Плотность воды определяется отношением ее массы к объему при определенной температуре. За единицу плотности воды принята плотность дистиллированной воды при температуре 4°С. Плотность воды зависит от температуры, количества растворенных в ней солей, газов и взвешенных частиц и изменяется от 1 до 1,4 г/см3.
Сжимаемость воды незначительна и характеризуется коэффициентом сжимаемости β = (2,7-5)10-5 Па. Вязкость воды характеризует внутреннее сопротивление частиц жидкости ее движению, количественно она выражается коэффициентами динамической и кинематической вязкости.
Электропроводность подземных вод зависит от количества растворенных в них солей. Пресные воды обладают незначительной электропроводностью. Дистиллированная вода является изолятором. Электропроводность воды оценивают по удельному электрическому сопротивлению, которое выражается в Ом.м и изменяется от 0,02 до 1,0 Ом.м.
Таблица
| № п/п | Физические константы | Н2О |
| 1 | Молярная масса (г/моль) | 18,015 |
| 2 | Плотность при 20оС | 0,99823 |
| 3 | Температура максимальной плотности, оС | 4 |
| 4 | Температура кипения, оС | 100 |
| 5 | Температура замерзания, оС | 0 |
Химические свойства воды
Химические свойства воды определяются особенностями ее строения. Вода довольно устойчивое вещество, она начинает разлагаться на водород и кислород при нагревании по крайней мере до 1000°С ( происходит термическая диссоциация) или под действием ультрафиолетового излучения (фотохимическая диссоциация). Вода относится к химически активным соединениям. Например, реагирует с фтором. Хлор при нагревании или на свету разлагает воду с выделением атомарного кислорода:
H2O + Cl2 = HCl + HClO (НСlО = НСl + О)
При обычных условиях она взаимодействует с активными металлами:
2H2O + Ca = Ca(ОН)2 + H2
2H2O + 2Na = 2NaOH + H2
Вода вступает в реакцию и со многими неметаллами. Например, при взаимодействии с атомарным кислородом образуется пероксид водорода:
H2O + O = H2O2
Многие оксиды реагируют с водой, образуя основания и кислоты:
CO2 + H2O = H2CO3
CaO + H2O = Ca(OH)2
При взаимодействии с некоторыми солями образуются кристаллогидраты. При нагревании они теряют кристаллизационную воду:
Na2CO3 + 10H2O = Na2CO3 * 10H2O.
Вода также разлагает большинство солей. [1,с.112]
1.1.2 Характеристика фенолов
К фенолам относятся органические соединения с гидроксидной группой в бензольном кольце.
Фенолы присутствуют в бытовых сточных водах и в разнообразных производственных сточных водах химических, нефтеперерабатывающих, нефтехимических, лесохимических, коксохимических, фармацевтических, металлургических, шпалопропиточных, анилинокрасочных и других производств.
В естественных условиях фенолы образуются в процессе метаболизма водных организмов, при биохимическом распаде и трансформации органических веществ.
Фенолы делят на две группы: летучие с паром и нелетучие.
Летучие с паром - это ряд соединений, перегоняющихся с водяным паром.
Рис
Рис
Рис
Летучие с паром фенолы являются основным компонентом фенольных сточных вод, и вместе с ними они попадают в канализационную сеть и в поверхностные воды, загрязняя их.
Летучие с паром фенолы более токсичные, обладают более интенсивным запахом, чем нелетучие, поэтому допустимые концентрации их в водоемах чрезвычайно малы.
Особенно жесткие требования предъявляются к воде, поступающей на водопроводные станции, где она подвергается обработке хлорированием, потому что хлорпроизводные фенола, О – крезолы, м – крезол имеют неприятный запах даже в самых малых концентрациях.
Для летучих с паром фенолов предельно допустимая концентрация (ПДК) 0,001 мг/л
Нелетучие фенолы
Рис
Так как значения ПДК для разных фенолов различно, то их определяют раздельно.
Физические свойства
Большинство фенолов — бесцветные твердые вещества. Сам фенол плавится при t°=41°C. Присутствие воды в феноле понижает его температуру плавления. Смесь фенола с водой при комнатной температуре — жидкость. Фенол обладает характерным запахом. Если при комнатной температуре фенол растворим в воде незначительно, то при нагревании до 70°С он растворяется полностью.
Фенол — антисептик, его водный раствор используется для дезинфекции и называется карболовой кислотой. Фенол не самый подходящий антисептик, так как вызывает ожоги кожи, а пары его токсичны. Многочисленными исследованиями было установлено, что некоторые замещенные фенолы являются более удобными антисептиками, чем сам фенол. Одно из наиболее употреби-тельных соединений — 2,4,6-трихлорфенол. [2, с.87]
Способы получения фенолов
1. Получение из галогенбензолов. При нагревании хлорбензола и гидроксида натрия под давлением получают фенолят натрия, при дальнейшей обработке которого кислотой образуется фенол: