Найпростіші методи перевірки води в шкільній хімічній лабораторії

Вода – найпоширеніша на земній кулі речовина. У природі трапляється в твердому, рідкому і газуватому станах.

Чиста вода – це безбарвна,прозора рідина, густина якої при 4 градуси Цельсію максимальна і дорівнює 1,00г/л. Зі зниженням температури густина води зменшується, тому лід завжди плаває на поверхні води.Точка замерзання води при тиску 101кПа (1 атм) становить нуль градусів Цельсію, точка кипіння при тих же умовах – +100 гадусів Цельсія. Вода має аномально високу теплоємність – 4,14Дж/(г*К), теплота танення льоду при нулі градусів Цельсія дорівнює 333,98Дж/г, теплота випаровування води при +100 гадусів Цельсія становить 2253Дж/г.

В результаті діяльності людини змінюється стан природного середовища. Щоб прослідкувати вплив антропогенних джерел забруднення навколишнього середовища, дослідники проводять системні спостереження змін стану біосфери.

Щорічний аналіз проб води (весна, осінь) на вміст ряду катіонів і аніонів дозволяють зробити висновки про стан природного середовища, прослідкувати за його змінами і, на мою думку,дадуть можливість учням замислитись про важливість екологічних проблем і допоможуть усвідомити роль людини у їх вирішенні.

Дослід №1.Очищення води від нерозчинних домішок фільтруванням.

У лійку вкладають конусоподібний фільтр, виготовлений з фільтрувального паперу.Змочують його дистильованою водою,для щільнішого прилипання до поверхні лійки. Лійку вставляють у кільце штатива. Досліджуваний зразок води зливають по скляній паличці на фільтр, дотримуючись правил фільтрування. Фільтрат збирають у чисту склянку. Спостерігають прозорість добутого фільтрату.

ДОСЛІД №2.   Визначення наявності у воді розчинних твердих речовин.

Наливають на чисте годинникове скельце 1мл фільтрату, добутого у попередньому досліді. Випарюють його на водяній бані досуха.

Спостерігають залишок на годинниковому скельці.

Дослід №3.  Визначення йонів кальцію у воді.

До 10 мл проби досліджуваного зразка води додають 3 мл оцтової кислоти і 8 мл розчину амоній оксалату.

Якщо випадає білий осад, то концентрація йонів кальцію 100 мг/л. Якщо розчин мутний  -концентрація йонів кальцію більше 1 мг/л. Якщо в розчині спостерігається опалесценсія то концентрація йонів кальцію більше 0,01 мг/л.

             Дослід №4. Визначення йонів заліза у воді.

До 10 мл досліджуваного зразка води додають 1 краплю азотної кислоти, 3 краплі гідроген пероксиду і 0,5 мл амоній тіоціанату.

При концентрації йонів заліза більше 2,0 мг/л розчин набуває рожевого забарвлення, при концентрації більше 10 мг/л забарвлення розчину – червоне.

Дослід №5. Визначення хлорид-йонів у воді.

До 10 мл досліджуваного зразка води додають 4 краплі азотної кислоти  і 0,5 мл розчину аргентум нітрату.

Білий осад випадає якщо концентрація хлорид-йонів більша 100мг/л, якщо в розчині спостерігаєм помутніння – концентрація хлорид-йонів більша 10 мг/л, якщо в розчині спостерігаєм опалесценсію – концентрація хлорид-йонів більша 1 мг/л

              Дослід №6. Виявлення сульфат-йонів у воді.

До 10 мл досліджуваного зразка води додають 3 краплі азотної кислоти і 0,5  мл розчину барій хлориду.

При концентрації сульфат-йонів більше 10 мг/л випадає осад, якщо в розчині спостерігається опалесценція, то концентрація сульфат-йонів більше 1 мг/л.

Дослід №7.  Виявлення нітрат-йонів у воді.

До 1 мл досліджуваного зразка води краплями вводять дифеніламін сульфат.

Блідо-блакитне забарвлення спостерігається при концентрації нітрат-йонів більше 0,001мг/л, блакитне забарвлення – більше 1 мг/л, синє – більше 100 мг/л.

Дослід №8. Виявлення фосфат-йонів у воді.

До 10 мл проби досліджуваного зразка води додати 4 мл азотної кислоти, 2 мл амоній молібдату і краплями (6 крапель) вводять розчин станум хлориду

Синнє забарвлення розчин набуває при концентрації фосфат-йонів більше 10 мг/л, блакитне забарвлення розчину свідчить, що концентрація фосфат-йонів більше        1 мг/л, блідо-блакитне забарвлення – концентрація фосфат-йонів більше 0,01 мг/л.

Довідкова таблиця гранично допустимих концентрацій шкідливих речовин у воді

Йони кальцію  –      гдк = 180 мг/л

йони заліза (ІІІ) –   гдк = 0,5 мг/л

Хлорид-йони     –    гдк = 300 мг/л

Нітрат-йони        –  гдк = 45,0 мг/л

сульфат-йони    –   гдк =400 мг/л

фосфат-йони   –     гдк = 45,0 мг/л