А.Н. Петин, М.Г. Лебедева, О.В. Крымская
Анализ и оценка качества поверхностных вод
Учебное пособие. – Белгород: Изд-во БелГУ, 2006. – 252 с.
2. Анализ и оценка качества воды
2.1. Полевые методы анализа воды
Из большого числа методов
анализа воды, встречающихся в специальной и научно-популярной
литературе, выделяют относительно небольшую группу методов,
называемых «полевыми». Эти методы интересуют нас в первую
очередь потому, что они могут применяться и специалистами-аналитиками, и
студентами различных вузов, и широким кругом
заинтересованных лиц, не имеющих связей с лабораториями, аналитическими
и экологическими центрами.
Под полевым методом мы
понимаем такой метод, который может применяться непосредственно у
водного объекта, при отсутствии водопровода, централизованных
источников электроэнергии и специально оборудованных
лабораторных помещений. Полевые методы обладают некоторыми характерными
особенностями.
Во-первых, полевые
методы являются относительно несложными, т.к. не требуют
использования лабораторного оборудования и высокой квалификации
персонала.
Второе преимущество полевых методов – их быстрота,
или экспрессность. Не секрет, что в ряде
случаев использование тех или иных методов определяется не только
сложностью, но и длительностью анализа, которая, включая операции
подготовки, может достигать от нескольких часов до нескольких суток.
Полевые методы, как правило, позволяют сократить
продолжительность подготовки и проведения анализа до нескольких десятков
минут и даже нескольких минут.
Большинство полевых методов определения показателей
качества воды являются химическими, т.к. позволяют определить содержание химических
компонентов в составе воды и основаны на химико-аналитических реакциях.
Перед тем, как приступить к анализу воды химическими методами, необходимо
познакомиться с требованиями к выполнению анализов и практически освоить
основные аналитические операции. Для этого обычно в лабораторных условиях
проводится обучение приемам работы и правилам техники безопасности. При
обучении используются растворы реактивов-стандартов, имеющих в своем составе
определяемый компонент (катион, анион, функциональные группы). Хорошим объектом
для обучения является продающаяся в магазинах минеральная вода с известным
химическим составом, который приводится, как правило, на этикетке бутылки. Для
обучения могут использоваться также специально приготовленные модельные
растворы с точно известным значением концентрации целевого компонента.
Обучение методикам определения отдельных компонентов в воде или модельных
растворах проводится только под руководством специалиста-аналитика или
преподавателя.
Если в ходе практических работ берутся
готовые оборудование и материалы, то используемые при выполнении
анализа растворы, реактивы, посуда и другие компоненты комплекта
должны быть предварительно осмотрены. При осмотре проверяют:
–
целостность и герметичность упаковки растворов, реактивов;
–
соответствие выбранного для использования реактива (раствора)
или посуды требованиям методики анализа, наличие хорошо и однозначно
читаемой этикетки, меток на мерной посуде, контрольных шкал;
–
отсутствие повреждений мерной посуды, пробирок, контрольных
шкал и др.
При транспортировании оборудование для
анализа, склянки с реактивами и растворами и принадлежности следует
располагать в укладочных ящиках на предусмотренных для них местах.
Это позволит обеспечить надежную доставку комплектов для полевых
анализов к месту работы, исключить бой посуды и попадание
внутрь контейнеров пыли и других загрязнений.
После проведения анализа мерные склянки и
пипетки следует промыть чистой водой, склянки с растворами
необходимо герметично закрыть и уложить в укладочные контейнеры. Затруднения
при закрывании контейнеров обычно свидетельствуют о небрежности
при укладке.
Характеристики образцов воды
могут определяться непосредственно в отобранных пробах различными
методами: визуальным, органолептическим,
визуально-колориметрическим, титриметрическим, турбидиметрическим
и расчетным. Характеристики почвенных вытяжек (водных, солевых)
определяются путем их анализа с помощью методов, используемых для
анализа соответствующих компонентов в воде.
Полевые методы применяются в условиях,
которые не сказываются сколько-нибудь заметным образом на скорости и выходе
химико-аналитической реакции. Это и понятно, т. к. скорость большинства химических
реакций увеличивается в 2-4 раза при повышении температуры на каждые 10 °С. С другой
стороны, концентрация образующегося при
химико-аналитической реакции вещества, как правило, связана с
концентрациями других, участвующих в реакции или образующихся веществ в
растворе, находясь в химическом равновесии.
Характерно, что для реакций в растворах
(в отличие от реакций в газовой фазе) практически только температура является внешним фактором, влияющим на положение равновесия. Следовательно, именно температура
является тем влияющим фактором
внешних условий, который мы должны
учитывать в первую очередь при использовании полевых методов.
В нормативных документах не
оговорены условия применения полевых методов, однако такими
условиями для большинства методов определения могут быть приняты
следующие:
– температура анализируемой воды от 15 до 25°С;
– температура воздуха от 5 до 30 °С;
– относительная влажность
воздуха и атмосферное давление – не ограничены.
Ограничения по температуре воды и воздуха не распространяются
на условия отбора проб. Указанные ограничения могут быть
легко устранены путем подогрева проб перед анализом (сложнее
пробы охладить в условиях повышенной температуры). Вместе с тем при выполнении
анализов температура проб должна контролироваться, т.к. она
является фактором, способным повлиять на результат измерения
концентрации и нарушить правильность измерений.
При выполнении анализа визуальным, органолептическим и
турбидиметрическим методами (определение запаха, вкуса, цветности,
мутности, концентрации сульфат-анионов) выполняющий анализ должен уметь корректно
определять вкус, запах, цвет, степень мутности, используя собственные
вкусовые ощущения, обоняние и зрение.
2.1.1. Особенности выполнения анализа колориметрическими методами
2.1.2. Особенности выполнения анализа титриметрическим методом
2.1.3. Система контроля правильности и точности результатов
2.1.4. Меры безопасности при выполнении анализов
2.1.5. Отбор проб воды и их консервация
|