Знезараження води хлоруванням - Студопедія
1 етап: визначення активного хлору в хлорному вапні
Виділення йоду в розчин у достатніх кількостях забарвлює його в коричневий колір, у невеликих кількостях, що має місце при незначній концентрації активного хлору в вапні, - у слабо-жовтий колір. Додавання крохмалю до розчину, що містить вільний йод, забарвлює його в синій колір, що може бути якісною ознакою наявності активного хлору в вапні. Йод, що виділився, титрується гіпосульфітом натрію Na2S2O3 у присутності крохмалю до зникнення забарвлення розчину: Реакція протікає за рівняннями:
Спочатку потрібно приготувати 1% розчин хлорного вапна. Для цього у ступці 1 г хлорного вапна розчинити після ретельного подрібнення в невеликій кількості дистильованої води, потім перелити в мірну колбу і довести до об'єму 100 мл. Розчин ретельно перемішати та залишити на 10 хв для освітлення. У колбу налити 50 мл дистильованої води, 5 мл приготовленого 1% освітленого розчину хлорного вапна, 5 мл 5% розчину йодиду калію і 1 мл хлористоводневої кислоти в розведенні 1:3. Розчин знову перемішати. В результаті реакції між хлором, хлорним вапном і йодидом калію виділяється певна кількість йоду, еквівалентна вмісту хлору. Йод титрувати 0,01 зв. розчином гіпосульфіту натрію до слабо-жовтого фарбування, після чого ввести 1 мл 1% розчину крохмалю та титрувати до зникнення синього фарбування. Відзначити загальну кількість мілілітрів гіпосульфіту, що пішло на титрування.
Обчислення відсотка активного хлорупроводиться з урахуванням того, що 1 мл 0,01 н, розчину гіпосульфіту відповідає 0,355 мг активного хлору.
Приклад розрахунку відсотка активного хлору в хлорному вапні. На титрування 5 мл 1% розчину хлорного вапна пішло 34,2 мл 0,01 н. розчину гіпосульфіту натрію У 5 мл 1% розчину хлорного вапна міститься:
34,2. 0,355 = 12,4 мг активного хлору,
а в 1 мл – 12,4: 5 = 2,428 мг або 0,0024 г активного хлору.
Оскільки в 1 мл 1% хлорного вапна міститься 0,01 г сухої речовини, то відсоток активного в сухому хлорному вапні розраховується з пропорції:
0,01 г сухого вапна - 0,0024 г активного хлору;
100 г сухого вапна - Х г активного хлору,
отже: Х = 100 . 0,0024/0,01 = 24%.
2 етап: визначення дози хлору для нормального хлорування води
(хлорування з хлорпотреби)
При знезараженні води звичайними дозами хлору велике значення має правильний вибір дози активного хлору. Для цього необхідно взяти таку кількість сполуки, що містять хлор (наприклад, хлорного вапна), яка здатна забезпечити хороший бактерицидний ефект і наявність у воді 0,3-0,5 мг/л залишкового хлору після 30-хвилинного контакту води з хлором влітку і 1-2 години взимку.
Необхідна для знезараження 1 л води доза сполуки, що містить активний хлор (в даному досвіді хлорного вапна), встановлюється шляхом дослідного хлорування води та наступного контрольного визначення залишкового хлору. В основі експериментального визначення хлорпоглинання води лежать ті ж хімічні реакції, що і при визначенні концентрації активного хлору в вапні. Оцінку ефективності хлорування проводять за залишковим вмістом активного хлору, який обов'язково повинен бути у воді після 30-хвилинного контакту її з хлором. Цю кількість визначають дослідним шляхом. У 3 склянки налити по 200 мл води. У кожну склянку обережно тарованоюпіпеткою, 1 мл якої містить 20 крапель розчину, внести 1% розчин хлорного вапна з певним відсотком активного хлору: у першу склянку - 2, у другій - 4 і в третю - 6 краплі. Потім ретельно перемішати та залишити на 30 хв. За цей час органічні речовини та мікробні тіла піддаються окисленню. Через 30 хв приступити до визначення залишкового хлору. У кожну із трьох склянок внести по 5 мл 5% розчину йодистого калію КI, 1 мл водного розчину соляної кислоти НСl (1 : 3) та 1 мл 1% розчину крохмалю. Вміст склянок перемішати і відзначити появу синього забарвлення, яке свідчить про наявність залишкового хлору у воді. За кількістю хлорного вапна, внесеного в склянку, де з'явилося найменш інтенсивне фарбування, приблизно розрахувати дозу 1% розчину хлорного вапна, що потрібна для нормального хлорування, в мілілітрах або в грамах сухої речовини. Відсутність синього фарбування є свідченням відсутності залишкового хлору, що вказує на недостатню кількість хлору для даної проби води, яка повністю витрачена на знезараження.
Приклад розрахунку кількості активного хлору на 1 л у склянці з найменш інтенсивним забарвленням.Припустимо, що в 1-ій склянці, куди було внесено 2 краплі 1% розчину хлорного вапна, фарбування не відбулося Отже, в 1 склянці немає залишкового хлору, в інших склянках було зареєстроване синє забарвлення. Отже, знезараження води у другій склянці хлорним вапном вироблено повністю, про що свідчить кілька вільного хлору.
у 4 краплях - 2,428. 4/20 = 0,48 мг активного хлору,
а на 1 л води це становить 0,48 мг. 5 = 2,4 мг.
Для точного кількісного визначення хлорпоглинання та хлорпотреби водинеобхідно визначити кількість залишкового хлору у ній. Для цього вміст у склянку, де забарвлення менш інтенсивне, відтитрувати 0,01 н. розчину гіпосульфіту, який додається краплями в розчин до повного знебарвлення рідини. Вторинне посинення рідини, яке може настати через 2-3 хв після кінця титрування, не береться до уваги. За результатами титрування проводиться розрахунок залишкового хлору та визначається хлорпоглинання води.Залишковий хлоррозраховується за кількістю мілілітрів гіпосульфіту, що пішло на титрування забарвленої води.
Припустимо, що на титрування води у другій склянці пішло 0,1 мл 0,01 н. розчину гіпосульфіту Отже, на 1 л піде 0,1 мл. 5 = 0,5 мл. Оскільки 1 мл 0,01н. розчину гіпосульфіту відповідає 0,355 мг хлору, кількість залишкового хлору в 1 л досліджуваної води буде 0,355 мл. 0,5 = 0,18 мг.Хлорпоглинанняводи, тобто. кількість активного хлору, поглиненого 1 л води, дорівнює 2,4 мг. 0,18 мг = 2,22 мг, хлорпотребаводи дорівнює 2,22 мг + (0,3-0,5) = 2,52 - 2,72 мг/л.
Висновок ( зразок):
1. Бікарбонатна жорсткість води є достатньою (не достатньою) для проведення коагуляції і не вимагає (вимагає) додавання соди.
2. Коагуляція проби води проходить найкраще при додаванні … г сухого глинозему на 1 л води.
3. Хлорне вапно містить … % активного хлору та придатне (не придатне) для хлорування води.
4. Хлорпоглинання води = … мг/л, хлорпотреба = … мг активного хлору на 1 л води.