Норми за ХПК. Пречистване на отпадъчни води на предприятия с високи ХПК и БПК. Изисквания за безопасност, опазване на околната среда
Въведение
Няколко хиляди са открити във водата на водоизточници. органична материяразлични химически класове и групи. Органичните съединения с естествен произход (хумусни вещества, различни амини и други) са способни да променят органолептичните свойства на водата и поради тази причина те трябва да бъдат отстранени по време на обработката на водата.
Няма съмнение, че органичните вещества с техногенен произход, когато постъпват от пия водаможе да повлияе неблагоприятно на тялото. Аналитичният контрол на съдържанието им в питейната вода е труден не само поради огромния им брой, но и поради това, че много от тях са много нестабилни и непрекъснатото им преобразуване протича във водата. Следователно аналитичният контрол не може да идентифицира всички органични съединения, присъстващи в питейната вода.
Въпреки това, много органични вещества имат изразени органолептични свойства (мирис, вкус, цвят, способност за разпенване), което позволява да се идентифицират и да се ограничи съдържанието им в питейната вода. Примери за такива вещества са: синтетични повърхностноактивни вещества (повърхностно активни вещества), които образуват пяна в ниски (нетоксични) концентрации; феноли, които придават на водата специфична миризма; много органофосфорни съединения.
Органичните вещества винаги присъстват в естествената вода на водоемите. Техните концентрации понякога могат да бъдат много ниски (например в извори и разтопени води). Естествени източници на органични вещества са разлагащите се останки от организми от растителен и животински произход, както живеещи във водата, така и попадащи във водоема от листата, през въздуха, от бреговете. Освен природни източници има и техногенни източници на органични вещества: транспортни предприятия (нефтопродукти), целулоза и хартия и дървопреработвателни предприятия (лигнини), месопреработвателни предприятия (протеинови съединения), селскостопански и фекални отпадни води и др. Органичното замърсяване навлиза във водоема по различни начини, главно с отмиване на отпадъчни води и дъждовни повърхности от почвата.
BOD и COD
Интегралното съдържание на органични вещества се оценява по показателите на БПК и ХПК.
Биохимична и химична нужда от кислород - БПК и ХПК приети в хигиената, хидрохимията и екологията, интегрални показатели, характеризиращи съдържанието на нестабилни (неконсервативни) органични вещества във водата, които се трансформират във вода чрез хидролиза, окисляване и други процеси. Съдържанието на такива вещества се изразява в количеството кислород, необходимо за тяхното окисляване в силно кисела среда с перманганат (BOD) или бихромат (COD). Тези вещества включват алифатни киселини, някои естери, амини, алкохоли.
При естествени условия органичните вещества във водата се унищожават от бактерии, подлагайки се на аеробно биохимично окисление с образуване на CO 2 . В същото време кислородът, разтворен във вода (DO), се изразходва за окисляване. Във водни тела с високо съдържание на органична материя по-голямата част от кислорода се изразходва за биохимично окисление, като по този начин се лишават други организми от кислород. Поради това броят на организмите, по-устойчиви на ниско съдържание на кислород, се увеличава и кислородолюбивите видове изчезват. По този начин в процеса на биохимично окисление на органичните вещества във водата концентрацията на кислород намалява и това намаление е косвено мярка за съдържанието във водаорганични вещества. Съответният показател за качество на водата, който характеризира общото съдържание на органични вещества във водата, се нарича биохимична потребност от кислород (БПК).
БПК е количеството кислород в (mg), необходимо за окисляването на органична материя в 1 литър вода при аеробни условия, без достъп на светлина, при 20°C, за определен период в резултат на биохимични процеси, протичащи във водата.
Определянето на БПК се основава на измерване на концентрацията на RA във водна проба непосредствено след вземане на проба, както и след инкубация на пробата. Инкубирането на пробата се извършва без достъп на въздух в кислородна колба (т.е. в същия съд, в който се определя стойността на RK) за времето, необходимо за протичане на реакцията на биохимично окисление. Тъй като скоростта на биохимичната реакция зависи от температурата, инкубацията се извършва в режим на постоянна температура (20 ± 1) °C, а точността на BOD анализа зависи от точността на поддържане на температурната стойност. Обикновено се определя БПК за 5 дни инкубация (БПК 5). Може също да се определи БПК 10 за 10 дни и БПК пълен. за 20 дни (в този случай около 90% и 99% от органичните вещества се окисляват съответно). Условно се приема, че БПК 5 е около 70% от общия БПК. , но може да варира от 10% до 90% в зависимост от окислителното вещество. грешка в определяне на БПКМоже да се въведе и осветяване на пробата, което засяга жизнената активност на микроорганизмите и в някои случаи може да предизвика фотохимично окисляване. Следователно инкубацията на пробата се извършва без достъп на светлина.
В повърхностните води стойността на БПК 5 варира от 0,5 до 5,0 mg/l; подлежи на сезонни и дневни промени, които зависят основно от температурните промени и от физиологичната и биохимичната активност на микроорганизмите. Много значителни промени в БПК 5 естествени води oem, когато е замърсен с отпадъчни води.
Таблица 1. Стойности на БПК 5 във водни обекти с различна степен на замърсяване
Стандартът за БПК е пълен. не трябва да надвишава: за водоеми за битово и питейно ползване - 3 mg/l, за водоеми за културно-битово водоползване - 6 mg/l. Съответно е възможно да се изчислят максимално допустимите стойности на БПК 5 за същите водни тела, равни на 2 mg/l и 4 mg/l.
Стойността, характеризираща съдържанието на органични и минералиокислява се от един от силните химически окислители при определени условия се нарича окисляемост или COD. Има няколко вида окисляемост на водата: перманганат, бихромат, йодат, церий.
Като интегрален (общ) индикатор, ХПК в момента се счита за един от най-информативните индикатори за антропогенно замърсяване на водите. Този индикатор под една или друга форма се използва навсякъде при мониторинг на качеството на природните води, изследване на отпадъчни води и др. Резултатите от определянето на окислимостта се изразяват в милиграми кислород, изразходван на 1 литър вода (mgO / l).
Във водни тела и потоци, подложени на силно въздействие икономическа дейностчовек, промяната в окисляемостта действа като характеристика, отразяваща начина на приток на отпадъчни води. За естествени слабо замърсени води се препоръчва да се определи окислимост на перманганат; в по-замърсени води, като правило, дихроматна окисляемост(COD).
В съответствие с изискванията за състава и свойствата на водата във водоемите в местата на използване на питейната вода, стойността на ХПК не трябва да надвишава 15 mg O/dm 3 ; в зони за отдих във водни обекти стойността на ХПК е разрешена до 30 mg O/dm 3 .
В програмите за мониторинг COD се използва като мярка за количеството органична материя в проба, която е податлива на окисление от силен химически окислител. ХПК се използва за характеризиране на състоянието на водните потоци и резервоари, битови и (включително степента на тяхното пречистване), както и повърхностния отток.
Таблица 2. Стойности на ХПК във водни обекти с различна степен на замърсяване
Въпреки това, не всички органични вещества участват еднакво в химическата реакция на окисление. Точно както при биохимичното окисляване, при химическото окисляване е възможно да се разграничат групи от лесно, нормално и силно окислени органични вещества. Следователно винаги има разлика между теоретично възможни и практически постижими стойности на ХПК. намесваточно определяне на ХПК на първо място, хлоридни аниони, като правило, съдържащи се в естествените и особено в канализация. Определянето се възпрепятства и от нитрити, които често присъстват във води, преминали биохимична обработка.
Норми за ХПК във водата от резервоари: за питейна вода - 5,0 mgO / l (за окислимост на перманганат), ХПК - 15 mgO / l.
твърдост
Твърдостта на водата е свойство на естествената вода, което зависи от наличието в нея на основно разтворени соли на калций и магнезий. Общото съдържание на тези соли се нарича обща твърдост. Общата твърдост се подразделя на карбонатна, поради концентрацията на бикарбонати (и карбонати при pH> 8,3) на калциеви и магнезиеви катиони, и некарбонатна - концентрацията на калциеви и магнезиеви соли на силните киселини във водата. Тъй като при кипене на водата бикарбонатите се превръщат в карбонати, които се утаяват, карбонатната твърдост се нарича временна или отстраняема. Твърдостта, оставаща след кипене, се нарича постоянна. Резултатите от определянето на твърдостта обикновено се изразяват в meq/dm 3 . При естествени условия йони на калций, магнезий и други алкалоземни метали, които причиняват твърдост, навлизат във водата в резултат на взаимодействието на разтворения въглероден диоксид с карбонатни минерали и по време на други процеси на разтваряне и химическо изветряне на скалите. Източник на тези йони са и микробиологичните процеси, протичащи в почвите във водосборния басейн, в дънните седименти, както и отпадъчните води от различни предприятия. Твърдостта на водата варира в широки граници. Водата с твърдост по-малка от 4 meq / dm 3 се счита за мека, от 4 до 8 meq / dm 3 - средна твърдост, от 8 до 12 meq / dm 3 - твърда и над 12 meq / dm 3 - много жилава. Общата твърдост варира от единици до десетки, понякога стотици mg-eq / dm 3, а карбонатната твърдост е до 70-80% от общата твърдост. Обикновено преобладава (до 70%) твърдост поради калциеви йони; в някои случаи обаче твърдостта на магнезия може да достигне 50-60%. Твърдостта на морската вода и океаните е много по-висока (десетки и стотици meq/dm3). Твърдостта на повърхностните води е забележима сезонни колебания, достигайки обикновено най-голямата стойноств края на зимата и най-малката стойностпрез периода на наводненията.
Окисляемост: перманганат и дихромат (COD)
Стойност, която характеризира съдържанието във водата на органични и минерални вещества, окислени от един от силните химически окислители при определени условия. Има няколко вида окисляемост на водата: перманганат, бихромат, йодат, церий. Най-висока степен на окисление се постига чрез методите на бихроматно и йодатно окисление на водата. Изразява се в милиграми кислород, използван за окисляване на органични вещества, съдържащи се в 1 dm 3 вода. Съставът на органичната материя в естествените води се формира под въздействието на много фактори. Сред най-важните са вътреводните биохимични процеси на производство и преобразуване, постъпления от други водни обекти, с повърхностен и подземен отток, с атмосферни валежи, с промишлени и битови отпадъчни води. Органичните вещества, образувани в резервоара и влизащи в него отвън, са много разнообразни по природа и химични свойства, включително устойчивост на действието на различни окислители. Съотношението на лесно и трудно окислими вещества, съдържащи се във водата, значително влияе върху окисляемостта на водата при условията на един или друг метод за нейното определяне. В повърхностните води органичните вещества са в разтворено, суспендирано и колоидно състояние. Последните не се вземат предвид отделно в рутинния анализ, следователно се разграничават окислимостта на филтрираните (разтворени органични вещества) и нефилтрирани (общо органично вещество) проби. Стойностите на окисляемостта на естествените води варират от фракции милиграми до десетки милиграма на литър, в зависимост от общата биологична продуктивност на водните тела, степента на замърсяване с органични вещества и съединения на биогенни елементи, както и влиянието на органични вещества. естествен произходидващи от блата, торфени блата и др. Повърхностните води имат по-висока окисляемост в сравнение с подземните води (десети и стотни от милиграма на 1 dm 3), с изключение на водите от нефтени находища и подземни води, подхранвани от блата. Планинските реки и езера се характеризират с окисляемост 2-3 mg O 2 / dm 3, равнинните реки - 5-12 mg O 2 / dm 3, блатистите реки - десетки милиграма на 1 dm 3. Окисляемостта на незамърсените повърхностните води показват доста ясно физико-географско зониране:
Окисляемостта е обект на редовни сезонни колебания. Тяхната природа се определя, от една страна, от хидроложкия режим и зависимия от него приток на органична материя от водосбора, а от друга страна, от хидробиологичния режим. При водоеми и водни потоци, подложени на силно въздействие на човешката дейност, промяната в окисляемостта действа като характеристика, отразяваща режима на приток на отпадни води. За естествени слабо замърсени води се препоръчва да се определи окислимостта на перманганат; в по-замърсени води като правило се определя бихроматната окисляемост (ХПК). В съответствие с изискванията за състава и свойствата на водата във водоемите в местата на използване на питейната вода, стойността на ХПК не трябва да надвишава 15 mgO 2 /dm 3; в зони за отдих във водни обекти са разрешени стойности на ХПК до 30 mgO 2 /dm 3. В програмите за мониторинг COD се използва като мярка за количеството органична материя в проба, която е податлива на окисление от силен химически окислител. ХПК се използва за характеризиране на състоянието на водните потоци и резервоари, притока на битови и промишлени отпадъчни води (включително степента на тяхното пречистване), както и повърхностния отток. За изчисляване на концентрацията на въглерод, съдържащ се в органичните вещества, стойността на ХПК (mg / dm 3) се умножава по 0,375 (коефициент, равен на съотношението на количеството въглероден еквивалент на веществото към количеството на веществото на кислородния еквивалент).
Биохимична нужда от кислород (БПК)
Степента на замърсяване на водата с органични съединения се определя като количеството кислород, необходимо за тяхното окисляване от микроорганизми при аеробни условия. Биохимичното окисляване на различни вещества протича с различна скорост. Лесно окисляващите се („биологично меки“) вещества включват формалдехид, нисши алифатни алкохоли, фенол, фурфурол и др. Средната позиция е заета от крезоли, нафтоли, ксиленоли, резорцин, пирокатехол, анионни повърхностноактивни вещества и др. сулфоновата киселина бавно се разрушават, нейонните повърхностноактивни вещества и др. В лабораторни условия, заедно с БПК пълни. Определя се БПК 5 - биохимична нужда от кислород за 5 дни. В повърхностните води стойностите на BOD 5 обикновено варират в рамките на 0,5-4 mgO 2 /dm 3 и са обект на сезонни и дневни колебания. Определянето на БПК 5 в повърхностните води се използва за оценка на съдържанието на биохимично окислими органични вещества, условията на местообитание на водните организми и като интегрален индикатор за замърсяване на водите. Необходимо е да се използват стойностите на БПК 5 при наблюдение на ефективността на пречиствателните съоръжения. Сезонните промени зависят главно от промените в температурата и от първоначалната концентрация на разтворен кислород. Влиянието на температурата се отразява чрез ефекта си върху скоростта на процеса на потребление, която се увеличава 2-3 пъти с повишаване на температурата с 10 o C. Влиянието на началната концентрация на кислород върху процеса на биохимична консумация на кислород се дължи на фактът, че значителна част от микроорганизмите имат свой кислороден оптимум за развитие като цяло и за физиологична и биохимична активност. Ежедневните колебания в стойностите на BOD 5 също зависят от първоначалната концентрация на разтворен кислород, която може да се промени с 2,5 mg/dm 3 през деня, в зависимост от съотношението на интензивността на процесите на неговото производство и потребление. Промените в стойностите на БПК 5 са доста значителни в зависимост от степента на замърсяване на водните обекти.
Стойности на БПК 5 във водни обекти с различна степен на замърсяване.
За резервоари, замърсени основно от битови отпадъчни води, БПК 5 обикновено е около 70% от общия БПК. . В зависимост от категорията на водоема, стойността на БПК 5 се регулира, както следва: не повече от 3 mgO 2 /dm 3 за резервоари за битова и питейна вода и не повече от 6 mgO 2 /dm 3 за резервоари за битови и културно използване на водата. За моретата (категории I и II на използване на водата за риболов) петдневната нужда от кислород (BOD 5) при 20 ° C не трябва да надвишава 2 mgO 2 /dm 3.
BOD пълен
Общата биохимична нужда от кислород (BOD total) е количеството кислород, необходимо за окисляването на органичните примеси преди началото на процесите на нитрификация. Количеството кислород, изразходвано за окисляване на амониевия азот до нитрити и нитрати, не се взема предвид при определяне на БПК. За битови отпадъчни води (без значителна промишлена добавка) се определя БПК 20, като се приема, че тази стойност е близка до пълната БПК Пълна биологична потребност от кислород БПК пълна. за вътрешни води за риболовни цели (категории I и II) при 20 ° C не трябва да надвишава 3 mgO 2 /dm 3.
Кислород
Разтвореният кислород се намира в естествената вода под формата на O 2 молекули. Съдържанието му във водата се влияе от две групи противоположно насочени процеси: някои повишават концентрацията на кислород, други я намаляват. Първата група процеси, обогатяващи водата с кислород, трябва да включва:
- процесът на абсорбиране на кислород от атмосферата;
- освобождаване на кислород от водната растителност по време на фотосинтезата;
- навлизане във водни обекти с дъждовни и снежни води, които обикновено са пренаситени с кислород.
Абсорбцията на кислород от атмосферата се извършва на повърхността на водно тяло. Скоростта на този процес се увеличава с понижаване на температурата, с повишаване на налягането и намаляване на солеността. Аерацията - обогатяване на дълбоки слоеве вода с кислород - възниква в резултат на смесване на водни маси, включително вятър, вертикална циркулация на температурата и др. Фотосинтетичното освобождаване на кислород се случва по време на асимилацията на въглероден диоксид от водната растителност (прикрепени, плаващи растения и фитопланктон). Процесът на фотосинтеза протича толкова по-силно, колкото по-висока е температурата на водата, интензивността на слънчевата светлина и толкова повече биогенни (хранителни) вещества (P, N и др.) във водата. Производството на кислород се осъществява в повърхностния слой на резервоара, чиято дълбочина зависи от прозрачността на водата (за всеки резервоар и сезон тя може да бъде различна - от няколко сантиметра до няколко десетки метра). Групата процеси, които намаляват съдържанието на кислород във водата, включва реакции на нейната консумация към окисляване на органични вещества: биологични (дишане на организми), биохимични (дишане на бактерии, консумация на кислород при разлагането на органични вещества) и химични (окисляване на Fe2+, Mn2+, NO2-, NH4+, CH4, H2S). Скоростта на потребление на кислород се увеличава с повишаване на температурата, броя на бактериите и други водни организми и вещества, подложени на химично и биохимично окисление. Освен това може да настъпи намаляване на съдържанието на кислород във водата поради изпускането му в атмосферата от повърхностните слоеве и само ако водата при дадена температура и налягане е пренаситена с кислород. В повърхностните води съдържанието на разтворен кислород варира в широки граници – от 0 до 14 mg/dm 3 – и подлежи на сезонни и дневни колебания. Ежедневните колебания зависят от интензивността на процесите на неговото производство и потребление и могат да достигнат 2,5 mg / dm 3 разтворен кислород. През зимния и летния период разпределението на кислорода има характер на стратификация. Кислородният дефицит се наблюдава по-често във водни обекти с високи концентрации на замърсяващи органични вещества и в еутрофизирани водни тела, съдържащи голям бройбиогенни и хумусни вещества. Концентрацията на кислород определя големината на редокс потенциала и до голяма степен посоката и скоростта на процесите на химично и биохимично окисление на органични и неорганични съединения. Кислородният режим оказва дълбоко влияние върху живота на резервоара. Минималното съдържание на разтворен кислород, което осигурява нормално развитиериба, е около 5 mgO 2 /dm 3. Намаляването му до 2 mg/dm 3 причинява масова смърт (замръзване) на рибите. Пренасищането на водата с кислород в резултат на фотосинтезните процеси при недостатъчно интензивно смесване на водните слоеве също се отразява неблагоприятно върху състоянието на водната популация. В съответствие с изискванията за състава и свойствата на водата във водоемите в местата за използване на питейни и санитарни води, съдържанието на разтворен кислород в проба, взета преди 12 часа на обяд, не трябва да бъде по-ниско от 4 mg/dm 3 през всеки период от година; за резервоари за риболовни цели концентрацията на кислород, разтворен във водата, не трябва да бъде по-ниска от 4 mg / dm 3 през зимата (по време на замръзване) и 6 mg / dm 3 - през лятото. Определянето на кислорода в повърхностните води е включено в програмите за наблюдение с цел оценка на условията на живот на хидробионтите, включително рибите, а също и като непряка характеристика за оценка на качеството на повърхностните води и регулиране на процеса на пречистване на отпадъчни води. Той е от съществено значение за аеробното дишане и е индикатор за биологична активност (т.е. фотосинтеза) във водно тяло.
Ниво на замърсяване на водата и клас на качество. | разтворен кислород | ||
лято, mg/dm 3 | зима, mg/dm 3 | % насищане | |
много чисто, аз | 9 | 14-13 | 95 |
чисти, II | 8 | 12-11 | 80 |
умерено замърсен, III | 7-6 | 10-9 | 70 |
замърсени, IV | 5-4 | 5-4 | 60 |
мръсен, В | 3-2 | 5-1 | 30 |
много мръсно, VI | 0 | 0 | 0 |
GOST 31859-2012
МЕЖДУДЪРЖАВЕН СТАНДАРТ
Метод за определяне на химическата нужда от кислород
вода. Метод за определяне на химическата нужда от кислород
ISS 13.060.50
TN VED 220100000
220110000
Дата на въвеждане 2014-01-01
Предговор
Целите, основните принципи и основната процедура за извършване на работа по междудържавна стандартизация са установени от GOST 1.0-92 "Междудържавна система за стандартизация. Основни разпоредби" и GOST 1.2-2009 "Междудържавна система за стандартизация. Междудържавни стандарти, правила и препоръки за междудържавна стандартизация. Правила за разработване, приемане, прилагане, подновяване и анулиране.
Относно стандарта
1 ПОДГОТВЕНО ОТ Дружество с ограничена отговорност "Протектор" съвместно с група дружества "Лумекс".
2 ВЪВЕДЕНО от Федералната агенция за техническо регулиране и метрология (Технически комитет по стандартизация TK 343 "Качество на водата")
3 ПРИЕТО от Междудържавния съвет по стандартизация, метрология и сертификация (Протокол от 15 ноември 2012 г. № 42)
Гласувах за приемане:
Кратко наименование на страната според MK (ISO 3166) 004-97 | кратко име национален органза стандартизация |
|
Армения | агенция "Армстандарт" |
|
Казахстан | Държавен стандарт на Република Казахстан |
|
Беларус | Държавен стандарт на Република Беларус |
|
Киргизстан | Киргизстандарт |
|
Молдова | Молдова-стандарт |
|
Русия | Росстандарт |
|
Узбекистан | Узстандарт |
4 Този стандарт отговаря на международния стандарт ISO 15705:2002* Качество на водата - Определяне на химичния индекс на потребление на кислород (ST-COD) - Малък мащабен метод на запечатана тръба
________________
* Достъп до международни и чуждестранни документи, споменати по-долу, можете да получите, като кликнете върху връзката към сайта http://shop.cntd.ru
Степента на съответствие е нееквивалентна (NEQ).
Този стандарт е изготвен въз основа на приложението на GOST R 52708-2007 "Вода. Метод за определяне на химическата потребност от кислород"
5 Със заповед на Федералната агенция за техническо регулиране и метрология от 29 ноември 2012 г. N 1618, междудържавният стандарт GOST 31859-2012 беше въведен в сила като национален стандарт Руска федерацияот 1 януари 2014г.
6 ВЪВЕДЕНИ ЗА ПЪРВИ ПЪТ
Информацията за промените в този стандарт се публикува в годишния информационен указател "Национални стандарти", а текстът на промените и допълненията - в месечния информационен указател "Национални стандарти". В случай на преразглеждане (замяна) или отмяна на този стандарт, съответното съобщение ще бъде публикувано в месечния информационен индекс „Национални стандарти“. Съответна информация, известия и текстове също са поставени информационна системаобщо ползване - на официалния уебсайт на Федералната агенция за техническо регулиране и метрология в Интернет
1 област на употреба
1 област на употреба
Този международен стандарт определя метод за определяне на химическата нужда от кислород (ХПК) във вода с помощта на фотометрия. Методът се прилага за всички видове вода (питейни, природни, отпадъчни) в диапазона на стойности на ХПК от 10 до 800 mgO/dm. Методът може да се използва за анализ на водни проби с по-високи стойности на ХПК, при условие че са разредени, но не повече от 100 пъти.
Интерфериращите фактори по време на определянето включват наличието на хлориди във водната проба при съдържание над 1000 mg/dm3 и манган (II) при съдържание над 50 mg/dm3. Интерфериращите фактори се елиминират чрез разреждане на водната проба.
2 Нормативни препратки
Този стандарт използва нормативни препратки към следните междудържавни стандарти:
GOST 17.1.5.05-85 Защита на природата. Хидросфера. Общи изисквания за вземане на проби от повърхностни и морски води, лед и валежи
ГОСТ 1770-74 (ISO 1042-83, ISO 4788-80) Измервателна лабораторна посуда. Цилиндри, чаши, колби, епруветки. Общи спецификации
GOST 4204-77 Реактиви. Сярна киселина. Спецификации
GOST 4220-75 Реактиви. Калиев дихромат. Спецификации
ГОСТ ISO 5725-6-2003 Точност (коректност и прецизност) на методите и резултатите от измерването. Част 6: Използване на стойности за точност на практика*
________________
GOST R ISO 5725-6-2002 "Точност (правилност и прецизност) на методите и резултатите за измерване. Част 6. Използване на стойностите на точността на практика".
GOST 6709-72 Дестилирана вода. Спецификации
GOST 12026-76 Лабораторна филтърна хартия. Спецификации
ГОСТ ISO/IEC 17025-2009 Общи изисквания за компетентността на лабораториите за изпитване и калибриране
GOST 24104-2001 Лабораторни везни. Общ Технически изисквания*
________________
* GOST R 53228-2008 "Неавтоматични везни. Част 1. Метрологични и технически изисквания. Изпитвания" е в сила в Руската федерация.
GOST 25336-82 Лабораторни стъклария и оборудване. Видове, основни параметри и размери
ГОСТ 29169-91 (ISO 648-77) Лабораторни стъклени съдове. Пипети с един знак
ГОСТ 29227-91 (ISO 835-1-81) Лабораторни стъклени съдове. Пипетите завършиха. Част 1. Общи изисквания
GOST 30813-2002 Вода и обработка на водата. Термини и определения
GOST 31861-2012 Вода. Общи изисквания за вземане на проби
GOST 31862-2012 Питейна вода. Избор на проба
Забележка - Когато използвате този стандарт, е препоръчително да проверите валидността на референтните стандарти в обществената информационна система - на официалния уебсайт на Федералната агенция за техническо регулиране и метрология в Интернет или според годишния информационен индекс "Национални стандарти" , който е публикуван към 1 януари на текущата година, и по издания на месечния информационен указател „Национални стандарти“ за текущата година. Ако референтният стандарт е заменен (модифициран), тогава, когато използвате този стандарт, трябва да се ръководите от заместващия (модифициран) стандарт. Ако референтният стандарт бъде отменен без замяна, разпоредбата, в която е дадено препратката към него, се прилага, доколкото това позоваване не е засегнато.
3 Термини и определения
Този стандарт използва термините съгласно GOST 30813 и следния термин със съответното определение:
4 Същност на метода
Същността на метода е да се третира водна проба със сярна киселина и калиев бихромат при дадена температура в присъствието на сребърен сулфат, окислителен катализатор и живачен (II) сулфат, използвани за намаляване на ефекта на хлоридите и за определяне Стойностите на ХПК в даден диапазон на концентрация чрез измерване на оптичната плътност на тестовия разтвор при зададена стойностдължина на вълната, като се използва калибровъчната зависимост на оптичната плътност на разтвора от стойността на COD.
Стойностите на COD в диапазона от 10 до 160 mgO/dm включително се определят чрез измерване на оптичната плътност на разтвора при дължина на вълната (440±20) nm.
Стойностите на ХПК в диапазона от 80 до 800 mgO/dm включително се определят чрез измерване на оптичната плътност на разтвора при дължина на вълната (600±20) nm.
Стойностите на COD в диапазона от 80 до 160 mgO/dm включително могат да се определят както при дължина на вълната (440±20) nm, така и при дължина на вълната (600±20) nm.
Изискванията за безопасност при измервания са дадени в допълнение А.
5 Измервателни уреди, спомагателно оборудване, реактиви, материали
Фотометър, спектрофотометър или фотометричен анализатор (по-нататък - анализатор), оборудван с адаптер за измерване на оптичната плътност на вода и водни разтвори директно в реакционните съдове в диапазона на дължината на вълната от 400 до 700 nm.
Реакционни съдове от термоустойчиво стъкло (тръби с винтови капачки с вместимост от 10 до 15 см), предназначени за обработка на водни проби и измерване на оптичната плътност на водата и водните разтвори.
Нагревателен агрегат (термореактор), предназначен за нагряване на реакционните съдове, поддържайки температурата на съдържанието на реакционните съдове (150 ± 5) °C.
Устройство за разбъркване като магнитна бъркалка, ексикатор или ултразвукова вана.
Лабораторни везни съгласно GOST 24104 с висок или специален клас на точност със стойност на разделяне (резолюция на отчитане) от 0,1 mg и максимално допустимо тегло 220 g.
Обемни колби съгласно GOST 1770 от 2-ри клас на точност с вместимост 25, 50, 1000 cm3.
Габаритни цилиндри съгласно GOST 1770, 2-ри клас на точност.
Химически термоустойчиви очила съгласно GOST 25336 с капацитет 1000 cm.
Градуирани пипети от 2-ри клас на точност съгласно GOST 29227 или пипети с една маркировка от 2-ри клас на точност съгласно GOST 29169, или дозатори за пипети с допустима максимална грешка при дозиране ± 5%.
Държавна (междудържавна) стандартна проба (GSO) на бихроматна окисляемост с грешка на сертифицираната стойност не повече от ±2%.
Дестилирана вода съгласно GOST 6709.
Сярна киселина съгласно GOST 4204, химически чиста
Живачен сулфат (II), химически чист или h.d.a.
Сребърен сулфат, химически чист или h.d.a.
Калиев бихромат (калиев бихромат) съгласно GOST 4220, химически чист. или стандартен титър (фиксанал).
Лабораторна филтърна хартия съгласно GOST 12026.
6 Вземане на проби
Водните проби се вземат съгласно GOST 31861, GOST 31862, GOST 17.1.5.05.
За събиране, транспортиране и съхранение на водни проби се използват съдове от стъкло или полимерни материали с винтова или шлифована запушалка. Контейнери от полимерни материали се използват само за съхранение на замразени водни проби при температура минус 20 °C. Обемът на взетата водна проба е най-малко 100 cm3.
Вземането на проби се извършва в деня на анализа. Ако водните проби се съхраняват до анализа, те се подкисляват до рН по-малко от 2 с разредена сярна киселина (виж 7.3.3), като се добавят 10 ml киселина на 1000 ml проба. В същото време водните проби се съхраняват при температура от 2 °C до 8 °C за не повече от 5 дни на защитено от светлина място.
Срокът на годност на водни проби, замразени до минус 20 °C, е не повече от 1 месец.
Ако пробата съдържа утайка, видима с невъоръжено око, суспендирана материя или неразтворена органична материя като мазнини, пробата трябва да се разклати енергично с помощта на каквато и да е бъркалка (като магнитна бъркалка, екстрактор или ултразвукова вана), за да се осигури хомогенност, преди да се вземе аликвотна част от водната проба.
7 Как да се подготвим за измервания
7.1 Подготовката на анализатора за работа се извършва в съответствие с ръководството (инструкцията) за работа.
7.2 Подготовка на реакционни съдове
От нова партида реакционни съдове се избират от 5% до 10% от общия брой реакционни съдове чрез произволно вземане на проби, но не по-малко от три броя. Поставете 5 см дестилирана вода във всеки съд. Реакционният съд се затваря с капак и се проверява за отсъствие на видими с просто око въздушни мехурчета в дестилирана вода. Ако има мехурчета, те се отстраняват чрез леко потупване по стената на реакционния съд. Измерете абсорбцията на дестилирана вода в реакционния съд при 440 nm или 600 nm, в зависимост от предвидения диапазон на измерване на ХПК (вижте раздел 4).
Ако измерените стойности на оптичната плътност на дестилирана вода във всеки реакционен съд се различават с не повече от 0,01 единици абсорбция, тогава цялата партида реакционни съдове се използва за измерване на ХПК.
Ако измерените стойности на оптичната плътност на дестилирана вода в реакционните съдове се различават с повече от 0,01 единици оптична плътност, тогава се извършва пълен контрол на цялата партида реакционни съдове, като се избират за измерване на ХПК тези от тях, които се различават един от друг по отношение на оптичната плътност с не повече от 0,01 единици оптична плътност.
Последващите проверки на пригодността на реакционните съдове за измервания се извършват на интервали от най-малко веднъж месечно, подобно на проверката на нова партида реакционни съдове.
7.3 Приготвяне на помощни разтвори
7.3.1 Разтвор на калиев дихромат за измерване на стойности на ХПК в диапазона от 10 до 160 mgO/dm
Калиевият дихромат се суши при (105 ± 5) ° C в продължение на 2 часа. Претеглена порция от 4,90 g изсушен калиев дихромат се разтваря в дестилирана вода в мерителна колба с вместимост 1000 cm 3 и обемът на разтвора в колбата се довежда до маркировката с дестилирана вода. Моларната концентрация на еквивалента на калиев бихромат е 0,1 mol/dm.
7.3.2 Разтвор на калиев бихромат за измерване на стойности на ХПК в диапазона от 80 до 800 mgO/dm
Калиевият дихромат се суши при (105 ± 5) ° C в продължение на 2 часа. Претеглена порция от 24,52 g изсушен калиев дихромат се разтваря в дестилирана вода в мерителна колба с вместимост 1000 cm 3 и обемът на разтвора в колбата се довежда до маркировката с дестилирана вода. Моларната концентрация на еквивалента на калиев бихромат е 0,5 mol/dm.
Позволено е да се приготви разтвор на калиев дихромат от стандартния титър съгласно приложените към него инструкции.
Срокът на годност на разтвора е не повече от 6 месеца.
7.3.3 4 mol/l разтвор на сярна киселина
Около 700 ml дестилирана вода се поставят в стъклена чаша с вместимост 1000 ml, внимателно се добавят 220 ml концентрирана сярна киселина при разбъркване, охлажда се и обемът на разтвора в чашата се довежда до маркировката с дестилирана вода.
7.3.4 Разтвор на сярна киселина, моларна концентрация 1,8 mol/l
180 ml дестилирана вода се поставят в стъклена чаша с вместимост 1000 ml, внимателно се добавят 20 ml концентрирана сярна киселина при разбъркване.
Срок на годност на разтвора - не повече от 12 месеца.
7.3.5 Разтвор на живачен(II) сулфат в сярна киселина
В стъклен съд се разтварят 50 g живачен(II) сулфат в 200 ml разтвор на сярна киселина (виж 7.3.4). Срокът на годност на разтвора в стъклен съд е не повече от 12 месеца.
7.3.6 Разтвор на сребърен сулфат в сярна киселина
В стъклен съд се разтварят 3,25 g сребърен сулфат в 250 ml концентрирана сярна киселина. Разтворът се разбърква и се оставя на защитено от светлина място за 12 часа при стайна температура. След това разтворът отново се разбърква интензивно до пълно разтваряне на сребърния сулфат.
Разтворът се съхранява в тъмен стъклен съд при условия, които изключват излагане на пряка слънчева светлина, не повече от 12 месеца.
7.3.7 Реагент за пълнене на реакционни съдове при измерване на стойности на ХПК в диапазона от 10 до 160 mgO/dm
Преди да започнете работа, добавете 0,5 ml разтвор на калиев дихромат (вижте 7.3.1) в реакционния съд с пипета или дозиращо устройство, внимателно добавете 2,5 ml разтвор на сребърен сулфат (вижте 7.3.6), след това 0,2 ml разтвор на живачен сулфат (II) (виж 7.3.5). Допуска се добавянето на 0,05 g суха сол на живачен (II) сулфат вместо разтвор на живачен (II) сулфат. Сместа се разбърква внимателно ротационни движенияили като използвате устройство за разбъркване, след това затворете съда с капак. Реакционните съдове, пълни с реактива, се съхраняват в светлонепроницаем съд на защитено от светлина място при температура от 2 °C до 8 °C.
Срокът на годност на реакционния съд, напълнен с реактива, е не повече от 12 месеца. Съдържанието на реакционния съд се разбърква преди употреба.
7.3.8 Реагент за пълнене на реакционни съдове при измерване на стойности на ХПК в диапазона от 80 до 800 mgO/dm
Приготвя се реактивът съгласно 7.3.7, като се използва разтвор на калиев дихромат (7.3.2).
Условия и срок на годност на реакционния съд, напълнен с реактива съгласно 7.3.7. Съдържанието на реакционния съд се разбърква преди употреба.
7.3.9 Когато се използват реагенти (виж 7.3.7 и 7.3.8), се позволява да се увеличат обемите на разтворите на калиев бихромат и сребърен сулфат с 2 пъти, като се увеличава обемът на аликвотна част от водната проба до 4 cm3 (виж 8.1), при условие че след въвеждането на водна проба, свободното пространство в реакционния съд над течността е най-малко 10%-15% от височината на съда.
7.4 Приготвяне на калибриращи разтвори
7.4.1 Приготвяне на изходен разтвор със стойност на ХПК от 1000 mgO/l
Основният разтвор за измерване на ХПК се приготвя от GSO с бихроматна окисляемост в съответствие с инструкциите за употреба. Например, когато се използва GSO с бихроматна окисляемост със сертифицирана стойност на COD от 10 000 mgO / dm, 5 cm3 GSO с бихроматна окисляемост се добавят към мерителна колба с вместимост 50 cm 3 и обемът в колбата се довежда до маркирайте с дестилирана вода. Разтворът е стабилен в продължение на 1 месец, когато се съхранява в колба със запушалка при 2°C до 8°C.
7.4.2 Приготвяне на калибриращи разтвори за диапазона от стойности на ХПК от 10 до 160 mgO/dm
В мерни колби с вместимост 50 cm3 се добавят 0,5 с мерни пипети; 1,0; 2,0; 3,5; 5,0; 8,0 ml изходен разтвор (виж 7.4.1) и разредете обемите в колбите до маркировката с дестилирана вода. Стойностите на ХПК на приготвените разтвори са съответно 10; 20; 40; 70; 100; 160 mgO/dm. Разтворите се използват в деня на приготвяне.
7.4.3 Приготвяне на калибриращи разтвори за диапазона от стойности на ХПК от 80 до 800 mgO/dm
В мерни колби с вместимост 25 ml, обемните пипети правят 2; 5; десет; 20 ml изходен разтвор (виж 7.4.1) и разредете обемите в колбите до маркировката с дестилирана вода. Стойностите на ХПК на приготвените разтвори са съответно 80; 200; 400; 800 mgO/dm.
Разтворите се използват в деня на приготвяне.
7.5 Калибриране на анализатора
Анализаторът се калибрира в съответствие с ръководството за експлоатация (инструкция) като се използват разтвори за калибриране (виж 7.4.2 и 7.4.3) в зависимост от диапазона на измерените стойности на ХПК. Като нулева проба се използва дестилирана вода. Калибриращите разтвори и нулева водна проба се приготвят за измервания подобно на анализираните проби (виж 8.5-8.7), стойностите на оптичната плътност на разтворите в реакционните съдове се измерват при дължини на вълната (виж раздел 4) и калибрирането зависимостта на оптичната плътност на разтворите от стойността на ХПК се установява (калибрационна характеристика) с помощта на софтуера на анализатора и/или софтуера, предназначен за обработка на калибрационни зависимости. Калибровъчната характеристика се признава за стабилна, ако абсолютната стойност на зададения от софтуера коефициент на корелация е не по-малка от 0,98. Ако коефициентът на корелация е по-малък от 0,98, калибрирането на анализатора се повтаря.
Контролът на стабилността на калибровъчната характеристика се извършва най-малко веднъж на всеки три месеца в съответствие с честотата, установена в Ръководството за качество на лабораторията*, като се използват най-малко два новоприготвени калибриращи разтвора с различни значенияХПК (виж 7.4.2 и 7.4.3). Контролът на стабилността на калибровъчната характеристика се извършва и при смяна на партидата на реагента.
________________
*Документът не е цитиран. Отзад Допълнителна информациявижте линка. - Бележка на производителя на базата данни.
8 Как да направите измервания
8.1 Анализирайте поне две аликвоти от водната проба едновременно (паралелни проби). Обемът на избраната аликвотна част от водната проба е 2 cm3. Допуска се увеличаване на обема на водната проба до 4 cm3 при условията, посочени в 7.3.9.
8.2 Напълнете реакционните съдове с реагент (вижте 7.3.7 или 7.3.8).
Ако очакваната стойност на COD е в диапазона от 80 до 160 mgO/l, тогава е позволено да се използва реактивът съгласно 7.3.7 и 7.3.8.
8.3 Извършете визуална проверка на реакционните съдове и тяхното съдържание. Ако в съда се открият пукнатини, повреди от всякакъв вид или признаци на зелен цвят на разтвора, реакционният съд не се използва.
8.4 Включете нагревателния блок, загрейте го до 150 °C и го задръжте при тази температура поне 10 минути.
8.5 Отстранете капака от реакционния съд и незабавно въведете проба вода в него с дозатор или обемна пипета, ако е необходимо, предварително разбъркана старателно (вижте раздел 6).
ЗАБЕЛЕЖКА Препоръчително е да вземете аликвотна част от пробата вода, съдържаща суспендирани твърди вещества, след смесване с 5 ml градуирана пипета с удължен чучур или дозатор.
8.6 Завийте плътно капака върху реакционния съд и разбъркайте съдържанието, като внимателно обърнете няколко пъти. Избършете външната страна на реакционния съд с филтърна хартия. Поставете реакционния съд в нагревателния блок и го задръжте за (120 ± 10) минути.
8.7 Внимателно, например, със специални дръжки, отстранете реакционните съдове от нагревателния блок и охладете при стайна температура до температура не по-висока от 60 °C. Съдържанието се разбърква чрез обръщане на реакционните съдове. След това реакционните съдове се охлаждат до стайна температура. Реакционни съдове, в които е настъпило визуално забележимо намаляване на обема на съдържанието, не се използват за измервания. Анализът на водната проба в този случай се повтаря (виж 8.1-8.6).
8.8 Ако разтворът е бистър след охлаждане, измервайте абсорбцията на водната проба при работна дължина на вълната от 440 nm, като използвате реактива (7.3.7) или при 600 nm, като използвате реагента (7.3.8).
Ако разтворът е мътен, тогава се оставя да се утаи, след което оптичната му плътност се измерва, както е описано по-горе. Ако след утаяване разтворът остане мътен, анализът на водната проба се повтаря, след като се разрежда с дестилирана вода.
9 Правила за обработка на резултатите от измерването
9.1 От стойността на оптичната плътност на разтвора, измерена съгласно 8.8, за всяка аликвотна част от водната проба (виж 8.1), като се използва калибровъчната крива (виж 7.5), се определя стойността на ХПК.
Ако стойността на ХПК е извън обхвата на калибриране, тогава тестовете от раздел 8 се повтарят или чрез разреждане на пробата с дестилирана вода, или чрез използване на реагент за работа с различен диапазон от стойности на ХПК.
Ако водната проба е била подложена на разреждане по време на процеса на измерване, тогава получената стойност на ХПК се умножава по коефициента на разреждане на водната проба, който се изчислява по формулата
където е обемът на водната проба след разреждане, cm;
е обемът на аликвотна част от водната проба преди разреждане (виж 8.1), вж
9.2 Резултатът от измерването се приема като средноаритметично от най-малко две паралелни определяния на COD на водна проба, mgO/dm (виж 9.1), при условие че е изпълнено следното условие:
където е максималната стойност на ХПК от две паралелни определяния (виж 9.1), mgO/dm;
- минимална стойност на ХПК от две паралелни определяния (виж 9.1), mgO/l;
- относителната стойност на границата на повторяемост съгласно таблица 1,%.
маса 1
Обхват на измерените стойности на ХПК, mgO/dm | Граница на повторяемост (относителна стойност на допустимото несъответствие между два резултата от паралелни определяния при 0,95), % | Граница на възпроизводимост (относителна стойност на допустимото несъответствие между два резултата от определяне, получени при условия на възпроизводимост при 0,95), % | Индикатор за точност (граници* на допустима относителна грешка с вероятност .95), % |
От 10 до 50 вкл. | |||
ул. 50 "200" | |||
* Установените числови стойности на границите на допустимата относителна грешка съответстват на числените стойности на разширената несигурност (в относителни единици) с коефициент на покритие 2. |
9.3 Ако условие (2) не е изпълнено, методи за проверка на приемливостта на резултатите от паралелни определяния и установяване краен резултатизмерванията се извършват в съответствие с изискванията на GOST ISO 5725-6 (точка 5.2).
10 Метрологични характеристики
Методът осигурява резултати от измерване с метрологични характеристики, които не надвишават стойностите, дадени в таблица 1, с ниво на достоверност 0,95.
11 Правила за отчитане на резултатите от измерването
Резултатите от измерването се записват в протокола от изпитването в съответствие с GOST ISO / IEC 17025. Резултатът от измерването се представя във формата
MgO/dm, (3)
където е стойността на ХПК, определена съгласно 9.2 или 9.3, mgO/l;
- границите на абсолютната грешка при измерване на стойността на COD, mgO/dm, при ниво на доверие 0,95.
Стойностите се изчисляват по формулата
където - границите на допустимата относителна грешка на резултатите от измерването на стойността на ХПК при ниво на доверие 0,95 съгласно таблица 1, %.
Разрешено е да се представи резултатът от измерването във формата , mgO/dm, с ниво на достоверност 0,95, при условие че резултатите от измерването.
12 Контрол на качеството на резултатите от измерването
12.1 Наблюдението на стабилността на резултатите от измерването в лабораторията включва наблюдение на стабилността на стандартното отклонение на повторяемостта, наблюдение на стабилността на стандартното отклонение на междинната прецизност и наблюдение на стабилността на точността на рутинния анализ съгласно GOST ISO 5725-6 (раздел 6) използване на GSO с бихроматна окисляемост.
12.2 Проверката на съвместимостта на резултатите от измерването, получени в две лаборатории, се извършва в съответствие с GOST ISO 5725-6 (точка 5.3). Резултатите се считат за съвместими при условието
където е максималната стойност на два резултата от измерване на ХПК, получени в две лаборатории съгласно 9.2 или 9.3, mgO/dm;
- минималната стойност на два резултата от измерване на ХПК, получени в две лаборатории съгласно 9.2 или 9.3, mgO/dm;
- средноаритметично на резултатите от измерването, получени в две лаборатории, mgO/dm;
- относителна стойност на границата на възпроизводимост съгласно таблица 1, %.
Ако условие (5) не е изпълнено, за да се провери прецизността при условия на възпроизводимост, всяка лаборатория трябва да извърши процедурите в съответствие с GOST ISO 5725-6 (клаузи 5.2.2; 5.3.2.2).
ПРИЛОЖЕНИЕ А (задължително). Изисквания за безопасност
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(задължителен)
А.1 Методът на този международен стандарт използва горещи, концентрирани разтвори на сярна киселина и калиев бихромат. Персоналът трябва да бъде обучен за безопасност с киселини и да носи защитно облекло и изолирани ръкавици. Пред нагревателния блок е монтиран защитен екран.
А.2 Подготовката на пробата може да отдели токсични газове (сероводород, циановодород). Всички операции трябва да се извършват в аспиратор.
А.3 Съдържанието на реакционния съд включва токсичен живак(II) и сребърни сулфати и калиев дихромат. Изхвърлянето на съдържанието на реакционните съдове се извършва при спазване на правилата за работа с токсични отпадъци.
А.4 Реакционни съдове, които са изразходвали напълно калиев бихромат, може да съдържат живачни пари. Такива съдове трябва да се отварят само в аспиратор.
А.5 Затворените реакционни съдове развиват налягане по време на нагряване и поради това трябва да бъдат внимателно проверени преди употреба. За да се избегнат експлозии, не се използват съдове с пукнатини, стружки и други дефекти.
А.6 Докато съдържанието на реакционните съдове не се охлади напълно до стайна температура, е забранено да се развиват капаците на съдовете, за да се избегне изхвърлянето на съдържанието.
Библиография
UDC 663.6:006.354 MKS 13.060.50 TN VED 220100000 NEQ
Ключови думи: вода, качество на водата, химическа нужда от кислород, бихроматна окисляемост, фотометричен метод
_____________________________________________________________________________________
Електронен текст на документа
изготвен от ЗАО "Кодекс" и проверен спрямо:
официална публикация
М.: Стандартинформ, 2014
Теоретична стойност на химическата нужда от кислород. Практикувани методи за определяне на ХПК. Недостатъци на перманганатното окисляване. Бихроматичен арбитражен метод. Приложение на фотометричния метод при ниски концентрации на органични вещества.
Изпратете вашата добра работа в базата от знания е лесно. Използвайте формуляра по-долу
Студенти, специализанти, млади учени, които използват базата от знания в своето обучение и работа, ще Ви бъдат много благодарни.
ххимическа нужда от кислород(COD)
Теоретичен ХПК
Теоретичната стойност на COD е количеството кислород (или окислител по отношение на кислород) в mg / l, необходимо за пълното окисление на органичните вещества, съдържащи се в пробата, при което въглерод, водород, сяра, фосфор и други елементи ( с изключение на азота), ако присъстват в органична материя, се окисляват до CO 2, H 2 O, P 2 0 5, S0 3 и азотът се превръща в амониева сол. В същото време кислород включен в състава на окисляеми органични вещества, участва в процеса на окисление; и водородът на тези съединения дарява 3 атома за всеки азотен атом при образуването на амониевата сол.
Практически прилагани методи за определяне CODдават резултати много близки до COD теория, но те могат да се отклонят донякъде от едната или от другата страна. По този начин методът, при който се определя загубата на кислород по време на изгарянето на изсушена проба в поток от кислород, води до образуването на азотен оксид и получената стойност на COD е малко по-висока COD теория. При метода на сухо горене, при който въглеродът се превръща в CO и последният се определя чрез IR спектрометрия, азотът се освобождава в свободно състояние и получената стойност на COD също ще бъде малко по-висока COD теория. Ако окисляването на органичните вещества не е преминало напълно, тогава резултатът, разбира се, ще бъде подценен. Освен това за всеки метод за определяне CODзаедно с органичните вещества се окисляват и неорганичните редуциращи агенти, ако са били в пробата. След това съдържанието на неорганични редуциращи агенти в пробата се определя отделно специални методии резултатите от тези определения се изваждат от намерената стойност на COD.
За определяне на ХПК има "сухи" методи, при които органичната материя на пробата се изгаря в поток от кислород или CO 2 . Тези методи вече бяха споменати, те водят до резултати, близки до теоретичните, но необходими устройства, които все още не са произведени от нашата индустрия. Добри резултати се получават и от метода, при който органичните вещества се окисляват с амониев персулфат. Това е "мокрият" метод. Резултатите са леко повишени поради окисление на азот за нитратните йони.
Използваният по-рано метод на перманганатно окисляване е напълно неподходящ за анализ на отпадъчни води (все още се използва при анализа на естествени води). Перманганатът не е достатъчно силен окислител: окисляването на органичните вещества е непълно и много от тях изобщо не се окисляват. Освен това, при кипене на разтвори, съдържащи излишък от перманганат, последният се разлага до голяма степен с образуването на манганов диоксид и кислород. Това разлагане се случва както в кисела, така и в алкална среда. Утаеният манганов диоксид каталитично ускорява процеса. Количеството образувана утайка варира в зависимост от условията и състава на пробата. Тук не са възможни корекция и празен експеримент, тъй като по време на празно определяне утайката от манганов диоксид обикновено се утаява напълно.
Бихроматен арбитражен метод за определяне на ХПК
Възможно е да се анализира предварително филтрираната проба и цялата проба заедно с присъстващата в нея утайка (в зависимост от целта). Ако анализът на пробата трябва да покаже ефективността на използвания метод за пречистване на отпадъчни води от органични вещества (не трябва да се взема предвид пълнотата на последващото избистряне на водата в резервоара), тогава пробата трябва да се филтрира чрез анализ. От друга страна, ако пречистената отпадъчна вода, преминала през резервоара, се анализира непосредствено преди да бъде зауствана в резервоара, тогава често се налага да се анализира водата заедно с частиците от утайката, останали в нея. В последния случай пробата от отпадъчната вода трябва да се хомогенизира. При филтриране на пробата през хартиен филтър трябва да се избягва възможното влияние на филтърната хартия. Филтърът трябва да бъде предварително измит топла водаи докато се филтрира, първата порция (200-250 ml) от филтрата се изхвърля. Въпреки това е невъзможно да се филтрират отпадъчни води, съдържащи вещества, които могат да излязат по време на филтриране или да се окислят от атмосферния кислород. В такива случаи филтрацията се заменя с продължително утаяване на отпадъчните води и горният прозрачен слой се взема за анализ с пипета.
Същността на метода. Органичните вещества се окисляват с калиев бихромат в 18 N. (разреждане 1:1) сярна киселина. След това бихроматът се редуцира съгласно уравнението
Окислението на органичните вещества при тези условия се ускорява и обхваща почти всички органични вещества, ако в реакционната смес се въведе катализатор, сребърен сулфат. Реакциите на окисление на отделни елементи на органичните вещества протичат в съответствие с това, което посочихме по-горе при формулирането на концепцията за CODtheor, но полученият резултат е 95--98% от CODtheor (с малки изключения). Загубата (2-5%) се дължи основно на образуването на летливи, устойчиви на окисляване продукти на разлагане (CO, CH 4). Възможно е, от друга страна, някои азотсъдържащи органични вещества да образуват N 2 вместо NH 3 при окисляване, което води до грешка с обратен знак.
Пиридинът и неговите хомолози, пирол, пиролидин, пролин, никотинова киселина и някои други азот-съдържащи хетероциклични съединения, бензен, толуен и други ароматни въглеводороди, парафин, нафталин не се окисляват.
Ако анализираната проба съдържа неорганични редуциращи агенти, тогава тяхното количество, определено поотделно чрез подходящи методи, трябва да се извади (по отношение на кислорода) от резултата от определянето на ХПК.
Трябва обаче да се има предвид, че H 2 S от сулфиди и S0 2 от сулфити, хидросулфити и др. се изпаряват при определяне на ХПК (трябва само да излеете сярна киселина в колбата преди бихромат) и следователно, корекция за тяхното присъствие не трябва да се въвежда.
интерфериращи вещества. Интерфериращият ефект на хлоридите (които се окисляват до елементарен хлор по време на определянето) се елиминира чрез маскирането им с живачен(II) сулфат в количество от 22,2 mg HgSO 4 на mg CI - . Полученият много малко дисоцииран живачен (II) хлорид е достатъчно стабилен дори в присъствието на висока концентрация на сярна киселина и бихромат.
Ако има увереност в отсъствието на органични вещества, за чието окисляване е необходим катализатор със сребърен сулфат, тогава това определяне може да се извърши без катализатор и без живак. След това хлоридните йони се окисляват количествено до свободен хлор и от получения резултат от определянето ще трябва да се извади корекция: 0,23 mg кислород се изразходва на 1 mg хлоридни йони.
Нитритите пречат на определянето (често присъстващи в отпадъчни води, които са били подложени на биохимична обработка). За елиминирането им в колбата се въвеждат 10 mg сулфаминова киселина на 3 mg NC. При кипене на разтвора нитритните йони се отстраняват под формата на азот и излишъкът от сулфамова киселина преминава в амониев сулфат.
Реагенти
Сярна киселинакв. 1,84 g/cm 3 часа. сребърен сулфаттрудно chda.
н- фенил антранилова киселина, 0,25 g киселина се разтварят в 12 ml 0,1 разтвор на натриев хидроксид и се разрежда с вода до 250 ml.
фероин,Разтварят се 1,485 g 1,10-фенантролин и 0,695 g FeSO 4 -7H 2 0 във вода и разтворът се разрежда с вода до 100 ml.
калиев бихромат, 0,25 n. стандартен разтвор. 12,258 g калиев бихромат, предварително изсушен в продължение на 2 часа при 105 °С, се разтварят в дестилирана вода и разтворът се разрежда с вода до 1 литър.
Мора сол,приблизително 0,25 n. решение. 98 g сол М се разтварят в дестилирана вода, добавят се 20 ml концентрирана кисела сярна киселина и разтворът се разрежда с дестилирана вода до 1 литър.
Титърът на този разтвор се определя според стандартния разтвор на калиев бихромат. След като вземете 25 ml стандартен разтвор на калиев дихромат, разредете с дестилирана вода до 250 ml, добавете 20 ml концентрирана сярна киселина и оставете да се охлади. След това добавете 3-4 капки фероен разтвор или 5-10 капки разтвор на N-фенилантранилна киселина и титрувайте разтвора на сол на Мор.
живачен сулфат(I) кристална чда.
Дефиниция напредък. Такъв обем анализирана стояща вода се взема така, че да се изразходват не повече от 20 ml стандартен разтвор на калиев дихромат за окисляване и да съдържа не повече от 40 mg хлоридни йони, разредени до 50 ml с дестилирана вода и прехвърлени в колба с кръгло дъно от 300 ml. Добавя се 1 g живачен(II) сулфат, 5 ml сярна киселина се разбърква до разтваряне на живачния сулфат, след което се изсипват 25,0 ml стандартен разтвор на калиев дихромат, 70 ml сярна киселина се изсипват на много малки порции, налива се 0,4--0,5 g сребърен сулфат, няколко стъклени перли или парчета пемза се вкарват в колбата, затварят се със запушалка, свързана с обратен хладник, и се нагряват до леко кипене, което се поддържа в продължение на 2 часа. Конична колба с вместимост от 500 ml, като стените на първата колба се промиват няколко пъти с дестилирана вода. След добавяне на дестилирана вода до обем от 350 ml се въвеждат 3-4 капки разтвор на фероин (10-15 капки разтвор на N-фенилатранилова киселина) и излишъкът от дихромат се титрува с титруван разтвор на сол на Мор .
Извършете празен експеримент; За да направите това, вземете 50 ml дестилирана вода и я прекарайте през всички етапи на анализ.
Изчисление. Химичното поглъщане на кислород (COD), изразено като брой милиграми кислород на 1 литър отпадъчна вода, се изчислява по формулата
където а- обемът на разтвора на сол на Мор, използван за титруване в празен опит: ml; б-- обемът на същия разтвор, използван за титруване на пробата, ml; н -- нормалност на титрувания разтвор на сол на Мор; V-- обем на анализираните отпадъчни води, m; 8 е еквивалент на кислород.
В присъствието на сулфиди (както и на меркаптани, органични сулфиди и дисулфиди), при добавяне на живачен (II) сулфат се утаява черна утайка от живачен сулфид, която не се разтваря при по-нататъшна обработка. В тези случаи се препоръчва леко да се промени реда на добавяне на реагенти в сравнение с описания по-горе.
Дефиниция напредък. Към 50 ml от пробата (или по-малък обем, разреден с дестилирана вода до 50 ml), първо се добавят 25,0 ml разтвор на титруван дихромат, след това се изсипват 5 ml концентрирана сярна киселина и се оставя да престои 10-20 минути при стайна температура за окисляване на лесно окисляващи се вещества, включително серни съединения. След това се добавя 1 g живачен(II) сулфат, 70 ml концентрирана сярна киселина, 0,5 g сребърен сулфат и се продължава, както е описано по-горе.
Ускорен метод за определяне на ХПК
Този метод е предназначен за непрекъснати ежедневни анализи, извършвани за наблюдение на работата на пречиствателна станция или състоянието на водата в резервоар. Резултатите от определянето, като правило, са малко по-ниски, отколкото при анализа на арбитражния метод, но обикновено са доста възпроизводими. Препоръчва се периодично да се извършват определяния по двата метода, ускорен и арбитражен, за да се намери приблизителен коефициент на преобразуване. Трябва да се има предвид, че несъответствията между резултатите и при двата метода са особено големи, когато пробата съдържа вещества, които трудно се окисляват, като оцетна киселина, аланин, бензол и др.
Основната характеристика на ускорения метод е повишената концентрация на H2SO4. Не е необходимо отопление отвън, температурата се повишава поради отделената топлина при смесване на водата с концентрирана сярна киселина.
Дефиниция напредък. Ако ХПК на анализираната вода е в рамките на 500--400 mg/l кислород, се взема 1 ml проба за анализ, ако COD е 50--500 mg/l, се вземат 5 ml от пробата, ако ХПК е над 4000 mg/l, пробата се разрежда предварително, ако ХПК е под 60 mg/l, този метод не може да се използва.
Въведете 2.& ml от 0,25 n. разтвор на калиев бихромат, след това 0,2 g живачен (II) сулфат и при разбъркване концентрирана сярна киселина (7,5 ml на 1 ml проба, 15 ml на 5 ml проба) В този случай температурата на разтвора се повишава над 100°С. След 2 минути разтворът се охлажда до стайна температура, добавят се 100 ml дестилирана вода и се титрува излишъкът от бихромат, както при арбитражния метод.
Фотометричен метод за определяне на ХПК при ниски концентрации на органични вещества
Горният арбитражен метод не дава възпроизводими резултати при анализ на води, съдържащи малки количества органична материя, като например отпадъчни води, преминали през пречиствателни съоръженияи много естествени води. Причината е, че когато към пробата се добавят обикновени количества дихромат, почти целият внесен дихромат трябва да се титрува обратно, а когато към пробата се добавят малки количества дихромат, реакциите на окисляване на органични вещества от него са много бавен и непълен.
По същество срещаме същата трудност при прилагането на фотометричните методи, предложени от някои автори. При неизбежно голям излишък на бихроматни йони в разтвор, с неизискваната точност, нито отслабването на цвета на бихроматните йони в резултат на реакциите на тези йони с органичните вещества на пробата, нито концентрацията на зелените йони на хром (III) образувани на фона на висока концентрация на Cr 2 07 йони ще се определи фотометрично. ~.
В предложения метод количеството на въведения дихромат е същото като при арбитражния метод, но след приключване на реакцията образуваните йони на хром(III) се отделят от излишния дихромат (виж раздели 6.25) и след това хром(III) ) се определя фотометрично от неговите реакции с EDTA.
Методът позволява да се определи ХПК от 2 до 100 mg/l.
Определяне, когато съдържанието на хлоридни йони е под 25 mg/l
Реагенти
Калиев дихромат - вижте Разд. 5.6.2. Сребърен сулфат - вж. 5.6.2.
Сода каустик, 45% разтвор. Разтваря се химически чист реагент в двойно дестилирана и преварена вода.
Сярна киселина, 2 N решение.
Магнезиев оксид, химически чист. Продажбения прахообразен реагент се калцинира за около 1 час в муфелна пещ, съхранява се в буркан, снабден със смляна запушалка. Универсална индикаторна хартия или хартия Конго. Амониев хлорид EDTA, 10% воден разтвор. Сол Rochelle, 20% разтвор.
Амоняк, търговски 25% разтвор, разреден (1:1). Оцетна киселина, 2 N решение. Фенолфталеин, 1% алкохолен разтвор.
Дестилирана вода, двойно дестилирана (добавена с H2SO4 - Х KMpO) в стъклено устройство на тънки срезове.
Хромирана стипца. Основно стандартно решение. Претеглят се аналитично 4,8024 g неизветрени кристали от хромова стипца KCr(SO 4 )2-12H 2 0, разтварят се в дестилирана вода и се разреждат до 500 ml; 1 ml от получения разтвор съдържа 1 mg хром.
Работно стандартно решение. В мерителна колба с вместимост 1 l с помощта на бюретка се налива 216,7 ml от основния стандартен разтвор на хром стипца и се разрежда с дестилирана вода до маркировката; 1 ml от получения разтвор съдържа 0,2167 mg хром, което съответства на 0,1 mg кислород в процеса на определяне на ХПК.
Диаграма за калибриране. В мерни колби с вместимост 100 ml се налива 0,5; 1, 2, ... 20 ml работен стандартен разтвор на хромова стипца, който съответства на концентрация на кислород 2; 4; 8, ... 80 mg/l, разредете всеки разтвор до 25 ml с дестилирана вода, добавете амониев хлорид, сол на Рошел, разтвор на EDTA и др. и продължете както при анализа на пробата. След оцветяване и разреждане на всеки разтвор до маркировката, оптичната плътност се измерва при - 536 nm и дебелина на слоя 5 cm и се изгражда калибровъчна графика.
Дефиниция напредък. В колбата на уреда за определяне на ХПК се поставят 25 ml анализирана вода, добавят се 10 ml разтвор на калиев бихромат, 35 ml концентрирана сярна киселина и се налива 0,1 g сребърен сулфат. След това няколко стъклени перли се спускат в колбата и, след като се свързва към обратен хладник, се вари в продължение на 2 ч. В същото време се провежда празен опит, като за него се вземат 25 ml двойно дестилирана вода.
След охлаждане на разтвора, той се прехвърля в мерителна колба с вместимост 200 ml, като стените на оригиналната колба се измиват с два пъти дестилирана вода, разрежда се със същата вода до маркировката и се разбърква.
След като вземете 100 ml от получения разтвор, прехвърлете го в чаша с вместимост 400-450 ml, разредете с дестилирана вода до 300 ml и внимателно неутрализирайте. Първо се изсипват около 30 ml разтвор на натриев хидроксид, разбърква се, след което на капки се добавя разтвор на NaOH до pH = 5--7. Стойността на рН се определя с индикаторна хартия, докосвайки я със стъклена пръчка, навлажнена с анализирания разтвор.
Неутрализираният разтвор се загрява до кипене; Към него се добавят 0,1 г магнезиев оксид и се вари 20 мин. при слабо кипене. Утайката се оставя да се събере на дъното на чашата, след което разтворът се филтрира през плътен филтър, предварително измит с гореща вода, като се опитва да не за раздвижване на утайката. Утайката се прехвърля във филтър и се промива с гореща вода, докато се получи безцветен филтрат. Върху малка конична колба във филтъра се поставя фуния с утайка, прави се отвор и утайката се промива през нея с гореща вода в колбата. След това филтърът се третира с 3 ml 2N. сярно коте? партиди, след измиване на стените на стъклото с него, за да се разтворят полепналите следи от утайка. Филтърът и чашата се промиват с гореща вода, като промивните течности се събират в една и съща колба и съдържанието на колбата се кипва, докато утайката се разтвори.
Полученият разтвор се прехвърля в мерителна колба с вместимост 100 ml, като се филтрира, ако е необходимо, през плътен филтър. Добавете 3 g амониев хлорид, 2 ml разтвор на сол на Rochelle (за свързване на желязото, ако то присъства в комплекса), 2 ml разтвор на EDTA, 2-3 капки фенолфталеин; разтвор на амоняк до леко розов цвят и 5 ml оцетна киселина (рН на получения разтвор трябва да бъде близо до 4). Съдържанието на мерната колба се загрява и се вари в продължение на 5 минути, охлажда се и се разрежда с дестилирана вода до маркировката.
Оптичната плътност на получения цветен разтвор се определя при l = 536 nm и дебелината на течния слой в кювета 5 спрямо празния разтвор.
Изчисление. Стойността на CP в mg/l, установена от калибровъчната крива, се умножава по 2, тъй като по време на анализа е взета половината от обема на разтвора, получен след окисляване с бихромат.
Подобни документи
Запознаване с особеностите на разработването на озоно-хемилуминесцентен метод за наблюдение на органични съединения. Химична нужда от кислород като обща концентрация на кислород, съответстваща на количеството дихромат. Анализ на критериите за оценка на качеството на водата.
дисертация, добавена на 04.01.2015г
Ролята на кислорода като най-разпространения елемент на Земята в живота на планетата, неговото място в периодичната система на Менделеев. Използването на кислород в медицинската практика и промишлеността. Основните методи за получаване на кислород. История на откриването на кислорода.
презентация, добавена на 12/12/2011
Описание на процеса за определяне на концентрацията на разтворен кислород по химичния метод на Winkler. Точност на метода Winkler, възможни грешки, долната граница на дефиницията. Смущаващо действие на редокс-активни примеси: желязо, нитрити, органични вещества.
доклад за практиката, добавен на 15.01.2009 г
К.В. Шееле като изключителен немски химик, кратък очерк на живота му, етапи на лично и научно развитие, значение в откриването на кислорода. Изследване на свойствата на кислорода от английския свещеник и химик Джоузеф Пристли. Лавоазие и откриването на кислорода.
тест, добавен на 26.12.2014
Кислородът е най-разпространеният елемент на земята. Алотропни форми на кислород. Широкото му индустриално приложение. Заваряване и рязане на метали. Последиците от изчезването на даден химичен елемент за живите същества за кратък период от време.
презентация, добавена на 28.12.2013
Разпределението на кислорода в природата, неговите характеристики като химичен елемент и просто вещество. Физични свойства на кислорода, историята на откриването му, методи за събиране и производство в лабораторията. Приложение и роля в човешкото тяло.
презентация, добавена на 17.04.2011
Съвременни процеси за получаване на сяра и кислород, както в промишлеността, така и в лабораторията. основни характеристикитехнологични процеси, тяхното сравнително описание и отличителни черти, химическа обосновка и оценка на релевантността.
отчет, добавен на 14.01.2016
Възникването и развитието на катализата, нейната роля и значение, области на приложение. Фактори, определящи скоростта на химическа трансформация. Методи за определяне на активността на катализаторите в конкретен каталитичен процес, техните предимства и недостатъци.
резюме, добавен на 14.04.2011
Кислородът като най-разпространеният елемент на земната кора, процесът на неговото възникване и масовата част във въздуха. Физически и Химични свойствакислород, неговата реактивност. Разтвореният кислород като един от най-важните показатели за качеството на водата, неговото измерване.
курсова работа, добавена на 04.05.2010 г
Класификация на блатна растителност и торф в резервата. Метод за определяне на органични вещества окситермография. Реактиви, спомагателно оборудване. Метод за определяне на съдържанието на влага и пепел, елементен състав на торф, органичен въглерод от мъх.