Лабораторная работа 1
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ВОДЫ
Цель работы - отработка методик и приобретение навыков определения показателей качества воды на приборах, используемых в лаборатории кафедры водоснабжения.
При выполнении лабораторных работ необходимо осуществлять контроль за показателями качества воды: цветностью, мутностью, рН, щелочностью. Для определения этих показателей используются различные методы анализа и соответствующие приборы.
1. При определении цветности и мутности воды использован фотоколориметрический метод анализа, основанный на поглощении света молекулами анализируемого вещества в видимой области спектра. Интенсивность / монохроматического светового потока, прошедшего через слой окрашенного раствора, зависит от интенсивности /0 падающего потока света, концентрации окрашенного вещества С и толщины слоя раствора I. Эта зависимость определяется законом Бугера - Ламберта - Бера (Б - Л - Б) I=Iо • 10-ελcl, где /0 и / - интенсивность светового потока, падающего и прошедшего соответственно с длиной волны X, нм (нанометры); С- концентрация окрашенного раствора, моль/л; l - толщина слоя, см; ελ - молярный коэффициент светопоглощения для длины волны X.
В практической фотоколориметрии пользуются понятием оптической плотности раствора, величина которой прямо пропорциональна молярному коэффициенту светопоглощения, концентрации поглощающего вещества и толщине слоя раствора: А= - lg( I / Iе )=ελcl. При постоянном значении / графическое изображение зависимости оптической плотности от концентрации представляет собою прямую, которая проходит через начало координат при отсутствии поглощения света растворителем. В фотоколориметрии чаще используется полихроматический свет, т.е. свет некоторого участка спектра шириной 20-1ООнм; в этом случае говорят не о молярном ελ,а о среднем молярном коэффициенте светопоглощения е. Молярный коэффициент светопоглощения зависит от длины волны Xпроходящего света, температуры раствора и природы растворенного вещества. На практике выбирают длину волны, при которой sxимеет максимальное значение. Закон Б - Л - Б соблюдается для весьма разбавленных растворов. На практике вводится ограничение на величину оптической плотности А=0,15 -1,0.
Для этого следует подбирать нужную толщину слоя раствора (соответствующую кювету), а при необходимости прибегать к разбавлению анализируемого раствора. Для светопоглощения в окрашенных растворах соблюдается правило аддитивности: если в растворе содержится п светопоглощающих компонентов, которые не вступают / друг с другом в химическое взаимодействие, то при условии соблюдения закона Б - Л - Б оптическая плотность такого раствора будет равна сумме парциальных оптических плотностей всех содержащихся в растворе светопоглощающих компонентов. На практике это позволяет, измерив оптическую плотность исходной воды, определить мутность и цветность.
2. В лабораторных работах используются колориметры фотоэлектрические концентрационные (фотометры) КФК-2МП и КФК-3. Принцип действия фотометра основан на сравнении светового потока, прошедшего через растворитель или контрольный раствор, со световым потоком, прошедшим через исследуемый раствор. Растворитель и исследуемый раствор помещают в кюветы из оптического кварцевого стекла с выбранной толщиной слоя. Толщина слоя указана на рабочей (боковой ) поверхности кюветы над меткой. В лабораторных работах I= 50 мм. В
кювету сравнения в качестве растворителя при определении цветности
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.