1
POLUAREA APEI
Importanta apei:
Apa are o importanta covarsitoare pentru existenta
vietii.Putem afirma ca pe pamant nu exista organism care poate sa
supravietuiasca in afara apei.
In aceeasi masura,apa intra in constituirea
atmosferei,precum si in alcatuirea majoritatii mineralelor si rocilor.
O importanta deosebita pentru studierea chimismului
apelor o constituie actiunea de dizolvare a unor componente minerale si
roci prin contactul nemijlocit.
Dizolvarea prin hidroliza:
Hidroliza este un proces chimic important prin care
se realizeaza atacul apei asupra mineralelor din roci.
Sarurile formate din acizi slabi cu baze tari,din
acizi tari cu baze slabe sau din acizi slabi cu baze slabe sufera
fenomenul de hidroliza,adica formeaza cu apa compusi slab disociati:
CaCO3 + 2H2O=Ca(OH)2+H2O+CO2
FeSO4 + 2H2O=Fe(OH)2 + H2SO4
Al2(SO4)3 + 6H2O=2Al(OH)3 + 3H2SO4
Dizolvarea prin hidratare:
Hidratarea consta in patrunderea apei in sistemul reticular al
cristalelor formand compusi chimici cu un anumit numar de molecule de
apa.Astfel este cazul hidratarii anhidridului, CaSO4, formand gipsul
CaSO4*2H2O.
Cateva determinari speciale privind apele tratate si unii poluanti ori
subst. nocive din apele reziduale:
Este vorba aici de ape care au fost tratate cu
sulfat de aluminiu(pentru coagularea suspensiilor), sau cu clor(ca
dezinfenctant sau bactericid),ori de ape de suprafata in care s-au
deversat ape reziduale.
1.Aluminiu:
Poate fi prezent in concentratii
foarte mici in unele ape naturale.De interes este determinarea
aluminiului in cazul apelor tratate cu sulfat de aluminiu pentru
depunerea suspensiillor
Identificarea prezentei
aluminiului pe baza reactiei de culoare cu morina.
Principiul metodei:Aluminiul da cu morina un compus
ce are o fluorescenta verde.
Reactivi:-acid acetic concentrat
-solutie alcoolica
0,005% de morina(pentahidroxiflanona)
Mersul determinarii:La 29 ml apa de analizat se
adauga 3 picaturi acid acetic concentrat si 1 ml de solutie alcoolica
0,005%morina.In prezenta luminii apare o fluorescenta verde.
2.Arseniatii:
Identificare pe baza reducerii cu
hidrogen arseniat si reactia acesteia cu azotatul de argint.
O serie de ape minerale pot
contine arsen sub forma de arseniati si in parte de arseniti.Arsenul
mai poate ajunge in unele ape prin deversarea unor reziduuri
industriale.
Principiul metodei:
Arseniatii si arsenitii se reduc
cu zinc in mediul de acid sulfuric la hidrogen arseniat.Hidrogenul
arseniat da cu azotatul de argint o coloratie galbena(rezulta Ag3As*
3AgNO3 ) ce se descompune cu formarea unui precipitat negru de argint
metalic:
As2O3 + 6Zn+6H2SO4
=2AsH3+6ZnSO4+3H2O
AsH3+6AgNO3=Ag3AS*3AgNO3+3HNO3
Ag3As*3AgNO3+3H3O=H3AsO3+3HNO3+6Ag(se depune)
Reactivi:-zinc lipsit de arsen in granule
-solutie de acid
sulfuric diluat(1:4)
-soluite de azotat
sau acetat de plumb10%
-azotat de argint
cristale
Mersul determinarii:
Intr-o eprubeta se introduc 10-20
ml apa de analizat,se aciduleaza cu acid sulfuric diluat,sa adauga
cateva granule de zinc metalic,se introduce in partea superioara un
tampon de vata imbibat cu o solutie de azotat sau acetat de plumb
10%(pentru retinerea hidrogenului sulfurat) si se acopera cu o fasie de
hartie de filtru umezita cu apa pe care s-au pus cateva cristale de
azotat de argint.In prezenta argintului,acestea se coloreaza de la
galben pana la negru.
3.Cianurile:
Punerea in evidenta a prezentei
cianurilor cu cloramina T si piridina-acid barbutic.
Cianurile sunt foarte
nocive.Provenienta apei reziduale: de la cocserii,ateliere
galvanice,uzine metalurgice,uzine chimice.
Principiul metodei:
Anionul cian formeaza cu
cloramina T clor cian,care cu piridina trece in glutacon
dialdehina.Aceasta da cu acidul barbituric un compus colorat
polimetinic.
Reactivi:-solutie apoasa 1% de cloramina T:1g
CH3*C6H4*SO2*NClNa* 3H2O(derivatul sodat al cloramidei acidului
para-toluen sulfonic),p.a.,se dizolva in 99ml apa distilata(este bine a
se controla eficacitatea oxidanat cu KI).
Mersul determinarii:La 20ml apa de analiza,avand PH
intre 2-8 se adauga 0,5 ml solutie apoasa 0,1% de cloramina T si se
agita.Se adauga apoi agitand mai departe 1,5ml reactiv mixt acid
barbituric-siridina.In prezenta cianurilor apare dupa 5-8 minute o
coloratie violet intensa de la roscat pana la albastru violet.Prin
aceasta reactie directa,fara prealabila distilare,se pun in evidenta
numai acidul ionhidric,cianurile alcoline si alcalino-pamantoase,
cianocomplecsi ai zincului si cadmiului si partial si ai nichelului si
cuprului.Limita inferioara de identificare -circa 0,01 mg/litru.
1
4.Clorul activ:
Aprecierea concentratiei clorului
activ pe baza reactiei cu iodura de potasiu- amidon.
Principiul metodei:Clorul oxideaza iodura de potasiu
cu formare de
iod elementar ce inalbastreste amidonul.Intensitatea coloratiei este
proportionala cu concentratia initiala a clorului.
Reactivi:-solutie de amidon 1%
-iodura de
potasiu cristale
Mersul determinarii:Intr-o eprubeta se introduce o
asemenea
cantitate de apa incat sa formeze un strat gros de circa 10 cm.Se
adauga 5-10 cristale iodurei de potasiu si 10-12 picaturi solutie
de
amidon 1%.Se agita.Se priveste de sus pe fond alb.
Concentratia aproximativa a clorului se obtine dupa
cum urmeaza:
-albastruie
abia perceptibil.........................clor activ 0,05 mg/l
-albastruie
usoara......................................clor activ 0,1 mg/l
-albastruie
deschisa...................................clor activ 0,2 mg/l
-albastruie.................................................clor
activ 0,3 mg/l
-albastruie
inchis........................................clor activ 0,5 mg/l
-albastruie
negru........................................clor activ 1 mg/l si peste
5.Fenoli:
Pot proveni din deversari
industriale(uzine cocsochimice),dar
si din descompunerea partiala a unor substante naturale(substante
humice,resturi vegetale).
Identificarea fenolilor prin
formare de clorfenol:
-fenoli in
concentratie peste 2 mg/l se pun in evidenta prin mirosul lor
specific
-in cazul
concentratiilor mai mici,la o proba din apa de
cercetat se
adauga 1 ml solutie apoasa de clor si se
agita.In prezenta fenolilor
apare un miros apecific de
clorfenol(asemanator iodofromului).
6.Metale grele:
Metalele grele,plumb,cupru,mercur
sunt toxice.Provenienta:uzine de metalurgie neferoasa,exploatari
miniere,etc.
Identificarea metalelor grele
prin formare de sulfuri insolubile.
Reactivi:-solutie de sulfura de sodiu:5 g sulfura de
sodiu se
dizolva in 10 ml apa distilata si 30 ml glicerina(pentru a o stabiliza)
-acid clorhidric
concentrat
Mersul determinarii:La 5 ml de apa de cercetat se
adauga o picatura
acid clorhidric concentrat si 3 ml solutie de sulfura de sodiu.In
prezenta metalelor grele(Pb,Hg,Cu) proba se inchide la culoare.
Individual,plumbul poate fi
identificat sub forma de
ferocianura de cupru(brun roscata) si mercurul cu clorura stanoasa(se
formeaza mercur redus negru).
7.Tensidele:
Sunt agenti activi de suprafata
sintetici.Detergentii folositi ca agenti de spalare sunt tenside
anionice.
Aici se descrie o reacie de
indentificare a tensidelor
anionice, detrgentii fiind substate de larga utilizare in zilele
noastre.
Principiul metodei:tensidele anionice formeaza cu
colorantul
cationic albastru de metilen un complex de culoare albastra extractibil
in cloroform.
Reactivi:-solutie de albastru de metilen 0,035%:
0,35 g de albastru
de metilen se dilueaza in 500ml apa distilata, apoi dupa adaosul a 6,5
ml acid sulfuric concentrat se completeaza cu apa distilata 1 l
-cloroform
Mersul determinarii:10-20 ml apa de analizat se
agita cu 5 ml
cloroform dupa tratarea cu 1-2 ml solutie de albastru de metilen
0,035%.In prezenta tensidelor se coloreaza in albastru.
Determinarea aldehidelor si cetonelor:
Formaldehida:Se detrmina colorimetric cu reactiv
Schiff,cu fenil-hidrazina sau cu acid cromotropic.
Acetaldehide:Reactioneaza cu solutii Schiff(fuxina)
decolorata
formand un produs de condensare in mediu de acid sulfuric,care se
colorimetreaza.
Acetona,2-bretanona,butilaldehide:Se separa din
apele sarate si se
determina prin metode gaz-lichid-cromatografica.In acest scop se
utilizeaza un amestec de 10% Carbonax 20M in Chromosorb W,intr-o
coloana la 95* C.
Ciclohexanona:Se determina pe baza reactiei cu sarea
de diazoniu a
acidului 1-amino-8-naftol-3,6-disulfonic cand rezulta un colorant
azoic,susceptibil de a fi masurat fotometric.
Compusi carbonil:Din apele naturale se determina
prin transformarea
in hidrozone care se extrag cu eter de petrol.Extractul se
alcolinizeaza cu NaOH in alcool etilic si se masoara densitatea optica
a stratului apos la 460 nm.
Determinarea alcoolilor:
Alcoolii alifatici:Din ape se separa si se
concentreza prin
distilare.Apoi se transforma in alchil-nitriti si se masoara
spectrofotometric la 355,5 nm.Pentru 0,3-0,5 mg alcool/l eroarea este
de 20%.
Alcoolul metilic:Dupa separare prin distilare se
oxideaza la
aldehida cu ajutorul permanganatului de potasiu.Apoi se cupleaza cu
reactivul Schiff(fuxina decolorata cu sulfit de sodiu in mediu de acid
sulfuric) si se compara colorimetric cu o serie de solutii de etalon.
Hexadecanolul:se extrage in benzen si se determina
fotometric.Proba
de apa se extrage cu benzen si dupa separarea fazelor,extractul
benzenic se completeaza la 15 ml si se deshidrateaza cu 1 g sulfat de
sodiu.O parte alicota de 3 ml se amesteca cu 1ml de solutie de benzen
si se tine timp de 20 minute la 65-70*C.
Apoi se agita cu 1ml NaOH 1N,timp de 1-2 minute.Dupa
separarea
stratelor faza benzenica se deshidrateaza cu sulfat de sodiu,se
examineaza intensitatea culorii pe un filtru albastru si se raporteaza
la un grafic de etalonare.
Ciclohexanolul:Se determina colorimetric cu
difenilamina.
Bibliografie:
-Analiza apelor
C. Patroescu,I. Ganescu
-Chimia si controlul poluarii apei
George Ghimicescu,Iancu Hincu
-Analiza chimica a apei
Dumitru Ceausescu
|