Síranové ionty: stanovení obsahu ve vodě a půdě

Síranové ionty jsou průměrné soli kyselina sírová.

Vlastnosti konstrukce

Krystalová struktura umožňuje obsah komplexních aniontů SO42-. Divalentní sírany kovů mohou být izolovány jako běžné sloučeniny. Například síranové ionty, v kombinaci s kationty vápníku, bária, stroncia, tvoří nerozpustné soli. Tyto sraženiny jsou minerály, existují ve volné formě v přírodě.

Být ve vodě

Navíc vzniká síranový iont, když disociace solí, proto jsou tyto ionty obsaženy v povrchových vodách. Hlavním zdrojem těchto sloučenin jsou procesy chemické oxidace sulfidů a síry.

Ve významných množstvích vstupují síranové ionty vodní útvary se smrtí živých organismů, oxidace suchozemských a vodních rostlin. Kromě toho jsou v podzemních kanálech.

Ve významném množství se síranový iont vytváří v průmyslových a zemědělských odpadních vodách.

Nízko mineralizovaná voda je charakterizována přítomností iontů SO42. Existují také stabilní formy takových sloučenin, které pozitivně ovlivňují mineralizaci pitné vody. Například, síran hořečnatý je nerozpustná sloučenina, která se hromadí ve vodě.

Hodnota v cyklu síry

Pokud je síranový iont analyzován ve vodě, je třeba si uvědomit jeho význam pro celý cyklus povahy síry a jejích sloučenin. Díky vlivu bakterií snižujících síru, bez přístupu kyslíku v ovzduší, je obnoven na sirovodík a sulfidy. V souvislosti s přítomností kyslíku v půdních vodách se tyto látky převedou na sírany.

Při působení bakterií snižujících síru a při nepřítomnosti kyslíku se redukují na sulfidy a sirovodík. Ale jakmile se v přírodní vodě objeví kyslík, znovu oxidují na sírany.

V dešťové vodě koncentrace iontů SO42 dosahuje 10 mg na kubický dekimetr. Pro pitnou vodu je to asi 50 mg na dm³. V podzemních zdrojích je kvantitativní obsah síranů mnohem vyšší.

U povrchových vod je charakteristický vztah mezi ročním obdobím a procentním obsahem iontů kyseliny sírové. Kvantitativní ukazatel navíc ovlivňuje ekonomické aktivity člověka, procesy obnovy a oxidace, které se vyskytují v živé přírodě.

Dopad na kvalitu vody

Sírany mají významný vliv na kvalitu pitné vody. Jejich zvýšená koncentrace negativně ovlivňuje organoleptické parametry. Voda dostane slanou chuť a její zakalení stoupá. Zvýšený obsah těchto anionů negativně ovlivňuje fyziologické procesy probíhající v lidském těle. Jsou špatně vstřebávány do krve ze střeva. Při vyšších koncentracích působí laxativním účinkem, narušují trávicí procesy.

Bylo možné stanovit negativní účinek síranu na vlasy, dráždivý účinek na sliznici očí a kůže. V souvislosti s nebezpečím, které představují lidskému tělu, je důležité stanovit síranové ionty, aby včas přijaly opatření ke snížení jejich množství v pitné vodě. Podle norem by neměly překročit 500 mg na kubický decimetr.

Vlastnosti stanovení aniontů ve vodě

Základem laboratorních studií je kvalitativní reakce na sulfátový iont s trilonem B. Titrace se provádí podle GOST 31940-12, stanoveného pro SO42-. Pro provádění laboratorních experimentů souvisejících s detekcí obsahu síranových aniontů v pitné a odpadní vodě se připravují roztoky chlorid barnatý s dané koncentrací (0,025 mol na dm³). Navíc roztoky vyžadují roztoky: hořečnaté soli, amoniakální pufr, Trilon B, dusičnan stříbrný, indikátor černého erychromu T.

Algoritmus akcí během analýzy

Laboratorní používá Erlenmeyerovy baňky o objemu asi 250 ml. Je vyrobena pomocí pipety 10 ml roztoku hořečnaté soli. Dále se analyzoval baňky bylo přidáno 90 ml destilované vody, 5 ml tlumivého roztoku amoniaku, několik kapek indikátoru, Titrace se provádí za použití roztoku EDTA disodné soli. Tento proces se provádí, dokud nedojde ke změně barvy modré s červené a fialové.

Dále se stanoví množství roztoku disodné soli EDTA potřebné pro titraci. Chcete-li získat spolehlivý výsledek, je vhodné postup opakovat 3-4 krát. Pomocí korekčního faktoru se provádí kvantitativní výpočet obsahu síranového aniontu.

Vlastnosti přípravy analyzovaných vzorků pro titraci

Souběžně se provede analýza dvou vzorků s objemem 100 ml. Je nutné vzít kuželovou baňku navrženou pro 250 ml. V každém z nich laboratorní asistent uděluje 100 ml analyzovaného vzorku. Dále se přidá 2-3 kapky koncentrované kyseliny chlorovodíkové, 25 ml chloridu barnatého a baňky se umístí na vodní lázni. Zahřívání se provádí po dobu 10 minut a poté se analyzované vzorky nechávají po dobu 60 minut.

Pak se vzorky filtrují tak, aby na filtru nebyla žádná sraženina síranu barnatého. Filtr se promyje destilovanou vodou, zkontroluje se nepřítomnost chloridových iontů v roztoku. Za tímto účelem se pravidelně provádí kvalitativní reakce s roztokem dusičnanu stříbrného. Pokud dojde k zákalu, znamená to přítomnost chloridů v roztoku.

Potom vložte filtr do baňky, kde se provádí srážení. Po přidání 5 ml amoniaku míchat obsah baňky skleněnou tyčí, rozvinout filtr a rozložit ho na dno. Na základě 5 mg analyzovaných iontů se do vody přidá 6 ml EDTA disodné soli. Obsah je zahřátý ve vodní lázni, pak na elektrický sporák vaří až do úplného rozpuštění sedimentu, který se dostal do vody společně s filtrem.

Doba ohřevu by neměla přesáhnout pět minut. Pro zlepšení kvality analýzy je nutné pravidelně míchat obsah baňky skleněnou tyčí.

Po ochlazení vzorku přidejte 50 ml destilované vody, 5 ml roztoku pufru amoniaku a několik kapek alkoholového roztoku indikátoru. Dále se titruje s nadbytkem disodné EDTA roztoku síranu nebo chlorid hořečnatý dokud nevznikne trvalý fialový odstín.

Závěr

Sodík, draselných, síranových iontů se vytvářejí v odpadních vodách nejen kvůli různým přírodním procesům, ale také v důsledku lidské hospodářské činnosti. Aby se zajistilo, že voda používaná pro výživu nemá nepříznivý vliv na živé organismy, je nutné sledovat kvantitativní obsah různých aniontů a kationtů v ní.

Například během vzorků titrace Trilon B lze provést kvantitativní výpočet obsahu ve vzorcích sulfátových aniontů, aby přijaly konkrétní opatření ke snížení tohoto ukazatele (v případě potřeby). V moderních analytických laboratořích také provádět identifikační vzorky v pitné vodě kationty těžkých kovů, aniontů chloru, fosfáty, patogenních mikroorganismů, které mají více než přípustných koncentrací negativních účinků na fyzické a duševní zdraví.

Na základě výsledků takových laboratorních experimentů a četných studií dospěli k závěru, že voda je vhodná k použití nebo že je třeba ji dále vyčistit pomocí speciálního filtračního systému založeného na chemickém čištění vody.