Теоретическая часть. Природные воды почти всегда содержат то или иное количество органических веществ.

Природные воды почти всегда содержат то или иное количество органических веществ.

С санитарно-гигиенической точки зрения присутствующие в воде органические вещества делятся на две группы:

1) продукты биохимического распада растительных и животных остатков и обмена веществ, главным образом планктонного происхождения (автохтонные);

2) продукты разложения разнообразных отходов, попадающих в воду вместе со сточными водами (аллохтонные).

Основные источники обогащения поверхностных вод органическими веществами:

1) поступление с водосборной площади;

2) образование в самом водном объекте;

3) поступления из подземных водоносных горизонтов;

4) промышленные, хозяйственно-бытовые и сельскохозяйственные стоки.

Ввиду большого разнообразия органических соединений, которые могут содержаться в воде, индивидуальное определение каждого из них может оказаться очень сложным и во многих случаях это нецелесообразно. Наиболее распространенной характеристикой суммарного содержания органических веществ в воде является так называемая ² окисляемость².

² Окисляемость² - это количество кислорода в миллиграммах, расходуемое на окисление всех органических веществ, содержащихся в титре воды.

В зависимости от применяемого окислителя различают перманганатную окисляемость (окислитель KMnO₄) и бихроматную окисляемость (окислитель K₂Cr₂O₇). Во избежание ошибки предварительно в исследуемой воде определяют неорганические восстановители (Fe²⁺, SO₃^2-, H₂S). Затем к пробе воды приливают заведомо избыточное количество окислителя и проводят окисление. Определяют количество окислителя, которое осталось непрореагировавшим, и по разности рассчитывают окисляемость анализируемой воды.

Окисление перманганатом проводят в кислой (метод Кубеля) или в щелочной среде (метод Шульца) в зависимости от содержания хлорид-ионов в исследуемой воде. Окисление органических соединений перманганатом калия происходит неполно, поэтому его используют главным образом, как экспресс-метод качественной оценки природных вод.

Органические вещества окисляются более полно бихроматом калия, окисление бихроматом во всех случаях проводят в кислой среде. Этот способ используют для анализа сточных вод, определяя так называемое ХПК – химическое потребление кислорода. Полнота окисления в значительной степени зависит от концентрации серной кислоты. Условия, предписываемые арбитражным методом, позволяют найти значение ХПК близкое к теоретическому (табл.2). Теоретическим значениям ХПК называют количество мг кислорода необходимое для полного окисления 1 мг органического вещества. Расчёт производят, полагая, что углерод, сера, фосфор и другие элементы (кроме азота), присутствующие в органическом веществе, окисляются до СО₂, Н₂О, Р₂О₅, SO₃ и соответствующих оксидов других элементов, а азот превращается в аммиак. Кислород входящий в состав окисляемых органических веществ, участвует в процессе окисления, а водород этих соединений при наличии азота расходуется на образование аммиака в соотношении N: Н = 3: 1. Например, окисление нитроанилина:

NO₂C₆H₄NH₂ + 100 → 6СО₂ + 2NH₃

моль нитроанилина = 138

10 моль – атомов кислорода = 16 ^. 10 = 160

мг/мг.

Таблица 2

Теоретические значения ХПК для некоторых органических веществ