Bez nazwy 3

110

lub poprawniej :

H₂0    H⁺ + OH"

2H₂0    H₃0⁺ + OH" .

Iloczyn stężeń jonów wodorowych i wodorotlenowych jest wielkością stałą w stałej temperaturze dla wszelkich roztworów wodnyoh i wynosilO”¹^ w 22*^3.

takiej wody wynosi 7.

W roztworach kwaśnych przeważa stężenie jonów wodorowych nad stężeniem jonów wodorotlenowych, w roztworach o odczynie zasadowym A zatem roztwory kwaśne mają pH <( 7, co odpowiada ^j[h^tJ >

- odwrotnie. =T

10

a roztwo

ry alkaliczne wykazują pH ) 7, co odpowiada H¹ ] < 10

Odczyn wód naturalnych zawarty jest zwykle w granicach pH od 6,0 do 8,5 i zależy w większości przypadków od wzajemnego stosunku stężeń kwasu węglowego i jego jonów:

HgCO-j

H⁺ + HC0₃" .

Wody naturalne mogą zobojętniać pewną ilość kwasów mineralnych dzięki obecności wodorowęglanów, mogą też zobojętniać pewną ilość mocnych zasad dzięki zawartości kwasu węglowego (dwutlenku węgla). Ze względu na istniejący układ buforowy H₂C0₃ - HCC>₃" wahania pH wód naturalnych są stosunkowo niewielkie.

Zmiany pH wywierają istotny wpływ na przebieg wielu procesów fizykochemicznych i biologicznych zachodzących w wodach naturalnych, wobec tego wartości pH ścieków odprowadzanych do wód powierzchniowych normują określone przepisy prawne.

Oznaczenie pH metodą kolorymetryczną polega na dodaniu do wody odpowiedniego wskaźnika i porównaniu powstałego zabarwienia ze skalą wzorców przygotowanych z użyciem tego samego wskaźnika. Metody kolorymetryczne nie mogą być stosowane do wód o intensywnej barwie, większej niż 30 mg Pt/dm^, dużej mętności lub zawierających silne utleniacze.

Niekiedy do badań orientacyjnych używa się papierków uniwersalnych, które posiadają różne zabarwienia w szerokim lub zwężonym zakresie pH.

Żelazo

Żelazo jest bardzo rozpowszechnionym składnikiem chemicznym wód naturalnych. W zależności od składu wód oraz warunków beztlenowych bądź tlenowych - żelazo może występować w postaci jonów żelaza(ll) Fe²⁺, żela-za(lll) Fe³⁺, a także w kompleksowych związkach organicznych i nieorganicznych.

W wodach powierzchniowych zawartość żelaza ogólnego rzadko przekracza kilka mg/dm³; w wodach tych żelazo występuje często w postaci połączeń kompleksowych z kwasami humusowymi. Wody podziemne zawierają niekiedy większe stężenia związków żelaza dwuwartościowego, takich jak np. wodorowęglan i siarczan żelaza(ll). Wody takie w wyniku napowietrzania ulegają zmętnieniu wskutek wytrącania się wodorotlenku żelaza(lll)t

2Fe(HC0) ₃ + J 0₂ + HgO = 2Fe(OH)₃ + 4CC>₂ .

Związki żelaza są również częstymi składnikami ścieków.

Znaczna zawartość żelaza wpływa niekorzystnie na mętność, barwę i smak wody i z tego względu woda do picia nie powinna zawierać więcej niż 0,5 rag ?e/dm³ [12]. W niektórych gałęziach przemysłu wymagania dotyczące zawartości żelaza są znacznie ostrzejsze.

Przy oznaczaniu rozróżnia się żelazo ogólne i żelazo rozpuszczalne. Żelazo ogólne, jest to sumaryczna zawartość żelaza dwu- i trójwartościowego znajdującego się w wodzie lub ściekach w postaci rozpuszczonej, koloidalnej i w zawiesinie.

Żelazo rozpuszczone, jest to natomiast sumaryczna zawartość żelaza dwu-i trójwartościowego znajdującego się w próbce wody lub ścieków po przesączeniu jej przez sączek bibułowy średniej gęstości i zakwaszeniu.

Do oznaczania żelaza w wodach i ściekach zawierających do 10 mg Fe/dm³ najodpowiedniejsze są metody kolorymetryczne, przy czym stosuje się metodę rodankową albo metodę z fenantroliną lub dwupirydylem, bardziej do-kł

ciowego

W środowisku kwaśnym powstaje rodanek żelaza(lll)*

W metodzie rodanknwfti żelazo dwuwartościowe utlenia się do trójwartoś-i przeprowadza reakcję barwną jonów Fe³⁺ z jonami rodankowymi CNS“

Pe³⁺ +

3CNS" = Fe(CNS)

a także inne związki kompleksowe żelazo-rodankowe, posiadające różny charakter widmowy. Intensywność powstałego zabarwienia porównuje się ze skalą wzorców. Wadą metody jest stosunkowo mała trwałość powstająych barwnych połączeń; już po 30 min. obserwu.le się osłabienie zabarwienia o kilka procent.

—"Znaczną trwałością, rzędu kilku tygodni, charakteryzują się natomiast roztwory związków kompleksowych 1,10-fenantroliny lub 2,2’-dwupirydylu z jonami żelaza(ll) Fe²⁺.

Zasada oznaczenia polega na przeprowadzeniu redukcji żelaza trójwartościowego do dwuwartościowego i wywołaniu reakcji barwnej z fenantroliną