ВКУС И ПРИВКУС

Вкус и привкус определяют качественно и количественно по интенсивности в баллах (см. таблицу 2). Для питьевой воды вкус и привкус исследуют в сырой воде при комнатной температуре. В воде открытых водоёмов и источников, ненадёжных в санитарном состоянии, вкус воды устанавливают после её кипячения.

Таблица 2. Определение интенсивности вкуса питьевой воды (200С).

Интенсивность вкуса и привкуса	Характер вкуса и привкуса	Оценка интенсивности вкуса и привкуса, балл
Нет	Вкус и привкус не ощущаются
Очень слабая	Вкус и привкус не ощущаются потребителем, но обнаруживаются при лабораторном исследовании
Слабая	Вкус и привкус замечаются потребителем, если обратить на это внимание
Заметная	Вкус и привкус легко замечаются и вызывают неодобрительный отзыв о воде
Отчетливая	Вкус и привкус обращают на себя внимание и заставляют воздержаться от питья
Очень сильная	Вкус и привкус настолько сильный, что делает воду непригодной к употреблению

При исследовании в рот набирают 10-15 мл воды, держат несколько секунд, не проглатывая, и определяют характер и интенсивность вкуса и привкуса. Различают четыре вида вкуса: горький, сладкий, солёный и кислый. Остальные вкусовые ощущения называют привкусами: хлорный, рыбный, металлический и т.п.

Лабораторная работа №2. Определение биохимического потребления кислорода (БПК)

Биохимическое потребление кислорода (БПК) – это количество кислорода, требуемое для окисления находящихся в 1л воды органических веществ в аэробных условиях при 20^оС в результате протекающих в воде биохимических процессов за определенный период времени (БПК за 3, 5, 10 суток). Установлено, что при загрязнении водоёмов преимущественно хозяйственно-бытовыми сточными водами с относительно постоянным составом и свойствами пятисуточное БПК₅ составляет около 70% полного БПК. Величина БПК определяется по разности содержания растворенного кислорода до и после инкубации пробы воды при стандартных условиях (инкубация проводится в темноте при определенной температуре без дополнительного доступа воздуха). БПК определяют в натуральной, тщательно перемешанной воде.

Величину БПК, Х, (мг О₂ /л) рассчитывают по формуле:

БПК = С₁ - С₂,

где С₁ и С₂ – концентрации кислорода в пробе воды до начала инкубации (нулевой день) и после, мг/л.

Концентрацию растворенного в воде кислорода определяют иодометрическим титрованием по Винклеру. Метод Винклера основан на способности Mn²⁺ окисляться в щелочной среде до MnO₂, количественно связывая при этом растворенный кислород:

2Mn²⁺ + 4OH^- + 2O₂ → 2MnO₂ + 2H₂O.

При последующем подкислении MnO₂ восстанавливается до Mn²⁺, окисляя при этом эквивалентное связанному кислороду количество иодида калия:

MnO₂ + 2I^- + 4H⁺ →Mn²⁺ +I₂ + 2H₂O.

Выделившийся иод оттитровывают раствором тиосульфата натрия:

I₂ +2S₂O₃^2- → 2I^- + S₄O₆^2-.

Реагенты:

1. 1л 2М раствора сульфата или хлорида марганца (II).

2. Щелочной раствор иодида калия (15г иодида калия растворить в 10 мл воды и смешать с 50 мл концентрированного раствора гидроксида натрия, довести объём смеси водой до 100 мл).

3. 1л 15% раствора соляной кислоты.

4. 1л стандартизированного раствора тиосульфата натрия (0.01н.).

Для приготовления этого раствора взвесить на технохимических весах рассчитанную навеску кристаллического тиосульфата натрия Na₂S₂O₃×5H₂O, через воронку высыпать его в чистую бутыль из темного стекла вместимостью 1 л, залить дистиллированной водой, перемешать и оставить в темном месте не менее чем на 10 дней. По истечении этого срока провести стандартизацию этого раствора. Для этого в коническую колбу для титрования вместимостью 250 мл налить при помощи мерного цилиндра 10 мл 10%-ного раствора иодида калия и 10 мл 20%-ного раствора серной кислоты. Затем пипеткой перенести в эту колбу 10 мл стандартизированного раствора перманганата калия. Накрыть колбу часовым стеклом и поставить в темное место на 5 минут. После этого добавить в колбу 100 мл дистиллированной воды и титровать выделившийся иод раствором тиосульфата натрия до перехода окраски раствора от бурой до соломенно-желтой. Затем добавить 3 мл раствора крахмала и продолжать титрование до полного обесцвечивания раствора. Вычислить молярную концентрацию эквивалента тиосульфата натрия в этом растворе.

5. 10 мл 0.5 % крахмала.

Методика определения. Предварительно проводится калибровка специальной склянки с точностью до 0.1 мл. Вместимость склянки численно равна разности массы склянки, полностью заполненной дистиллированной водой и закрытой пробкой, и массы пустой сухой склянки, также закрытой пробкой, при одинаковой температуре.

В откалиброванную склянку вместимостью 100-200 мл, снабженную притертой пробкой, отбирают пробу воды. Склянка должна быть заполнена водой до краёв. В склянку вводят пипеткой

1 мл раствора хлорида или сульфата марганца (II) и 1 мл щелочного раствора иодида калия. После введения реактивов закрывают склянку пробкой, следя за тем, чтобы в ней не осталось пузырьков воздуха. При добавлении реагентов часть жидкости переливается через край: ее нужно собрать, и определить ее объем. Затем содержимое склянки тщательно перемешивают многократным резким перевертыванием склянки. После того, как раствор над образовавшимся осадком станет прозрачным, в склянку добавляют 5 мл раствора хлороводородной кислоты. Склянку закрывают пробкой и содержимое тщательно перемешивают. Осадок растворяется, выделившийся при окислении иодида калия иод окрашивает раствор в жёлтый цвет. После этого всю пробу переливают в колбу вместимостью 200-300 мл и быстро титруют стандартизированным раствором тиосульфата натрия при непрерывном перемешивании до слабо-желтого цвета. Далее прибавляют 1мл 0,5%-ного раствора крахмала и продолжают титровать по каплям до исчезновения синей окраски.

Содержание растворенного кислорода в воде, С(O₂) (мг/л), рассчитывают по формуле:

,

где V(Na₂S₂O₃) – объём тиосульфата натрия, пошедшего на титрование пробы, мл;

C(Na₂S₂O₃) – молярная концентрация эквивалента (нормальность) раствора тиосульфата натрия, моль/л;

8 – молярная масса эквивалента кислорода; г/моль;

V₁ – объём пробы воды в склянке, мл;

V₂ – объём воды, вылившейся при введении реактивов для фиксации кислорода, мл.

Кроме концентрации растворенного в воде кислорода, вычисляют процент насыщения воды кислородом по отношению к нормальному содержанию кислорода при данной температуре и давлении. Для этого пользуются данными Таблицы 3, где представлено нормальное содержание кислорода при разной температуре и давлении 760 мм.рт.ст. (общая минерализация воды не должна превышать 1000мг/л, поскольку растворенные в воде соли влияют на растворимость в воде кислорода и других газов).

Процент насыщения воды кислородом рассчитывают по формуле:

,

где С(O₂) – концентрация кислорода, полученная в результате анализа (мг/л),

760 – атмосферное давление (мм. рт. ст.),

С_n - нормальная концентрация кислорода, определенная при помощи таблицы 3 (с учетом температуры),

p – фактическое атмосферное давление, при котором проводится анализ воды (мм. рт. ст.).

Таблица 3. Зависимость равновесной концентрации растворенного в воде кислорода (мг/л) при атмосферном давлении 760 мм.рт.ст. (1013 гПа) от температуры воды, Т (0С).

Т, 0С	Равновесная концентрация растворенного кислорода (мг/л) при изменении температуры на десятые доли градуса (0С)
0.0	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9
	12.79	12.76	12.72	12.69	12.66	12.52	12.59	12.56	12.53	12.49
	12.46	12.43	12.40	12.36	12.33	12.30	12.27	12.24	12.21	12.18
	12.14	12.11	12.08	12.05	12.02	11.99	11.96	11.93	11.90	11.87
	11.84	11.81	11.78	11.75	11.72	11.70	11.67	11.64	11.61	11.58
	11.55	11.52	11.49	11.47	11.44	11.41	11.38	11.35	11.33	11.30
	11.27	11.24	11.22	11.19	11.16	11.14	11.11	11.08	11.06	11.03
	11.00	10.98	10.95	10.93	10.90	10.87	10.85	10.82	10.80	10.77
	10.75	10.72	10.70	10.67	10.65	10.62	10.60	10.57	10.55	10.52
	10.50	10.48	10.45	10.43	10.40	10.38	10.36	10.33	10.31	10.28
	10.26	10.24	10.22	10.19	10.17	10.15	10.12	10.10	10.08	10.06
	10.03	10.01	9.99	9.97	9.95	9.92	9.90	9.88	9.86	9.84
	9.82	9.79	9.77	9.75	9.73	9.71	9.69	9.67	9.65	9.63
	9.61	9.58	9.56	9.54	9.52	9.50	9.48	9.46	9.44	9.42
	9.40	9.39	9.36	9.34	9.32	9.30	9.29	9..27	9.25	9.23
	9.21	9.19	9.17	9.15	9.13	9.12	9.10	9.08	9.06	9.04
	9.02	9.00	8.98	8.97	8.95	8.93	8.91	8.90	8.88	8.86
	8.84	8.82	8.81	8.79	8.7	8.75	8.74	8.72	8.70	8.68
	8.67	8.65	8.63	8.62	8.60	8.58	8.56	8.55	8.53	8.52
	8.50	8.48	8.46	8.45	8.43	8.42	8.40	8.38	8.37	8.35
	8.33	8.32	8.30	8.29	8.27	8.25	8.24	8.22	8.21	8.19
	8.18	8.16	8.14	8.13	8.11	8.11	8.08	8.07	8.05	8.04

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3. Определение окисляемости водной пробы.

Окисляемость водной пробы (иначе называемая "химическое потребление кислорода", ХПК) отражает общее количество содержащихся в воде восстановителей (неорганических и органических), реагирующих с сильными окислителями, например, дихроматом калия, перманганатом калия и т.д. Результаты определения окисляемости одной и той же воды с помощью разных окислителей обычно различаются из-за неодинаковой способности к окислению присутствующих в воде веществ. Величина окисляемости зависит от свойств окислителя, его концентрации, температуры, рН воды и т.п. Поэтому все методы определения окисляемости в определенной мере условны, а получаемые результаты сравнимы только в том случае, когда точно совпадают все условия проведения подобного анализа. Кроме того, при проведения анализа могут окисляться также растворенные в воде хлориды, что приводит к искажению результатов при анализе засоленных вод.

В связи с этим существует несколько методик определения окисляемости, которые по способу проведения анализа делятся на стационарные и полевые, а по области применения – на используемые в отсутствие или при наличии хлоридов. При применении любой методики результаты определения окисляемости воды выражают в мг кислорода на 1 л воды (мг О₂/л).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРМАНГАНАТНОЙ ОКИСЛЯЕМОСТИ ВОДНОЙ ПРОБЫ

Наиболее проста методика определения перманганатной окисляемости. Она основана на окислении присутствующих в воде веществ (в основном легкоокисляющихся, например, гуминовых производных) избытком перманганата калия в сернокислой среде. Далее добавляют иодид калия, который реагирует с не вступившим в реакцию избытком перманганата калия:

2MnO₄^- + 16H⁺ +10I^- ® 2Mn²⁺ +5I₂ + 8H₂O

Выделившийся иод (его количество эквивалентно количеству непрореагировавшего перманганата калия) оттитровывают тиосульфатом натрия.

Реагенты:

1. 1л раствора перманганата калия (0,01н.).

2. 1л раствора серной кислоты (1:3).

3. 1л раствора тиосульфата натрия (0,01н.).

4. 10г кристаллического иодида калия.

5. 10 мл 0,5%-ного раствора крахмала.

Методика определения. Перед определением перманганатной окисляемости воды необходимо предварительно стандартизировать растворы перманганата калия и тиосульфата натрия (см. лабораторную работу №2).

В коническую колбу помещают 100 мл исследуемой воды, несколько стеклянных капилляров для равномерного кипения, 5мл разбавленной (1:3) серной кислоты, нагревают, и в самом начале кипения добавляют 10 мл раствора перманганата калия, кипятят 10 мин, закрыв колбу конической воронкой для уменьшения испарения жидкости. Далее раствор охлаждают, прибавляют 0,5г кристаллического иодида калия и выделившийся иод оттитровывают раствором тиосульфата натрия до слабо-желтого цвета. Затем прибавляют 1 мл 0,5% -ного раствора крахмала и продолжают титровать до исчезновения синей окраски. Аналогичный анализ проводят для определения окисляемости холостой пробы (дистиллированной воды).

Величину перманганатной окисляемости XПК, (мг О₂/л) вычисляют по формуле:

где V₁ и V₂ – объёмы раствора тиосульфата натрия, израсходованного на титрование холостой и исследуемой пробы, мл;

8 – молярная масса эквивалента кислорода, г/моль;

С(Na₂S₂O₃) – молярная концентрация эквивалента тиосульфата натрия, моль/л;

100 – объём пробы воды, взятой для определения, мл.