Oznaczanie chlorków i siarczanów - wykład

OZNACZANIE CHLORKÓW I SIARCZANÓW Chlorki (PN-ISO 9297:1994),
Chlor wolny w przyrodzie w stanie wolnym występuje wyjątkowo (gazy wulkaniczne). Zazwyczaj występuje w postaci związków rozpuszczonych w wodzie morskiej bądź jako składnik złóż osadowych pochodzenia morskiego. Jego zwartość w skorupie ziemskiej wynosi 0.19%. Głównymi minerałami zawierającymi chlor jest halit - sól kamienna (NaCl), karnalit (KClMgCl26H2O), sylwinit [(K,Na)Cl]. W wodach morskich znajduje się około 1.89% Cl (w postaci NaCl, MgCl2). Sole kwasu solnego są szeroko rozpowszechnione w przyrodzie. Chlorki są w większości łatwo rozpuszczalne w wodzie, stąd ich obecność we wszystkich wodach naturalnych. Wyjątek stanowi chlorek srebrowy (AgCl), chlorek rtęciowy (Hg2Cl2) i chlorek miedziawy (CuCl). Zawartość chlorków w wodach naturalnych może wynosić od kilku dziesiątych grama do kilkuset gramów/m3.
Chlorki pochodzące z gleby lub z pokładów soli znajdujących się na danym terenie, występują w ilościach stosunkowo stałych i przyjęto je nazywać się normalnymi. Ich obecność nie świadczy o zanieczyszczeniu. Natomiast wzrost ich zawartości może świadczyć o zanieczyszczeniu lub dopływie zasolonych wód z innych warstw wodonośnych. Organizm ludzki wydala ok. 10g jonów chlorkowych na dobę, przez nerki jak i przez skórę w pocie. Chlorki pochodzące z przemian metabolicznych w organizmach żywych i ze ścieków przemysłowych są ważnym wskaźnikiem zanieczyszczenia wody. Obserwuje się wtedy też wzrost związków azotowych , utlenialności i zwiększoną ilość bakterii. Dlatego oceniając chlorki w wodzie należy zwrócić uwagę na ich pochodzenie. Chlorki nie stanowią zagrożenia dla organizmu, są nawet niezbędne dla jego prawidłowej egzystencji. Jednak przy dużym stężeniu nadają wodzie nieprzyjemny smak. W dużych ilościach mogą jednak działać toksycznie, a ich działanie zależy od rodzaju kationu. Dopuszczalne stężenie Cl- w wodzie do picia wynosi 250mg/dm3 . Chlorki w dużych ilościach powodują korozję metali, dając sole rozpuszczalne w wodzie. Uniemożliwiają w ten sposób tworzenie powłoki ochronnej. Duże zasolenie wody jest szkodliwe dla roślin.
Do oznaczania zawartości chlorków stosowane są następujące metody:
metoda Mohra (argentometryczna) do oznaczeń w środowisku obojętnym lub słabo alkalicznym
metoda Volharda (argentometryczna) do oznaczeń w środowisku kwaśnym
miareczkowanie merkurymetryczne (HgNO3)
metoda potencjometryczna
Metoda Mohra polega na miareczkowaniu chlorków azotanem srebrowym (AgNO3) wobec chromianu potasowego ( K2CrO4) jako wskaźnika. W roztworze obojętnym lub słabo alkalicznym (pH=6.5-10). Reakcja chlorków z jonami srebra prowadzi do powstania nierozpuszczalnego chlorku srebra (AgCl) wytrącającego się ilościowo.

(…)

… na żółtobrunatną
2 Ag+ + CrO42 → Ag2CrO4
co świadczy o zmiareczkowaniu jonów chlorkowych. Metodę Mohra stosuje się przy zawartości chlorków > 5mg/dm3. W oznaczeniu przeszkadzają: barwa > 30mg Pt/dm3, mętność > 30mg/dm3, Fe >10mg/dm3, ortofosforany > 25mg PO43/dm3, bromki, jodki, cyjanki, siarczki, siarczyny, tiosiarczany (S2O32).
Wykonanie oznaczenia Do kolby stożkowej odmierzyć 100 ml badanej wody…
… mogą być zanieczyszczone ściekami przemysłowymi zawierającymi siarczany z produkcji kwasu siarkowego, nawozów fosforowych, farbiarni, fabryk akumulatorów, produkcji materiałów wybuchowych, przemysłu metalowego. W wodach rzek i jezior zawartość siarczanów wynosi 10-60 g/m3, w płytkich wodach podziemnych ≥ 100g/m3, w wodach wgłębnych do 24 kg/m3 (w wodzie morskiej 2,7 kg/m3). Wody naturalne pozbawione siarczanów spotyka się rzadko, są to głównie wody charakterystyczne dla złóż ropy naftowej, w których zachodzi biochemiczna redukcja siarczanów do siarkowodoru. Obecność CaSO4 i MgSO4 nadaje wodzie twardość niewęglanową. Wody o stężeniu siarczanów >250mg/dm3 SO42- są korozyjne w stosunku do betonu i konstrukcji żelbetowych (korozja siarczanowa). Siarczany w stężeniach przeciętnie występujących w wodach nie mają znaczenia sanitarnego. Przy bardzo wysokich stężeniach mogą jednak zmienić smak wody. Ich zawartość >1000mg/dm3 w wodzie do picia może działać przeczyszczająco. Toksyczność siarczanów zależy od rodzaju kationów. Dopuszczalna ilość siarczanów w wodzie do picia  250 mg/dm3. Obecność CaSO4 w wodach do celów przemysłowych jest niepożądana, gdyż tworzy twardy kamień kotłowy, w budownictwie powoduje korozję siarczanową…
... zobacz całą notatkę