DEZYNFEKCJA WODY CHLOROWANIE DO PUNKTU



Podobne dokumenty
CHLOROWANIE WODY DO PUNKTU PRZEŁAMANIA

CHEMICZNA DEZYNFEKCJA WODY PODCHLORYNEM SODOWYM

CHEMIA ŚRODKÓW BIOAKTYWNYCH I KOSMETYKÓW PRACOWNIA CHEMII ANALITYCZNEJ. Ćwiczenie 7

REDOKSYMETRIA ZADANIA

ĆWICZENIE 4 OZNACZANIE FENOLU METODĄ BROMIANOMETRYCZNĄ I JODOMETRYCZNĄ. DZIAŁ: Redoksymetria

OZNACZANIE ZAWARTOŚCI MANGANU W GLEBIE

OZNACZANIE UTLENIALNOŚCI WÓD NATURALNYCH

GOSPODARKA ODPADAMI. Oznaczanie metodą kolumnową wskaźników zanieczyszczeń wymywanych z odpadów

Pracownia analizy ilościowej dla studentów II roku Chemii specjalność Chemia podstawowa i stosowana. Argentometryczne oznaczanie chlorków w mydłach

GOSPODARKA ODPADAMI. Oznaczanie metodą kolumnową wskaźników zanieczyszczeń wymywanych z odpadów

SPRAWOZDANIE Z ĆWICZEŃ Z HIGIENY, TOKSYKOLOGII I BEZPIECZEŃSTWA ŻYWNOŚCI

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2017 ZASADY OCENIANIA

CHEMIA ŚRODKÓW BIOAKTYWNYCH I KOSMETYKÓW PRACOWNIA CHEMII ANALITYCZNEJ. Ćwiczenie 9

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2017 ZASADY OCENIANIA

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2017 ZASADY OCENIANIA

XLVII Olimpiada Chemiczna

Spektrofotometryczne wyznaczanie stałej dysocjacji czerwieni fenolowej

ALKACYMETRIA. Ilościowe oznaczanie HCl metodą miareczkowania alkalimetrycznego

Oznaczanie SO 2 w powietrzu atmosferycznym

Laboratorium 3 Toksykologia żywności

ĆWICZENIE 2 WSPÓŁOZNACZANIE WODOROTLENKU I WĘGLANÓW METODĄ WARDERA. DZIAŁ: Alkacymetria

Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego. Wpływ stężenia kwasu na szybkość hydrolizy estru

PRACOWNIA ANALIZY ILOŚCIOWEJ. Analiza substancji biologicznie aktywnej w preparacie farmaceutycznym kwas acetylosalicylowy

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2018 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

REAKCJE UTLENIAJĄCO-REDUKCYJNE

Ćwiczenie 1. Technika ważenia oraz wyznaczanie błędów pomiarowych. Ćwiczenie 2. Sprawdzanie pojemności pipety

RÓWNOWAŻNIKI W REAKCJACH UTLENIAJĄCO- REDUKCYJNYCH

KATALITYCZNE OZNACZANIE ŚLADÓW MIEDZI

ROZPORZĄDZENIA. (4) Środki przewidziane w niniejszym rozporządzeniu są zgodne z opinią Komitetu ds. Wspólnej Organizacji Rynków Rolnych, Artykuł 1

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2017 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

10. ALKACYMETRIA. 10. Alkacymetria

LABORATORIUM Z KATALIZY HOMOGENICZNEJ I HETEROGENICZNEJ WYZNACZANIE STAŁEJ SZYBKOŚCI REAKCJI UTLENIANIA POLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ CHEMICZNY

II. ODŻELAZIANIE LITERATURA. Zakres wiadomości obowiązujących do zaliczenia przed przystąpieniem do wykonania. ćwiczenia:

Zadania laboratoryjne

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2017 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

MIANOWANE ROZTWORY KWASÓW I ZASAD, MIARECZKOWANIE JEDNA Z PODSTAWOWYCH TECHNIK W CHEMII ANALITYCZNEJ

INŻYNIERIA PROCESÓW CHEMICZNYCH

Zadania laboratoryjne

OZNACZANIE WŁAŚCIWOŚCI BUFOROWYCH WÓD

Główne zagadnienia: - mol, stechiometria reakcji, pisanie równań reakcji w sposób jonowy - stężenia, przygotowywanie roztworów - ph - reakcje redoks

Ćwiczenie 1. Badanie wypierania wodoru z wody za pomocą metali

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2018 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA im. Stanisława Staszica w Krakowie OLIMPIADA O DIAMENTOWY INDEKS AGH 2017/18 CHEMIA - ETAP I

Analiza miareczkowa. Alkalimetryczne oznaczenie kwasu siarkowego (VI) H 2 SO 4 mianowanym roztworem wodorotlenku sodu NaOH

Klasa czystości I II III IV V

Opracowały: Pod kierunkiem

CHEMIA ŚRODKÓW BIOAKTYWNYCH I KOSMETYKÓW PRACOWNIA CHEMII ANALITYCZNEJ. Ćwiczenie 6. Manganometryczne oznaczenia Mn 2+ i H 2 O 2

TARNOWSKI KONKURS CHEMICZNY PWSZ w Tarnowie etap II część doświadczalna

K1. KONDUKTOMETRYCZNE MIARECZKOWANIE STRĄCENIOWE I KOMPLEKSOMETRYCZNE

Badanie równowag w układach halogen - woda

ARKUSZ EGZAMINACYJNY ETAP PRAKTYCZNY EGZAMINU POTWIERDZAJĄCEGO KWALIFIKACJE ZAWODOWE CZERWIEC 2010

CHEMIA ŚRODKÓW BIOAKTYWNYCH I KOSMETYKÓW PRACOWNIA CHEMII ANALITYCZNEJ. Ćwiczenie 5

SEMINARIUM Z ZADAŃ ALKACYMETRIA

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

OZNACZANIE INDEKSU FENOLOWEGO W WODZIE

PLAN BADANIA MIĘDZYLABORATORYJNEGO Badania fizykochemiczne wyrobów chemii gospodarczej.

CHEMIA ŚRODKÓW BIOAKTYWNYCH I KOSMETYKÓW PRACOWNIA CHEMII ANALITYCZNEJ. Ćwiczenie 8. Argentometryczne oznaczanie chlorków metodą Fajansa

OZNACZANIE CHZT WÓD NATURALNYCH

KATALIZA I KINETYKA CHEMICZNA

Chemia nieorganiczna Zadanie Poziom: podstawowy

Oznaczanie żelaza i miedzi metodą miareczkowania spektrofotometrycznego

BIOCHEMICZNE ZAPOTRZEBOWANIE TLENU

ANALIZA OBJĘTOŚCIOWA

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2019 ZASADY OCENIANIA

III A. Roztwory i reakcje zachodzące w roztworach wodnych

XXII OGÓLNOPOLSKI KONKURS CHEMICZNY DLA MŁODZIEŻY SZKÓŁ ŚREDNICH

PODSTAWY STECHIOMETRII

BADANIE ZAWARTOŚCI ZWIĄZKÓW AZOTU. OZNACZANIE AZOTU AZOTANOWEGO(V) METODĄ KOLORYMETRYCZNĄ.

III Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2010/2011. ETAP I r. Godz Zadanie 1

Regulamin BHP pracowni chemicznej. Pokaz szkła. Technika pracy laboratoryjnej

Wanda Wołyńska Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego Oddział Cukrownictwa. IBPRS Oddział Cukrownictwa Łódź, czerwiec 2013r.

WOJEWÓDZKI KONKURS PRZEDMIOTOWY Z CHEMII... DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW - rok szkolny 2011/2012 eliminacje wojewódzkie

8. MANGANOMETRIA. 8. Manganometria

X Konkurs Chemii Nieorganicznej i Ogólnej rok szkolny 2011/12

ZADANIA Z KONKURSU POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ (RÓWNOWAGI W ROZTWORZE) Opracował: Kuba Skrzeczkowski (Liceum Akademickie w ZS UMK w Toruniu)

Metody otrzymywania kwasów, zasad i soli. Reakcje chemiczne wybranych kwasów, zasad i soli. Ćwiczenie 1. Reakcja otrzymywania wodorotlenku sodu

Uzdatnianie wody. Ozon posiada wiele zalet, które wykorzystuje się w uzdatnianiu wody. Oto najważniejsze z nich:

Obliczanie stężeń roztworów

Ćwiczenie 1. Sporządzanie roztworów, rozcieńczanie i określanie stężeń

SZYBKOŚĆ REAKCJI CHEMICZNYCH. RÓWNOWAGA CHEMICZNA

OBLICZANIE WYNIKÓW ANALIZ I

Ćwiczenie II Roztwory Buforowe

PRAWO DZIAŁANIA MAS I REGUŁA PRZEKORY

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2019 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

POLITECHNIKA POZNAŃSKA ZAKŁAD CHEMII FIZYCZNEJ ĆWICZENIA PRACOWNI CHEMII FIZYCZNEJ

STĘŻENIE JONÓW WODOROWYCH. DYSOCJACJA JONOWA. REAKTYWNOŚĆ METALI

VI Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2013/2014

HYDROLIZA SOLI. ROZTWORY BUFOROWE

Instrukcja laboratorium z ochrony środowiska. Temat ćwiczenia. Oznaczanie wybranych wskaźników zanieczyszczenia wód

ĆWICZENIE 4. Oczyszczanie ścieków ze związków fosforu

Spis treści. Wstęp... 9

Ćwiczenia nr 2: Stężenia

Odpowiedź:. Oblicz stężenie procentowe tlenu w wodzie deszczowej, wiedząc, że 1 dm 3 tej wody zawiera 0,055g tlenu. (d wody = 1 g/cm 3 )

Powiatowa Stacja Sanitarno-Epidemiologiczna w Olecku

Spis treści. Wstęp. Twardość wody

Otrzymywanie siarczanu(vi) amonu i żelaza(ii) soli Mohra (NH 4 ) 2 Fe(SO 4 ) 2 6H 2 O

ARKUSZ EGZAMINACYJNY ETAP PRAKTYCZNY EGZAMINU POTWIERDZAJĄCEGO KWALIFIKACJE ZAWODOWE CZERWIEC 2010

POLITECHNIKA WROCŁAWSKA INSTYTUT TECHNOLOGII NIEORGANICZNEJ I NAWOZÓW MINERALNYCH. Ćwiczenie nr 6. Adam Pawełczyk

Reakcje redoks - aspekt analityczny

Transkrypt:

DEZYNFEKCJA WODY CHLOROWANIE DO PUNKTU PRZEŁAMANIA WPROWADZENIE Ostatnim etapem uzdatniania wody w procesie technologicznym dla potrzeb ludności i przemysłu jest dezynfekcja. Proces ten jest niezbędny w przypadku uzdatniania wód skażonych bakteriologicznie, przede wszystkim wód powierzchniowych (z wyjątkiem wód z obszarów źródliskowych). Dezynfekcja wody ma na celu zniszczenie bakterii i wirusów oraz zapobieganie ich wtórnemu rozwojowi. Osiągnięta może być metodami fizycznymi i chemicznymi. Do metod fizycznych zalicza się gotowanie wody, pasteryzację oraz stosowanie promieni ultrafioletowych czy ultradźwięków. Dezynfekcja metodami chemicznymi polega na dawkowaniu do wody silnych utleniaczy, np. gazowego chloru, ozonu, ditlenku chloru(iv). Chlorowanie jest najbardziej rozpowszechnioną i najtańszą metodą dezynfekcji wody i polega na wprowadzeniu do niej chloru w postaci wody chlorowej. Przebieg reakcji chloru w wodzie zależy od jej składu. Po dodaniu chloru do wody nie zawierającej azotu amonowego, zachodzą następujące reakcje: Cl2 + H2O HClO + H + + Cl - HClO H + + OCl - Chlor w postaci HOCl i OCl -, zwany chlorem użytecznym wolnym, wykazuje silne działanie bakteriobójcze, podobnie jak tlen atomowy wydzielający się wskutek rozkładu kwasu chlorowego(i): HClO HCl + O Część wprowadzonego chloru zużywana jest na utlenianie zawartych w wodzie substancji organicznych oraz soli żelaza, manganu i innych reduktorów. Ta ilość chloru nazywa się ogólnie zapotrzebowaniem chloru. Po zakończeniu reakcji utleniania, w wodzie pozostaje jeszcze tzw. pozostały użyteczny chlor, mogący występować jako pozostały wolny chlor oraz jako pozostały chlor związany. Pozostały wolny chlor 1

występuje jako kwas chlorowy(i) HClO, który ma bardzo silne właściwości bakteriobójcze oraz w postaci anionu tego kwasu (ClO - ) o słabszych właściwościach bakteriobójczych. Pozostały chlor związany występuje w postaci chloramin i związków chloroorganicznych. Chloraminy tworzą się podczas chlorowania wody zawierającej amoniak według reakcji: NH3 + Cl2 NH2Cl + H + + Cl - NH2Cl + Cl2 NHCl2 + H + + Cl - Przy większych dawkach chloru (Cl2 : NH3 > 4,4), chloraminy mogą ulegać rozkładowi według równania: 4NH2Cl + 3Cl2 + H2O N2O + N2 + 10HCl Zwiększenie ilości chloru w stosunku do amoniaku jak 7,4 : 1 doprowadza reakcję do końca i w wodzie pojawia się wolny chlor. Ten rodzaj chlorowania określa się jako chlorowanie do punktu przełamania. Jeżeli stosunek Cl2 : NH3 7,4 oraz ph < 4,4 zachodzą następujące reakcje tworzenia chloramin: NHCl2 + Cl2 NCl3 + H + + Cl - NH3 + HClO NH2Cl + H2O NH3 + 2HClO NHCl2 + 2H2O oraz rozkładu: 2NH2Cl + HClO N2 + 3HCl+ H2O NH2Cl + NHCl2 N2 + 3HCl Przebieg takiego chlorowania przedstawia krzywa: Przebieg chlorowania do punktu przełamania: A zużycie chloru na związki organiczne i nieorganiczne, B powstawanie chloramin i związków chloroorganicznych, C - rozkład chloramin i związków chloroorganicznych, D wolny chlor, pozostałe związki organiczne. 2

Chlor powinien być dodany do wody w takiej ilości, aby po pokryciu zapotrzebowania, pozostałość wolnego chloru po 30-minutowym kontakcie z wodą wynosiła 0,1 mg Cl2/dm 3 wody. W przypadku nadmiaru chloru, może być on usunięty przez dodanie do wody odpowiedniej ilości siarczanu(iv) sodu lub tiosiarczanu(vi) sodu. Chlorowanie, jako powszechnie stosowana metoda dezynfekcji wody, często powoduje tworzenie się związków pogarszających smak i zapach wody, a niekiedy także i toksycznych. Jednocześnie chlor czynny jest trwały wystarczająco długo w wodzie, by zapewnić dezynfekcję w sieci wodociągowej dużego miasta. Zamiast chlorowania stosować można ozonowanie, doskonale poprawiające organoleptyczne właściwości wody. Wystarczającymi do dezynfekcji są dawki ozonu, przy których po 4 minutach kontaktu pozostaje 0,4 mg O3/dm 3. Natomiast w celu usunięcia zapachu, dawki muszą być znacznie większe. W przypadku ozonowania wody, niektóre organiczne zanieczyszczenia w niej zawarte mogą ulegać przemianom, tworząc wysoce szkodliwe dla zdrowia substancje. Dlatego zaawansowana kontrola analityczna jest w tym przypadku niezbędna. Powyższy powód, jak również energochłonność ozonowania, przyczyniają się do niewielkiego rozpowszechnienia tej metody w uzdatnianiu wody. Celowe jest natomiast stosowanie uzdatniania wód powierzchniowych z ozonowaniem w fazie wstępnej, w celu utlenienia zanieczyszczeń organicznych i rozłożenia koloidów, a końcowym chlorowaniem w celu dezynfekcji. Celem ćwiczenia jest eksperymentalne określenie dawki chloru niezbędnej do uzyskania określonej (0,1-0,2 mg Cl2/dm 3 ) zawartości chloru użytecznego w wodzie, po 30 minutach kontaktu. Przeprowadzenie eksperymentu polega na dodaniu do szeregu jednakowych próbek badanej wody wzrastających dawek wody chlorowej oraz analitycznej kontroli stężenia chloru użytecznego. Odczynniki: jodek potasu, roztwór 10 %; kwas octowy, roztwór 80 %; tiosiarczan(vi) sodu, roztwory 0,1 i 0,001 mol/dm 3 ; skrobia, roztwór 0,5 %; woda chlorowa. 3

Sprzęt laboratoryjny i aparatura pomiarowa: Kolba miarowa 1 dm 3 (2 szt.), kolby stożkowe ze szkiełkiem nakrywkowym (10 szt.), pipeta wielomiarowa 5 (2 szt.), 10 (2 szt.), 25 cm 3, pipeta jednomiarowa 100 cm 3, biureta 25 cm 3, zlewka, tryskawka. SPOSÓB WYKONANIA 1. Wyznaczanie stężenia wody chlorowej Do kolby stożkowej o objętości 300 cm 3 odmierzyć 10 cm 3 wody chlorowej, dopełnić do ok. 100 cm 3 wodą destylowaną i w tak przygotowanej próbie określić stężenie chloru metodą jodometryczną (według punktu 3) stosują do miareczkowania tiosiarczan(vi) sodu o stężeniu 0,1M. Ponieważ do oznaczania zapotrzebowania chloru używa się wody chlorowej o stężeniu 100 mg Cl2/dm 3, otrzymaną stężoną wodę chlorową należy rozcieńczyć. Do kolby miarowej o pojemności 1 dm 3 odmierzyć taką objętość mianowanej wody chlorowej, aby stężenie chloru wynosiło ok. 100 mg/dm 3, dopełnić wodą destylowaną do kreski i wymieszać. Przed wykonaniem dalszej części ćwiczenia należy sprawdzić stężenie chloru w rozcieńczonej wodzie chlorowej metodą jodometryczną (według punktu 3), biorąc 10 cm 3 roztworu do analizy i rozcieńczając go do ok. 100 cm 3 wodą destylowaną. Wydzielony jod miareczkować 0,001 M roztworem tiosiarczanu(vi) sodu. Zawartość chloru podać w mg Cl2/dm 3 wody chlorowej. 2. Wyznaczanie zapotrzebowania chloru (ZCl) Do 10 kolb stożkowych o objętości 300 cm 3 odmierzyć po 100 cm 3 badanej wody i dodać kolejno wzrastające ilości wody chlorowej. Dawkowanie chloru rozpocząć od 0 mg/dm 3, a różnica między kolejnymi dawkami chloru powinna wynosić 1 mg/dm 3. Po upływie 30 minut oznaczyć jodometrycznie (według punktu 3) użyteczny chlor w każdej z prób, miareczkując je 0,001-molowym roztworem tiosiarczanu(vi) sodu. Dawkę chloru dodaną do próbki wody, w której wykryto pozostały użyteczny chlor w stężeniu 0,1-0,2 mg/dm 3, przyjmujemy jako zapotrzebowanie chloru - ZCI. 4

3. Oznaczanie stężenia chloru metodą jodometryczną Do badanej próby dodać 5 cm 3 kwasu octowego, 10 cm 3 10% roztworu jodku potasu i natychmiast przykryć ją szkiełkiem zegarkowym. Następnie wymieszać zawartość kolbki i odstawić ją w ciemne miejsce na 5 minut, po czym wydzielony jod miareczkować mianowanym roztworem tiosiarczanu(vi) sodu do lekko żółtego zabarwienia. Następnie dodać ok. 1 cm 3 roztworu skrobi i miareczkować do zaniku niebieskiej barwy. Zawartość chloru podać w mg Cl2/dm 3 wody chlorowej. Reakcje przebiegające podczas oznaczania stężenia chloru metodą jodometryczną przedstawiają się następująco: Cl2 + 2KI 2KCl + I2 Cl2 + 2I - 2Cl - + I2 I2 + 2S2O3 2-2I - + S4O6 2- OPRACOWANIE WYNIKÓW 1. Wyznaczyć stężenie wody chlorowej. 2. Zestawić w tabeli dawki chloru (w mg Cl2/dm 3 ) oraz zawartości pozostałego chloru z wyszczególnieniem dawki odpowiadającej ZCl. 3. Dokładne zapotrzebowanie chloru (ZCl) określić również metodą graficzną na sporządzonym wykresie zależności stężenia chloru pozostałego od dawki chloru. 4. Porównać wyznaczoną dawkę chloru z wielkościami dawek stosowanych na stacjach uzdatniania wody. Instrukcja opracowana na podstawie: Fizykochemiczne metody analizy w chemii środowiska cz. II, red. B. Buszewski, P. Kosobucki, Wyd. UMK, Toruń, 2003. 5