Домашній аналіз води.

Дуже рідко в акваріумний літературі можна зустріти в одному місці всі потрібні любителю відомості про хімічний аналіз води. Найчастіше автори обмежуються згадкою побіжно про який-небудь "титрування на метил-рот" або про щось одним, теж загадкове для більшості акваріумістів.

Пам'ятаючи про це, пропоную увазі читачів зібрані з різних вітчизняних та зарубіжних видань рецепти та методики визначення хімічного складу води, найбільш доступні і, на мій погляд, достатньо точні.

Для початку обмежусь тільки одним міркуванням: якщо ви збираєтеся заводити акваріум, непогано заздалегідь визначити, чим є вода, яку ви будете в нього заливати, і під цю воду підбирати риб. Правда, це важливо тільки в тому випадку, якщо вас, окрім споглядання підводного світу, цікавить і розмноження його мешканців: дорослі риби щодо хімічного складу води, як правило, не дуже педантичні, поки справа не стосується продовження роду.

Зміст хімічних речовин у воді обчислюється в мілліграммеквівалентах на літр (мг-екв/л) або в так званих німецьких градусах. Їх співвідношення - 1:2.8. Під всіх рецептах замість дистильованої можна використовувати воду, знесолена за допомогою іонообмінних смол.

Загальна жорсткість - DGH (абревіатура від deutche Gesamtharte)

Завдання полягає у визначенні сумарної кількості іонів Са + + та Мg + +, від яких залежить загальна жорсткість води (Інші метали на жорсткість не впливають). Поширений метод заснований на здатності індикатора еріохром чорний Т в лужному середовищі (рН ~ 10) міняти колір в присутності іонів Са + + та Мg + +.

Для аналізу вимагаються наступні хімічно чисті реактиви:

етілендіамінтетрауксуснокіслий натрій (динатрієва сіль етилендіамінтетраоцтової кислоти, трилон Б);

хлористий магній кристалічний - MgCl2; хлористий амоній - NH4Cl; хлористий натрій -- NaCl (кухонна сіль);

нашатирний спирт - NH4OH 25%-ної концентрації (може бути використана інша концентрація в відповідному кількості (наприклад, якщо NH4OH 10%-ний, то його треба взяти більше у 2,5 рази);

еріохром чорний Т (витрата його незначний, кількох грамів вистачає на багато років, не слід тільки користуватися його спиртовими розчинами, як це часто рекомендується, так як вони при зберіганні швидко псуються).

Приготування робочих розчинів

Розчин 1: 13.7 грама Трилон Б розчинити в 1 літрі дистильованої води.

Розчин 2: 20.3 грама хлористого магнію розчинити в 1 літрі дистильованої води.

Розчин 3: до 20 мілілітрах розчину 2 додати 52 мілілітр 25%-ного нашатирного спирту.

Розчин 4: 8.92 грама хлористого амонію розчинити в 200 мілілітрах дистильованої води і додати 56 мілілітрів розчину 1.

Розчин 5: змішати розчини 3 і 4 і доповнити дистильованою водою до літрового об'єму. Цей розчин (рН 10.0) грає роль буферного.

Індикатор еріохром чорний Т в кількості 0.5 грама розтирається в ступці з 50 грамами хлористого натрію.

Всі розчини та індикатор повинні зберігатися в темноті в герметично закритому посуді.

Примітка. Якщо ви вирішите зменшити обсяг підготовлюваних розчинів, пам'ятайте про те, що з скороченням кількості відмірює в домашніх умовах реактивів наростають помилки, а при мікродозах взагалі можна очікувати грубих спотворень результатів аналізу.

Послідовність аналізу:

в прозору безбарвну посуд відміряють 100 мілілітрів випробуваної води;

додають 5 мілілітрів буферного розчину 5;

додають і розмішують невелика кількість (на кінчику ножа) суміші індикатора з хлористим натрієм; в присутності іонів Са + + та Мg + + розчин стає винно-червоним;

набирають в бюретки розчин 1 і по краплях вносять у воду при постійному струшуванні (перемішуванні);

при зміні кольору розчину на синій через коротку ліловий фазу титрування припиняють і визначають витрата розчину 1 у мілілітрах;

визначають загальну жорсткість у градусах dGH зі співвідношення: 1 мілілітр розчину відповідає 2 °.

Мій знайомий виготовив дефіцитну тітровальную бюретки сам: відтягнув кінчик скляної трубки, розігрів його на кухонної газової пальнику, а потім заглушив пластиліном і, заливаючи з медичного шприца в трубку дозовані порції води, поставив алмазним склорізом мітки-подряпини.

карбонатна (змінна) жорсткість - dKH (абревіатура від deutsche Karbonatharte)

Підвищена чутливість ікри, личинок і мальків багатьох риб до розчиненим у нерестової воді карбонату є однією з проблем їх відтворення, і обійти її не вдається.

Для аналізу потрібні соляна кислота - НСl (мається на увазі, що щільність її відома) і індикатор метиловий оранжевий (метілоранж) або метиловий червоний (метил-рот).

Приготування робочих розчинів

Розчин 1: 0.1-стандартний розчин соляної кислоти в дистильованої води;

Розчин 2: 0.1%-ий розчин індикатора в дистильованої воді (метил-рот розчиняється помітно гірше).

Послідовність аналізу:

в чисту прозору посуд набирають 100 мілілітрів води і додають декілька крапель розчину 2. У присутності карбонатів розчин забарвлюється в жовтий колір;

за допомогою бюретки вводять по краплях розчин 1 при постійному перемішуванні (струшуванні);

після зміни кольору індикатора на червонуватий титрування припиняють і визначають витрата розчину 1;

визначають карбонатну жорсткість - dKH зі співвідношення: 1 мілілітр розчину відповідає 2.8 ° dKH (або 1 мг-екв/л).

Визначення активної реакції води - pH (абревіатура від pondus Hudrogenii)

Аналіз носить якісний характер і грунтується на зміні кольору суміші індикаторів у залежно від активної реакції води.

Для аналізу потрібні індикатори метиловий червоний і бромтімоловий синій, а також етиловий спирт для їх розчинення.

Робочий розчин 0.1-ий розчин обох індикаторів у етиловому спирті.

Для визначення рН в прозору ємність набирають небагато (10-20 мілілітрів) води, додають кілька крапель робочого розчину і перемішують. Після становлення кольору порівнюють його з колірною шкалою. Шкала сама по собі проста: при рН "5.0 колір проби цегляно-червоний, 5.0-5.5 - помаранчевий, 5.5-6.8 - жовтий, 6.8-7.2 -- зелений, 7.2-8.0 - синьо-зелений, при pH ~ 8,0 - синій. Зрозуміло, кольору переходять один в іншій поступово.

Визначення вмісту азоту

Для аналізу потрібні оцтова кислота, сульфаніловая кислота, етиловий спирт, а-нафтол, флуоресцеїну.

Робочі розчини

Розчин 1: 0.1-стандартний розчин оцтової кислоти, насичений сульфаніловой кислотою при кімнатній температурі.

Розчин 2: 0.1%-ний спиртовий розчин а-нафтол і флуоресцеїну.

Послідовність аналізу:

в чіcтую прозору посуд невеликої величини набирають 10 мілілітрів випробуваної води, додають 10 крапель розчину 1 і перемішують;

туди ж додають 10 крапель розчину 2 і перемішують;

після 2-3 хвилин колір розчину на білому тлі порівнюють з колірною шкалою. Шкала, що складається з чотирьох ступенів, в колірному відношенні дуже проста: Про міліграмів на літр - жовта (первісна), 0.3 - червонувато-жовта, 0.7 -- червоно-помаранчева, 1.0 і вище - цегляно-червона.

Визначення змісту хлоридів

Хлориди можуть бути представлені у звичайній воді набором різних солей (СаСl2, MgCl2, NaCl, КСl, NН4Сl та інші). Поширена в природі співвідношення Ca + +, Mg + +, Na + -- 2:1:1, інші хлориди присутні в незначних кількостях.

При загальному зміст хлоридів більше 15 міліграмів на літр в акваріумі створюється несприятлива ситуація для багатьох риб.

Для визначення змісту хлоридів потрібні хімічно чисті реактиви - хромовий калій (натрій) і азотнокисле срібло. Робочі розчини

Розчин 1: 10%-ий розчин хромистої калію в дистильованої води.

Розчин 2: 0.1-стандартний розчин азотнокислого срібла в дистильованої води.

Послідовність аналізу:

в чисту прозору посуд відміряють 100 мілілітрів води і додають 5 крапель розчину 1. Випробувана вода забарвлюється в чисто-жовтий колір;

за допомогою бюретки у воду додають по краплях розчин 2;

титрування припиняють після появи стійкого красноваторозового осаду і визначають витрата розчину 2;

визначають вміст хлоридів у воді з розрахунку: 0.1 мілілітр розчину 2 відповідає 3.55 міліграма хлоридів в 1 літрі води.

При великому зміст хлоридів кількість випробуваної води зменшують в 10 разів, і витрата 0.1 мілілітр розчину 2 відповідатиме 35.5 міліграма хлоридів на літр.

Кілька слів про вміст заліза. "Іржава" вода кидається в очі і без аналізу: вона всюди залишає свої сліди (наприклад, у раковині під струменем з водопровідного крана). Така вода однозначно неблагополучна для переважної більшості риб. Якщо не користуватися іонообмінними смолами, вміст заліза можна значно зменшити, пропускаючи воду під напором через колонку, наповнену дрібним гравієм.

Залізо осідає на поверхні камінців. У міру "іржавіння" гравій замінюють. Можлива промивка його розчинами кислот, що утворюють з залізом розчинні солі (наприклад, розчином соляної кислоти). Спосіб не дає повного очищення води від заліза, але дозволяє довести до стану, коли вона може бути застосована в загальному акваріумі.

З огляду на той факт, що складанням розчинів нерідко займаються любителі, мало знайомі з хімією, наводжу деякі відомості, що стосуються концентрації розчинів.

1. Процентна концентрація означає відношення ваги до загальної ваги розчину. Так. в 100 грамах 10%-ного розчину певної речовини міститься 10 грамів цієї речовини і 90 грамів води.

2. Молярна концентрація - число грам-молекул (молей) речовини в 1 літрі розчину. Одномолярний (або просто молярний) розчин містить в 1 літрі 1 грам-молекулу розчиненої речовини.

1 грам-молекула речовини чисельно дорівнює його молекулярному вазі в грамах. Так, кухонна сіль (NaCl) має молекулярну вагу 58.5 і відповідно її грам-молекула важить 58.5 грама; така кількість солі міститься в її молярним розчині.

3. Нормальна концентрація виражається числом грам-еквівалентів речовини в 1 літрі розчину. Розташування 1н., 0.5н., 0.1н. і т.д. відповідають нормальному, 0.5-нормальному, 0.1-нормальному і т.д. розчинів.

Грам-еквівалент кислоти дорівнює її молекулярному вазі, поділене на основность (тобто на число атомів водню в молекулі кислоти, здатних замінятись металом). Для одноосновний кислоти (наприклад НСl) нормальність розчину дорівнює його молярність.

Для лугів грам-еквівалент знаходять шляхом ділення ваги грамммолекули на валентність металу, а для солей - на твір числа атомів металу та його валентності.

Список літератури

І. Ванюшин. Домашній аналіз води.

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.aquarium.kulichki.net/