Les ions sulfates sont des sels sulfuriques moyensacide. Beaucoup de ces composés sont hautement solubles dans l'eau. Dans des conditions normales, les substances sont à l'état solide d'agrégation, ont une couleur claire. De nombreux ions sulfate sont d'origine sédimentaire, ce sont des sédiments chimiques marins et lacustres.
Caractéristiques structurelles
La structure cristalline permet le contenuanions complexes SO42-. Les sulfates de métaux divalents peuvent être distingués comme des composés courants. Par exemple, les ions sulfate se combinent avec les cations calcium, baryum et strontium pour former des sels insolubles. Ces sédiments sont des minéraux et existent sous forme libre dans la nature.
Être dans l'eau
De plus, l'ion sulfate se forme lorsquedissociation des sels, par conséquent, ces ions sont contenus dans les eaux de surface. La principale source de ces composés réside dans les processus d'oxydation chimique des sulfures et du soufre.
En quantités importantes, les ions sulfate pénètrent dans les plans d'eau lors de la mort d'organismes vivants, de l'oxydation des créatures végétales terrestres et aquatiques. De plus, ils se retrouvent dans les drains souterrains.
Une quantité importante d'ions sulfate se forme dans les eaux usées industrielles et agricoles.
L'eau faiblement minéralisée se caractérise parla présence d'ions SO42-. Il existe également des formes stables de tels composés qui ont un effet positif sur la minéralisation de l'eau potable. Par exemple, le sulfate de magnésium est un composé insoluble qui s'accumule dans l'eau.
Importance dans le cycle du soufre
Lors de l'analyse de l'ion sulfate dans l'eau, il est nécessairenotez son importance pour le cycle complet du soufre et de ses composés dans la nature. En raison de l'influence des bactéries sulfato-réductrices, sans accès à l'oxygène de l'air, il est réduit en sulfure d'hydrogène et en sulfures. En raison de la présence d'oxygène dans l'eau du sol, ces substances sont reconverties en sulfates.
Sous l'influence de bactéries sulfato-réductrices eten l'absence d'oxygène, ils sont réduits en sulfures et en sulfure d'hydrogène. Mais dès que l'oxygène apparaît dans l'eau naturelle, ils sont à nouveau oxydés en sulfates.
Dans l'eau de pluie, la concentration d'ions SO42- atteint 10 mg par décimètre cube. Pour les eaux douces, ce chiffre est d'environ 50 mg par dm3.3... Dans les sources souterraines, la teneur quantitative en sulfates est nettement plus élevée.
Les eaux de surface sont caractérisées par la dépendanceentre la saison et le pourcentage d'ions d'acide sulfurique. De plus, l'indicateur quantitatif est influencé par l'activité économique humaine, la réduction et les processus d'oxydation se produisant chez la faune.
Impact sur la qualité de l'eau
Les sulfates ont un effet significatif surla qualité de l'eau potable. Leur concentration accrue a un effet négatif sur les caractéristiques organoleptiques. L'eau acquiert un goût salé, sa turbidité augmente. La teneur accrue en ces anions affecte négativement les processus physiologiques dans le corps humain. Ils sont mal absorbés dans la circulation sanguine des intestins. À des concentrations élevées, ils donnent un effet laxatif, perturbent les processus digestifs.
Géré pour établir un impact négatifsulfates sur les cheveux, effet irritant sur les muqueuses des yeux et de la peau. En raison du danger qu'ils représentent pour le corps humain, il est important d'identifier les ions sulfate, de prendre des mesures en temps opportun pour réduire leur quantité dans l'eau potable. Selon les normes, ils ne doivent pas dépasser 500 mg par décimètre cube.
Caractéristiques de la détermination des anions dans l'eau
La recherche en laboratoire est basée surréaction qualitative à l'ion sulfate avec Trilon B. Le titrage est effectué conformément à GOST 31940-12 établi pour SO42-. Pour réaliser des expériences de laboratoire liées à la détection de la teneur en anions sulfate dans l'eau potable et les eaux usées, des solutions de chlorure de baryum sont préparées avec une concentration donnée (0,025 mol par dm3). De plus, pour l'analyse, des solutions sont nécessaires: sels de magnésium, tampon ammoniacal, trilon B, nitrate d'argent, indicateur noir eriochrome T.
Algorithme d'actions lors de l'analyse
L'assistant de laboratoire utilise une fiole conique, un récipientsoit environ 250 ml. 10 ml d'une solution de sel de magnésium y sont introduits avec une pipette. Ensuite, 90 ml d'eau distillée, 5 ml de solution tampon ammoniacale, quelques gouttes d'indicateur sont ajoutées dans le ballon analysé, le titrage est effectué à l'aide d'une solution de sel disodique d'EDTA. Le processus est effectué jusqu'à ce que la couleur passe au bleu du rouge au violet.
Ensuite, la quantité de solution est déterminéesel disodique EDTA, qui était nécessaire pour le titrage. Pour obtenir un résultat fiable, il est conseillé de répéter la procédure 3 à 4 fois. En utilisant le facteur de correction, un calcul quantitatif de la teneur en anion sulfate est effectué.
Caractéristiques de la préparation des échantillons analysés pour le titrage
Une analyse simultanée de deux échantillons est effectuée,ayant un volume de 100 ml. Il est nécessaire de prendre des flacons coniques conçus pour 250 ml. L'assistant de laboratoire ajoute 100 ml de l'échantillon analysé à chacun d'eux. Ajoutez ensuite 2-3 gouttes d'acide chlorhydrique concentré, 25 ml de chlorure de baryum, mettez les flacons dans un bain-marie. Le chauffage est effectué pendant 10 minutes, puis il est nécessaire de laisser les échantillons analysés pendant 60 minutes.
Ensuite, les échantillons sont filtrés de sorte que suraucun précipité de sulfate de baryum n'a été trouvé sur le filtre. Le filtre est lavé avec de l'eau distillée et l'absence d'ions chlorure dans la solution est vérifiée. Pour cela, une réaction qualitative est effectuée périodiquement avec une solution de nitrate d'argent. Si de la turbidité apparaît, cela indique la présence de chlorures dans la solution.
Ensuite, le filtre est placé dans les flacons oùdéposition. Après avoir ajouté 5 ml d'ammoniaque, remuez le contenu du ballon avec une tige en verre, dépliez le filtre, redressez le long du fond. Sur la base de 5 mg des ions analysés, 6 ml de sel disodique EDTA sont ajoutés à l'eau. Le contenu est chauffé dans un bain-marie, puis bouilli sur une cuisinière électrique jusqu'à ce que le précipité qui est entré dans l'eau avec le filtre soit complètement dissous.
Le temps de chauffage ne doit pas dépasser cinq minutes. Pour améliorer la qualité de l'analyse, il est nécessaire d'agiter périodiquement le contenu du ballon avec une tige de verre.
Après avoir refroidi l'échantillon, ajoutez-y 50 ml.eau distillée, 5 ml de solution tampon ammoniacale, quelques gouttes d'une solution alcoolique de l'indicateur. Ensuite, le titrage est effectué avec un excès de solution de sel disodique EDTA de sulfate ou de chlorure de magnésium jusqu'à ce qu'une teinte violette stable apparaisse.
Conclusion
Des ions sodium, potassium et sulfate se forment danseaux usées non seulement en raison de divers processus naturels, mais également en raison de l'activité économique humaine. Pour que l'eau utilisée pour l'alimentation n'ait pas d'effet négatif sur les organismes vivants, il est nécessaire de surveiller la teneur quantitative en divers anions et cations qu'elle contient.
Par exemple, lors du titrage d'échantillons avec TrilonB il est possible d'effectuer des calculs quantitatifs de la teneur en anions sulfate dans les échantillons, prendre des mesures spécifiques pour réduire cet indicateur (si nécessaire). Dans les laboratoires d'analyse modernes, la détection de cations de métaux lourds, d'anions de chlore, de phosphates, de micro-organismes pathogènes dans des échantillons d'eau potable est également effectuée, ce qui, lorsque les concentrations admissibles sont dépassées, a un effet négatif sur la santé physique et émotionnelle d'une personne. .
Sur la base des résultats de ces expériences de laboratoire etDe nombreuses études de chimistes analytiques concluent à l'aptitude de l'eau à la consommation ou à la nécessité de sa purification supplémentaire, l'utilisation d'un système de filtration spécial basé sur la purification chimique de l'eau.
