Исследовательская работа по химии "Физико-химический анализ качества воды"

Выполнил учащийся 9 Б класса Фурса Лукьян.Руководительучитель химии Михеева Л.А.
МБОУ Ржаницкая средняя общеобразовательная школа
2012 – 2013 учебный год
Анализ качества воды.Качественное определение содержания в воде различных ионов.
Качество воды характеризуют ее прозрачность, мутность, цвет, запах, вкус, реакция среды, содержание растворенных солей, степень загрязнения химического, биологического и др.Цель опыта: дать характеристику качества воды, взятой из речки Ржаница.Оборудование и реактивы: пробы речной воды, дистиллированная вода, стеклянная лабораторная посуда, предметное стекло, спиртовка, пипетки, фильтр, воронка, лист белой бумаги, универсальная индикаторная бумага.
1.Указать источник пробы воды.2. Налить в химический стакан воду для исследования и рассмотреть ее на свет. Определить ее прозрачность. Вода может быть: прозрачная, слабо мутная, сильно мутная.3.Определиь цвет воды. Для этого опустить в стакан с водой лист белой бумаги. Цвет воды может быть: бурый, светло-коричневый, желтый, светло-желтый, зеленоватый, бесцветный.4.Определить запах воды и его интенсивность. Естественный запах может быть: слабый (он обнаруживается, если обратить на него внимание), отчетливый (обращает на себя внимание), сильный (делает воду непригодной для питья).5. Определение образования осадка после суточного отстаивания воды. Если осадок образуется, он может быть: хлопьевидным слизистым, плотным белым, желтоватым или бурым, сероватым, в виде песка, глины или растительных остатков. Осадок отфильтровать.6. Определение реакции водной среды с помощью универсальной индикаторной бумаги. Капнуть исследуемой водой на кусочек универсальной индикаторной бумаги и сравнить полученный цвет со шкалой рН. По значению рН определить реакцию среды.7.Определение наличия растворенных солей. На предметное стекло нанести каплю исследуемой воды. Осторожно выпарить воду. Белый налет указывает на наличие солей. Чем он больше, тем больше солей было растворено в воде. 
Исследования показали, что речная вода обладает следующими качествами:вода прозрачнаимеет светло-желтую окраску
вода имеет болотно –травянистый запахзапах заметный, т.е. легко обнаруживаетсяпосле суточного отстоя в трехлитровом сосуде образовался осадок в виде песка и глины
рН= 5,5 (слабокислотная среда)имеются в небольшом количестве растворенные в воде соли
1.Проведенный анализ качества воды показал, что речная вода не пригодна для питья, так как имеет желтоватый цвет и заметный запах, в воде присутствуют частички песка и глины. 2.Наличие слабо кислотной среды ( рН=5,5) свидетельствует о содержании в ней органических (гуминовых) кислот, что характерно для заболоченных мест.3.Желтоватый цвет воды указывает на содержание в ней ионов двухвалентного и трехвалентного железа.
Цель опыта: определить содержание в воде ионов железа (II и III), хлоридов, сульфатов, карбонатов.Оборудование и реактивы: пробы речной воды, дистиллированная вода, образцы воды с определяемыми ионами, стеклянная лабораторная посуда, пипетки, растворы веществ: гидроксид натрия, роданид калия, хлорид бария, нитрат серебра, соляная кислота, азотная кислота. 
Каждое определение проводится с тремя различными образцами: №1 - образцы воды с определяемыми ионами (раствор для сравнения) №2 -проба речной воды (исследуемая вода) №3 -дистиллированная вода (контроль)
1.Определение содержания ионов железа Fe2+ и Fe3+ :а) Налить в пробирки исследуемые образцы и добавить в каждую пробирку раствора гидроксида натрия. б) Налить в пробирки исследуемые образцы и добавить в каждую пробирку раствора роданида калия.в) Налить в пробирки исследуемые образцы и добавить в каждую пробирку раствора красной кровяной соли (гексацианоферрат(III) калия). 2.Определение содержания хлорид- иона CL- : налить в пробирки исследуемые образцы и добавить в каждую пробирку раствор нитрата серебра в присутствии разбавленного раствора азотной кислоты. 3.Определение содержания сульфат-ионов SO4 2- : налить в пробирки исследуемые образцы и добавить в каждую пробирку раствор хлорида бария в присутствии разбавленного раствора азотной кислоты.4. Определение содержания карбонат-ионов СO3 2- :а) в случае отсутствия в растворе сульфат-ионов, карбонат-ион можно обнаружить солями бария в нейтральной среде: налить в пробирки исследуемые образцы и добавить в каждую пробирку раствор хлорида бария.б) если сульфат-ион присутствует в растворе, то обнаружение карбонат-иона проводится с помощью соляной кислоты: налить в пробирки исследуемые образцы и добавить в каждую пробирку раствор соляной кислоты и 2-3 капли известковой воды. 
при добавлении к образцу исследуемой воды раствора гидроксида натрия хорошо видимого бурого осадка не обнаружено, однако на стенках пробирки образовалось хорошо заметное бурое кольцопри добавлении к образцу исследуемой воды раствора роданида калия, кроваво-красного окрашивания не обнаружено, однако на стенках пробирки образовалось хорошо заметное красное кольцо (фото)
при добавлении к образцу исследуемой воды раствора красной кровяной соли, осадок темно-синего цвета (турнбуллева синь) не выпал (фото)
Наличие в воде хлорид- иона CL- : при добавлении к образцу исследуемой воды раствора нитрата серебра в присутствии разбавленного раствора азотной кислоты наблюдалось небольшое помутнение.Наличие в воде сульфат-ионов SO4 2- : при добавлении к образцу исследуемой воды раствора хлорида бария в присутствии разбавленного раствора азотной кислоты наблюдалось небольшое помутнение, но без образования белого молочного осадка (фото)Наличие в воде карбонат-ионов СO3 2- :
так как в растворе присутствуют сульфат-ионы, то обнаружение карбонат-иона проводилось с помощью соляной кислоты: при добавлении к образцу исследуемой воды раствора соляной кислоты и 2-3 капель известковой воды, произошло помутнение раствора.
1.Проведенный химический анализ показал, что ионы железа в небольшом количестве содержатся в речной воде. Так как среда слабо кислотная , то скорей всего железо содержится в виде коллоидной формы и его обнаружение требует использование других (более точных) методик.2. В речной воде так же содержатся в растворенном виде соли: хлориды, сульфаты и карбонаты, присутствие которых в природных водах естественно.
Fe3+ + K+ +[Fe (CN)6 ]4- =K [Fe Fe (CN)6] гексацианоферрат (II, III) калия
Fe3+ + 3NCS- = Fe (CNS)3 роданид железа (III)
Ba2+ + SO4 2- = Ba SO4 сульфат бария
Ag+ + Cl-=Ag Cl хлорид серебра
Ca2+ + CO3 2- = Ca CO3 карбонат кальция