Sulfaadiioonid on väävelhappe keskmised soolad. Paljud neist ühenditest lahustuvad vees hästi. Norma altingimustes on ained agregatsiooni tahkes olekus, heledat värvi. Paljud sulfaadiioonid on settelise päritoluga, need on mere- ja järvesetted.
Hoone funktsioonid
Kristallstruktuur võimaldab kompleksanioonide SO42- sisaldust. Tavaliste ühenditena võib eristada kahevalentseid metallsulfaate. Näiteks sulfaadiioonid, ühinedes k altsiumi, baariumi ja strontsiumi katioonidega, moodustavad lahustumatud soolad. Need setted on mineraalid, mis eksisteerivad looduses vab alt.
Vees olemine
Lisaks moodustub soolade dissotsiatsiooni käigus sulfaadiioon, mistõttu neid ioone leidub pinnavees. Selliste ühendite peamine allikas on sulfiidide ja väävli keemilise oksüdatsiooni protsessid.
Märkimisväärsetes kogustes satuvad sulfaadioonid veekogudesse elusorganismide hukkumise, maismaa- ja veetaimede oksüdeerumise käigus. Lisaks leidub neid maa-alustes äravooludes.
Btööstus- ja põllumajandusheitvees moodustub märkimisväärne kogus sulfaatioone.
Madala mineralisatsiooniga vett iseloomustab SO42-ioonide olemasolu. Samuti on selliste ühendite stabiilseid vorme, millel on positiivne mõju joogivee mineraliseerumisele. Näiteks magneesiumsulfaat on lahustumatu ühend, mis akumuleerub vees.
Väävlitsükli tähtsus
Kui analüüsime vees sisalduvat sulfaadiooni, on vaja märkida selle tähtsust väävli ja selle ühendite kogu tsükli jaoks looduses. Tänu sulfaate redutseerivate bakterite toimele redutseeritakse see ilma õhuhapnikule juurdepääsuta vesiniksulfiidiks ja sulfiidideks. Pinnase vetes sisalduva hapniku tõttu muutuvad need ained uuesti sulfaatideks.
Sulfaate redutseerivate bakterite toimel ja hapniku puudumisel redutseeritakse need sulfiidideks ja vesiniksulfiidiks. Kuid niipea, kui hapnik ilmub looduslikku vette, oksüdeeritakse need uuesti sulfaatideks.
Vihmavees ulatub SO42- ioonide kontsentratsioon 10 mg-ni kuupdetsimeetri kohta. Magevee puhul on see näitaja umbes 50 mg dm kohta3. Maa-alustes allikates on sulfaatide kvantitatiivne sisaldus oluliselt suurem.
Pinnavett iseloomustab suhe aastaaja ja väävelhappeioonide protsendi vahel. Lisaks mõjutavad kvantitatiivset näitajat inimese majandustegevus, eluslooduses toimuvad redutseerimis- ja oksüdatsiooniprotsessid.
Mõju vee kvaliteedile
Sulfaadid mõjutavad oluliselt joogivee kvaliteeti. Nende suurenenud kontsentratsioon mõjutab organoleptilisi omadusi negatiivselt. Vesi omandab soolase maitse, selle hägusus suureneb. Selliste anioonide suurenenud sisaldus mõjutab negatiivselt inimkehas toimuvaid füsioloogilisi protsesse. Need imenduvad soolestikust halvasti verre. Kõrgendatud kontsentratsioonil annavad need lahtistava toime, häirivad seedeprotsesse.
Oli võimalik kindlaks teha sulfaatide negatiivne mõju juustele, ärritav toime silmade ja naha limaskestale. Nende inimorganismile ohtlikkuse tõttu on oluline määrata sulfaatioonid ja võtta õigeaegselt meetmeid nende koguse vähendamiseks joogivees. Vastav alt eeskirjadele ei tohiks need ületada 500 mg kuupdetsimeetri kohta.
Anioonide määramise omadused vees
Laboratoorsed uuringud põhinevad kvalitatiivsel reaktsioonil sulfaadioonile Trilon B-ga. Tiitrimine toimub vastav alt standardile GOST 31940-12, mis on kehtestatud SO42- jaoks. Joogi- ja heitvees sulfaatanioonide sisalduse määramisega seotud laboratoorsete katsete läbiviimiseks valmistatakse baariumkloriidi lahused etteantud kontsentratsiooniga (0,025 mol dm kohta3). Lisaks on analüüsiks vaja lahuseid: magneesiumisoolad, ammoniaagipuhver, Trilon B, hõbenitraat, must eriokroom T indikaator.
Algoritmanalüüsi sammud
Laborant kasutab koonilisse kolbi, mille maht on umbes 250 ml. Sellele lisatakse pipetiga 10 ml magneesiumisoola lahust. Seejärel lisatakse analüüsitavasse kolbi 90 ml destilleeritud vett, 5 ml puhverdatud ammoniaagi lahust, mõni tilk indikaatorit, tiitritakse EDTA dinaatriumsoola lahusega. Protsess viiakse läbi, kuni värv muutub punaseks-violetseks siniseks.
Järgmisena määratakse tiitrimiseks vajalik EDTA dinaatriumsoola lahuse kogus. Usaldusväärse tulemuse saamiseks on soovitatav protseduuri korrata 3-4 korda. Kasutades parandustegurit, teostage sulfaadi anioonide sisalduse kvantitatiivne arvutus.
Analüüsitud proovide tiitrimiseks ettevalmistamise omadused
Samaaegselt analüüsitakse kahte proovi mahuga 100 ml. On vaja võtta 250 ml mahuga koonilised kolvid. Laborant sisestab igasse neist 100 ml analüüsitud proovi. Seejärel lisatakse neile 2-3 tilka kontsentreeritud vesinikkloriidhapet, 25 ml baariumkloriidi ja kolvid asetatakse veevanni. Kuumutatakse 10 minutit, seejärel on vaja analüüsitud proove jätta 60 minutiks.
Seejärel proovid filtreeritakse nii, et filtrile ei jääks baariumsulfaadi sadet. Filtrit pestakse destilleeritud veega, kontrollitakse kloriidioonide puudumist lahuses. Selleks viige perioodiliselt läbi kvalitatiivnereaktsioon hõbenitraadi lahusega. Hägususe ilmnemine näitab kloriidide olemasolu lahuses.
Seejärel asetage filter kolbidesse, kus toimus sadestamine. Pärast 5 ml ammoniaagi lisamist segage kolvi sisu klaaspulgaga, keerake filter lahti ja ajage see mööda põhja. 5 mg analüüsitud ioonide põhjal lisatakse veele 6 ml EDTA dinaatriumsoola. Sisu kuumutatakse veevannis, seejärel keedetakse elektripliidil, kuni koos filtriga vette sattunud sete on täielikult lahustunud.
Kuumutamise kestus ei tohiks ületada viit minutit. Analüüsi kvaliteedi parandamiseks on vaja kolvi sisu perioodiliselt klaaspulgaga segada.
Pärast proovi jahtumist lisage sellele 50 ml destilleeritud vett, 5 ml puhverdatud ammoniaagi lahust ja paar tilka alkoholiindikaatori lahust. Järgmisena tiitritakse sulfaadi või magneesiumkloriidi lahuse dinaatriumsoola EDTA liiaga, kuni ilmub stabiilne lilla toon.
Järeldus
Naatriumi, kaaliumi, sulfaadi ioonid tekivad reovees mitte ainult erinevate looduslike protsesside, vaid ka inimtegevuse tagajärjel. Selleks, et toiduks kasutatav vesi ei avaldaks elusorganismidele negatiivset mõju, on vaja jälgida selles sisalduvate erinevate anioonide ja katioonide kvantitatiivset sisaldust.
Näiteks proovide tiitrimisel Trilon B-ga on võimalik teostada proovide sulfaatanioonide sisalduse kvantitatiivseid arvutusi,võtta konkreetseid meetmeid selle näitaja vähendamiseks (vajadusel). Kaasaegsetes analüütilistes laborites avastatakse joogiveeproovidest ka raskmetallide katioone, kloori anioone, fosfaate, patogeenseid mikroorganisme, mis lubatava kontsentratsiooni ületamisel avaldavad negatiivset mõju inimese füüsilisele ja emotsionaalsele tervisele.
Selliste laborikatsete tulemuste ja arvukate uuringute põhjal järeldavad analüütilised keemikud, et vesi sobib tarbimiseks või vajab täiendavat puhastamist, spetsiaalse vee keemilisel puhastamisel põhineva filtreerimissüsteemi kasutamist.
