Gli ioni solfato sono sali medi dell'acido solforico. Molti di questi composti sono altamente solubili in acqua. In condizioni normali, le sostanze sono allo stato solido di aggregazione, hanno un colore chiaro. Molti ioni solfato sono di origine sedimentaria, sono sedimenti chimici marini e lacustri.
Caratteristiche dell'edificio
La struttura cristallina permette il contenuto di anioni complessi SO42-. I solfati metallici bivalenti possono essere distinti come composti comuni. Ad esempio, gli ioni solfato, combinandosi con calcio, bario, cationi di stronzio, formano sali insolubili. Questi sedimenti sono minerali che esistono liberamente in natura.
Essere nell'acqua
Inoltre, lo ione solfato si forma durante la dissociazione dei sali, quindi questi ioni si trovano nelle acque superficiali. La principale fonte di tali composti sono i processi di ossidazione chimica dei solfuri e dello zolfo.
In quantità significative, gli ioni solfato entrano nei corpi idrici durante la morte degli organismi viventi, l'ossidazione delle creature vegetali terrestri e acquatiche. Inoltre, si trovano negli scarichi sotterranei.
Buna quantità significativa di ione solfato si forma negli effluenti industriali e agricoli.
L'acqua a bassa mineralizzazione è caratterizzata dalla presenza di ioni SO42. Esistono anche forme stabili di tali composti che hanno un effetto positivo sulla mineralizzazione dell'acqua potabile. Ad esempio, il solfato di magnesio è un composto insolubile che si accumula nell'acqua.
Importanza nel ciclo dello zolfo
Se analizziamo lo ione solfato nell'acqua, è necessario notare la sua importanza per l'intero ciclo dello zolfo e dei suoi composti in natura. A causa dell'azione dei batteri solfato-riduttori, senza accesso all'ossigeno atmosferico, viene ridotto a idrogeno solforato e solfuri. A causa della presenza di ossigeno nelle acque del suolo, queste sostanze vengono riconvertite in solfati.
Sotto l'azione dei batteri solfato-riduttori e in assenza di ossigeno, vengono ridotti a solfuri e acido solfidrico. Ma non appena l'ossigeno appare nell'acqua naturale, vengono nuovamente ossidati a solfati.
Nell'acqua piovana, la concentrazione di ioni SO42 raggiunge i 10 mg per decimetro cubo. Per le acque dolci, questa cifra è di circa 50 mg per dm3. Nelle sorgenti sotterranee, il contenuto quantitativo di solfati è significativamente più alto.
Le acque superficiali sono caratterizzate dal rapporto tra la stagione e la percentuale di ioni acido solforico. Inoltre, l'indicatore quantitativo è influenzato dall'attività economica umana, dai processi di riduzione e ossidazione che si verificano nella fauna selvatica.
Impatto sulla qualità dell'acqua
I solfati hanno un impatto significativo sulla qualità dell'acqua potabile. La loro maggiore concentrazione influisce negativamente sulle caratteristiche organolettiche. L'acqua acquisisce un sapore salato, la sua torbidità aumenta. L'aumento del contenuto di tali anioni influisce negativamente sui processi fisiologici che si verificano nel corpo umano. Sono scarsamente assorbiti nel sangue dall'intestino. A concentrazioni elevate, danno un effetto lassativo, interrompono i processi digestivi.
È stato possibile stabilire l'effetto negativo dei solfati sui capelli, l'effetto irritante sulla mucosa degli occhi e della pelle. A causa del pericolo che rappresentano per il corpo umano, è importante determinare gli ioni solfato e adottare misure tempestive per ridurne la quantità nell'acqua potabile. Secondo le normative, non dovrebbero superare i 500 mg per decimetro cubo.
Caratteristiche della determinazione degli anioni nell'acqua
Gli studi di laboratorio si basano su una reazione qualitativa allo ione solfato con Trilon B. La titolazione viene eseguita in conformità con GOST 31940-12, stabilito per SO42-. Per condurre esperimenti di laboratorio relativi alla rilevazione del contenuto di anioni solfato nelle acque potabili e reflue, vengono preparate soluzioni di cloruro di bario con una data concentrazione (0,025 mol per dm3). Inoltre, sono necessarie soluzioni per l'analisi: sali di magnesio, tampone di ammoniaca, Trilon B, nitrato d'argento, indicatore nero di eriocromo T.
Algoritmopassaggi di analisi
L'assistente di laboratorio utilizza una beuta conica, la cui capacità è di circa 250 ml. 10 ml di una soluzione di sale di magnesio vengono aggiunti usando una pipetta. Successivamente, nel pallone analizzato vengono aggiunti 90 ml di acqua distillata, 5 ml di una soluzione di ammoniaca tamponata, alcune gocce di un indicatore, la titolazione viene eseguita con una soluzione di sale disodico di EDTA. Il processo viene eseguito fino a quando il colore non cambia in blu da rosso-viola.
Successivamente, viene determinata la quantità di soluzione di sale disodico EDTA richiesta per la titolazione. Per ottenere un risultato affidabile, si consiglia di ripetere la procedura 3-4 volte. Utilizzando il fattore di correzione, eseguire un calcolo quantitativo del contenuto di anioni solfato.
Caratteristiche della preparazione dei campioni analizzati per la titolazione
Viene eseguita l'analisi simultanea di due campioni con un volume di 100 ml. È necessario prendere flaconi conici progettati per 250 ml. L'assistente di laboratorio introduce in ciascuno di essi 100 ml del campione analizzato. Successivamente, vengono aggiunte 2-3 gocce di acido cloridrico concentrato, 25 ml di cloruro di bario e le boccette vengono poste a bagnomaria. Il riscaldamento viene effettuato per 10 minuti, quindi è necessario lasciare i campioni analizzati per 60 minuti.
Quindi i campioni vengono filtrati in modo che non vi sia solfato di bario precipitato sul filtro. Il filtro viene lavato con acqua distillata, viene controllata l'assenza di ioni cloruro nella soluzione. Per fare ciò, condurre periodicamente un qualitativoreazione con una soluzione di nitrato d'argento. La presenza di torbidità indica la presenza di cloruri nella soluzione.
Poi posizionare il filtro nei flaconi dove è stata effettuata la precipitazione. Dopo aver aggiunto 5 ml di ammoniaca, mescolare il contenuto del pallone con una bacchetta di vetro, aprire il filtro, stenderlo sul fondo. Sulla base di 5 mg di ioni analizzati, vengono aggiunti all'acqua 6 ml di sale disodico EDTA. Il contenuto viene riscaldato a bagnomaria, quindi bollito su un fornello elettrico fino a quando il sedimento che è entrato nell'acqua insieme al filtro non si è completamente sciolto.
La durata del riscaldamento non deve superare i cinque minuti. Per migliorare la qualità dell'analisi, è necessario agitare periodicamente il contenuto del pallone con una bacchetta di vetro.
Dopo che il campione si è raffreddato, aggiungere 50 ml di acqua distillata, 5 ml di una soluzione di ammoniaca tamponata e alcune gocce di una soluzione indicatrice di alcol. Successivamente, la titolazione viene eseguita con un eccesso di sale disodico EDTA di una soluzione di solfato o cloruro di magnesio fino a quando appare una tonalità viola stabile.
Conclusione
Ioni di sodio, potassio e solfato si formano nelle acque reflue non solo a causa di vari processi naturali, ma anche come risultato delle attività umane. Affinché l'acqua utilizzata per il cibo non abbia un impatto negativo sugli organismi viventi, è necessario monitorare il contenuto quantitativo di vari anioni e cationi in essa contenuti.
Ad esempio, quando si titolano i campioni con Trilon B, è possibile eseguire calcoli quantitativi del contenuto di anioni solfato nei campioni,adottare misure specifiche per ridurre questo indicatore (se necessario). Nei moderni laboratori di analisi, nei campioni di acqua potabile vengono rilevati anche cationi di metalli pesanti, anioni di cloro, fosfati, microrganismi patogeni che, al superamento delle concentrazioni consentite, hanno un effetto negativo sulla salute fisica ed emotiva di una persona.
Sulla base dei risultati di tali esperimenti di laboratorio e di numerosi studi, i chimici analitici concludono che l'acqua è idonea al consumo o che necessita di un'ulteriore purificazione, l'uso di uno speciale sistema di filtrazione basato sulla purificazione chimica dell'acqua.
