Выражение результатов химических испытаний

ВЫРАЖЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ХИМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ

Выражение количественного содержания:

При составлении отчета о результатах анализов, необходимо выразить количественно каждую из определяемых величин. При анализе большинства материалов содержание каждого из компонентов выражают в процентах, то есть указывают количество частей компонента на 100 частей продукта. Так например, при анализе металлического образца установлено, что в нем содержится 60% меди, это означает, что каждые 100 частей образца содержат 60% меди.

Выражение в процентах результатов анализа воды неудобно, так как определяемое количество вещества очень мало. Так например, если выразить в процентах содержание кремния в природной воде, то оно составит от 0,0001% до 0,01%. Для того, чтобы избежать использования таких малых величин, при анализах воды используются единицы “содержание частей на миллион (ppm)” и “содержание частей на миллиард (ppb)”. Единицы ppm и ppb используются Drew Marine в публикациях и отчетах.

Содержание частей на миллион (ppm):

Выражение “одна часть на миллион” (ppm) означает отношение одной части одного вещества к миллиону частей другого. Например, если вода содержит 1 ppm кремния, то это означает, что одна часть кремния содержится в 1 000 000 частей пробы.

1 г кремния

= 1 ppm кремния
1 000 000 г (1 метрическая тонна)

В миллионе грамм (1 метрической тонне) этой воды содержится 1 грамм кремния; или в миллионе фунтов воды содержится один фунт кремния. Выражение результатов испытаний в ppm просто в использовании и в большинстве случаев позволяет выражать результаты тестов в целых числах.

Содержание частей на миллиард (ppb)

Одна часть на миллиард (ppb) используется для выражения содержания одной части известного вещества к миллиарду частей другого вещества. Например, проба воды может содержать одну часть кремния на один миллиард (1 000 000 000) частей воды. Как уже указывалось выше, единицы “ppm” и “ppb” могут применяться к количествам вещества, приведенным в любой системе единиц измерения.

ВЫРАЖЕНИЕ рН

Кислотность, нейтральная среда, щелочность

Водные растворы могут быть кислотными, нейтральными или щелочными. Для выражения этой характеристики растворов применяется величина рН. Водородный показатель рН представляет собой величину, обратную логарифму концентрации ионов водорода (Н+) в растворе, т.е. -log(H+), могущий принимать численные значения от 0 до 14. При значении рН=7,0 раствор считается “нейтральным”.

Значения рН ниже 7,0 соответствуют возрастающей кислотности, а выше 7,0 – возрастающей щелочности. В обычной практике определение величины рН производят с помощью электрических приборов, цветных индикаторов, и специальной бумаги.

Щелочность определяется щелочными или “основными” свойствами раствора. Щелочность определяется концентрацией гидроксила, карбонатов и некоторых других веществ, таких как фосфаты и силикаты.

Щелочность по фенолфталеину (“Р”) является мерой щелочности при значениях рН более 8,2-8,3. Все гидроксилы, половина карбонатов и одна треть фосфатов, а также все другие вещества, присутствующие в пробе и придающие ей щелочные свойства, такие как силикаты, учитываются щелочностью по фенолфталеину.

Общая щелочность (“Т”) является мерой щелочности при рН более 4,2-4,3. Все гидроксилы, все карбонаты и две трети фосфатов, а также все другие вещества, придающие пробе щелочные свойства, учитываются общей щелочностью.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРЕННЫХ ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ ПО ПРОВОДИМОСТИ

Соли, растворенные в котловой воде, состоят из примесей, продуктов обработки воды и образующихся химических соединений. Растворенные соли ионизируют и являются проводником электрического тока. Величина тока между электродами, помещенными в пробу воды при заданной температуре, называется проводимостью. Концентрация ионизированных твердых веществ в воде пропорциональна ее электрической проводимости. Например, дистиллированная вода имеет очень низкую проводимость, в то время как морская вода имеет очень высокую проводимость. Таким образом, количество растворенных в воде твердых веществ может быть установлено по ее проводимости. Для измерения проводимости воды используются кондуктомеры, градуированные в micromhos (µmhos).

Перед проведением теста на проводимость требуется нейтрализовать пробу котловой воды т.к. более чем пропорциональная зависимость проводимости от концентрации сильных щелочей и кислот может привести к получению завышенного результата.

Проба воды должна быть охлаждена, ее температура должна соответствовать температурной компенсации, при которой градуирован прибор.

РАЗБАВЛЕНИЕ ПРОБЫ ВОДЫ

Разбавление пробы воды необходимо в двух случаях:

  • когда даже после фильтрования проба остается сильно окрашенной, что делает невозможным определить момент окончания при колориметрировании;
  • когда в результате первоначального теста получен результат, выходящий за пределы диапазона, предусмотренного процедурой.

Для разбавления пробы всегда используется дистиллированная вода. Если для теста используется разбавленная проба, его результат должен должен быть умножен на соответствующий поправочный коэффициент.

ПРИМЕР: Определение содержания фосфатов

  1. Берем 25 мл из пробы воды;
  2. Разбавляем пробу 25 л дистиллированной воды. (Суммарный объем составляет 50 мл)
  3. Выполняем тест на определение содержания фосфатов. (Результат: содержание фосфатов = 45 ppm)
  4. Умножаем результат теста на коэффициент 2. (45 ppm * 2 = 90 ppm)
  5. Окончательный результат теста – содержание фосфатов = 90 ppm.

ПРИМЕЧАНИЕ:
Избегайте разбавления проб при выполнении теста на определение содержания поглотителя кислорода. При выполнении теста на содержание поглотителя кислорода, вода, используемая, для разбавления пробы должна быть обескислорожена.

Для любой пробы могут быть использованы следующие варианты разбавления и поправочные коэффициенты. Точность получаемого результата зависит от того, насколько тщательно выполнено разбавление.

Объем пробы воды

+

Объем дистиллированной воды для разбавления

=

Суммарный объем

Поправочный коэффициент

25 мл

 

25 мл

 

50 мл

2

50 мл

 

50 мл

 

100 мл

2

10 мл

 

40 мл

 

50 мл

5

20 мл

 

80 мл

 

100 мл

5

10 мл

 

90 мл

 

100 мл

10