آزمایش آب

آزمایش آب

• ۶ / بهمن / ۱۳۹۳

آنیونها و کاتیونها نحوه روشهای آزمایش کردن یون ها مهم بودن آزمایشات در کلیه مراحل تصفیه آب در این بخش به چگونگی آزمایشات آب و مهم بودن آنها در طراحی آبشیرین کن صنعتی و اصلاحات خاک کشاورزی و ارزیابی آنها اشاره گردیده است تعیین سولفات به روش کدورت سنجی : سولفات  so درآب و تصفیه آب سولفات به شکل گسترده ای در طبیعت توزیع شده است و در آب های طبیعی در دامنه غلظتی ازچند تا چندین هزار میلی گرم در لیتر موجود می باشد . مواد زائد حاوی سولفید حاصل از استخراج معادن به دلیل اکسیداسیون سولفید آهن مقدار زیادی یون سولفات وارد محیط می کند. منیزیم سولفات و سدیم سولفات اثر معین به آب می دهند. تعیین سولفات به روش کدورت سنجی در تصفیه آب = اصول یون سولفات در محیط اسیدی اسید استیک با باریم کلرید به کریستال های یکسان تبدیل و در محلول معلق نگه داشته می شود. جذب نور توسط سوسپانسیون به وسیله یک نور سنج اندازه گیری شده و درنتیجه غلظت از راه مقایسه مقدار خوانده شده با نمودار استاندارد تعیین می گردد. اندازه گیری یون فسفات PO در آب – تصفیه آب = آب و فاضلاب ممکن است دارای اورتوفسفات ها و فسفات های متراکم پلی فسفات ها و متافسفات ها ترکیبات فسفور آلی باشند. اندازه گیری یون اورتوفسفات در آب محاسبه برحسب هیدروژن فسفات = اندازه گیری یون اورتوفسفات در آب با معرف آمونیم مولیبدات می باشد به این ترتیب که یون های هیدروژن فسفات با معرف آمونیم مولیبدات واکنش داده تشکیل کمپلکس آمونیم مولیبد و فسفات را می دهد. اندازه گیری کربنیک اسید ، هیدروژن کربنات و کربنات در آب = تصفیه آب غلظت دی اکسید کربن حل شده در آب و یون های هیدروژن کربنات و کربنات از خواص مهم آنالیز می باشد ، مجموع چهار گونه فوق را کربن دی اکسید کل می گویند و در واقع تداعی مقدار کربن معدنی در آب می باشد ، تعیین کمی مقدار کل کربن دی اکسید در آب = کل کربن دی اکسید موجود در آب عبارت است از کربن دی اکسید آزاد حل شده و کربن دی اکسید موجود در هیدروژن کربنات ها و کربنات ها اندازه گیری سدیم NA مثبت در آب – تصفیه آب = بهترین روش برای اندازه گیری فلزات قلیایی در آب ، روش نشر شعله توسط دستگاه فیلم فتومتر می باشد ، طیف بینی نشری یک روش طیفی است که در آن تحریک یا برانگیخته شدن اتم عناصر تحت حرارت باعث  تغییر لایه الکترونی آن ها می گردد ، الکترون ها از لایه کم انرژی به لایه پر انرژی یا بالاتر می روند و در موقع بازگشت به حالت پایه طیف های نشری تولید می کنند شدت تابش نشر به وسیله اتم های تحریک شده متناسب با غلظت می باشد. اندازه گیری سدیم به روش فلیم فتومتری = 50 گرم سدیم کلراید خالص و 250 گرم آلومینیوم نیترات خالص باهم حل و با آب مقطر به حجم می رسانیم . اندازه گیری لیتیم LI مثبت در آب – تصفیه آب = لیتیم را میتوان به روش فتومتری یا جذب اتمی اندازه گیری نمود ، مقادیر بسیار کم لیتیم کمتر از 1 میلی گرم در لیتر را میتوان به روش تغلیظ انجام داد. اندازه گیری لیتیم در آب به روش فلیم فتومتری = خط طیفی لیتیم در طول موج 671nm ظاهر می شود ، در حالتی که غلظت لیتیم 1 میلی گرم در لیتر یا کمتر باشد تغلیظ نمونه ضروری می باشد ، وجود یون های کلسیم با غلظت بیش از 1000 میلی گرم در لیتر باعث زیاد شدن نشر می شود در این صورت استخراج با اتانول لازم می باشد. اندازه گیری پتاسیم K مثبت در آب – تصفیه آب = زمانی که رادیواکتیویته آب اندازه گیری می شود، تعیین مقدار کمی غلظت یون های پتاسیم درآب بسیار مهم می باشد ، زیرا ایزوتوپ طبیعی پتاسیم شامل رادیو ایزوتوپ پتاسیم می باشد که می تواند اشعه گاما از خود نشر کند ، مقدار این رادیو ایزوتوپ در مخلوط ایزوتوپ طبیعی برابر با /0119 % می باشد ، اندازه گیری یون های پتاسیم در آب به سه روش  انجام می گیرد اندازه گیری یون آمونیم NH مثبت در آب – تصفیه آب = آب های زیر زمینی به طور طبیعی دارای آمونیم می باشند و برای اندازه گیری آن معمولا مجموع یون های آمونیم و آمونیاک آزاد را تعیین می کنند ، نسبت دو ترکیب بستگی به PH و درجه حرارت و نمک های موجود در آب دارد. اندازه گیری یون آمونیم به روش رنگ سنجی با معرف ایندوفنل = تصفیه آب یون آمونیم در حضور کاتالیزور با اجسام فنل دار ترکیب شده تشکیل رنگ آبی ایندو فنل را می دهد ؛ نمک سدیم دی کلرواایزو سیانوریک اسید به عنوان اکسید کننده و سدیم سالیسیلات به عنوان ترکیب فنل دار مورد استفاده قرار می گیرد . اندازه گیری کلسیم و منیزیم به روش کمپلکسومتری با na2EGTA اندازه گیری می کنیم  یون کلسیم در محیط تری اتانل آمین – کمپلکس تشکیل می دهند ، از طرفی چون ثابت تشکیل کمپلکس های کلسیم و استرانسیم و باریم با ثابت تشکیل منیزیم اختلاف زیادی دارند لذا می توان این کاتیون ها را در کنار هم اندازه گیری نمود . در تصفیه آب آشامیدن و صنعتی و همچنین تصفیه آب کشاورزی این آیتم خیلی مهم است . اندازه گیری آهن در آب – تصفیه آب = کمپلکس های دو ظرفیتی و سه ظرفیتی آهن در حالت معمولی به صورت کلوییدال محلول هستند ، اگر حلال آب عاری از اکسیژن باشد در PH کمتر از 3 به صورت یونی می باشند. در آب های زیر زمینی در غیاب اکسیژن محلول و وجود غلظت بالای اسید کربنیک حالت متفاوتی نسبت به آب های سطحی بوجود می آید ، زیرا در این نوع آبها غلظت آهن نسبتا بالا می باشد بیشترین فرم آهن موجود در آب به صورت آهن و در ترکیب هیدروژن کربنات می باشد ، همچنین آهن در آب های زیر زمینی همراه با مواد آلی مثلا با اسید هیومیک تشکیل کمپلکس پایداری را می دهد که قسمتی از محلول و قسمتی از آن به صورت کلوییدی و در مقابل اکسیژن هوا مقاوم می باشد.   اندازه گیری منگنز در آب با دستگاه اسپکتروفتومتر توسط پراکسی دی سولفات به صورت پرمنگنات = تصفیه آب – یون های منگنز به صورت کمی توسط پراکسی دی اکسید سولفات در محیط اسیدی و در حضور کاتالیزور نقره به یون های پرمنگنات اکسیده می شوند. بنابراین با اندازه گیری جذب پرمنگنات حاصل می توان مقدار کلی منگنز را در آب نمونه تعیین کرد . اندازه گیری آرسنیک as مثبت در آب = تصفیه آب = آرسنیک به طور طبیعی در آب های زیر زمینی و آب های سطحی به مقدار بسیار کم وجود دارد و منشاء آن لایه های مختلف زمین می باشد که توسط باران به قسمت های زیرین نفوذ می کند ولی در فاضلاب های صنعتی به ویژه متالو گرافی و شیمیایی سطح آلودگی آرسنیک بسیار بالا می باشد. اندازه گیری ارسنیک با دستگاه جذب اتمی به صورت هیدرید: در این روش یون های آرسنیک توسط سدیم بور و هیدرید به آرسنیک هیدرید گازی احیا می شوند و توسط یک گاز بی اثر به سل کوآتزی داغ منتقل شده که در آنجا تجزیه حرارتی انجام می گیرد و آرسنیک به صورت اتمی در می آید و میتوان جذب اتم های آرسنیک را در دستگاه جذب اتمی اندازه گیری نمود. اندازه گیری مقدار سرب در آب : PB = آبهای زیر زمینی طبیعی غلظت سرب بسیار کم می باشد  در حد 1 دهم درصد میلی گرم در لیتر ، ترکیبات سرب در غلظت آب های سطحی و فاضلاب های صنعتی و معدنی وجود دارد. ترکیبات سرب ممکن است در آبهای آشامیدنی هم وجود داشته باشد که بیشتراز لوله های سربی در آب وارد می شود ، مقدار بسیار جزیی سرب و روی ، هم از لوله های گالوانیزه وارد آب آشامیدنی می شود ، هم چنین پایدار کننده های سربی که در لوله های پلی اتیلن یا پلی ونیل کلراید بکار برده می شود ممکن است مقدار جزیی سرب در آب وارد نماید . اندازه گیری کادیم در آب CD  = تصفیه آب –  به دلیل سمی بودن کادیم مقدار خیلی کم آن باید در آب اندازه گیری شود. روش جذب اتمی بهترین روش برای اندازه گیری کادیم در آب می باشد ، ولی روش کلاسیک اسپکترو فتومتری بادی تیزون به علت سهولت در کاربری و قابل دسترس بودن رایج می باشد. اندازه گیری مقدار کادیم به روش اسپکتروفتومتری با معرف دی تیزون : یون های کادیم در محلول قلیایی با دی تیزون تشکیل کادیم دی دی تیزونات می دهد که در حلال های آلی حل می شود و دارای رنگ قرمز روشن می باشد. اندازه گیری مقدار کروم در آب = تصفیه آب – مقدار بسیار کمی از ترکیبات کروم  ظرفیتی ممکن است در آب وجود داشته باشد ، اندازه گیری کل کروم در آب توسط دستگاه جذب اتمی با شعله – کروم را می توان با تیواتیل متیل آمونیوم کلراید بصورت کمپلکس انیونیک تیوسیانات در حلال دی ایزوپروپیل –کتون – زایلن استخراج کرد و توسط دستگاه جذب اتمی با شعله یا کوره اندازه گیری نمود.         اندازه گیری مقدار مس در آب CU –تصفیه آب = در آبهای طبیعی یون مس در غلظت های پایین وجود دارد ، ولی آب های خورنده و آب های اشباع از اکسیژن می توانند از لوله های آب مقداری مس در آب وارد کنند . اندازه گیری مس در آب به روش اسپکتروفتومتری با معرف سدیم دی اتیل دی تیوکاربامات : یون های مس با معرف سدیم دی اتیل دی تیو کاربامات واکنش داده تشکیل کمپلکس زرد مایل به قهوه ای می دهد ، که در آب نا محلول ولی در کلروفرم یا تتراکلرید کربن محلول و قابل استخراج می باشد. اندازه گیری مولیبدن در آب = تصفیه آب -  در آب های طبیعی مولیبدن بسیار کمیاب می باشد، با این حال تست آن انجام می گیرد ، برای مثال بوسیله اسپکترو سکپی نشری می توان یک دید کلی در مورد این عنصر بدست آورد ، بعضی از آب های زیر زمینی و فاضلاب ها ممکن است دارای مقادیر کمی مولیبدن باشند ، مقادیر کم مولیبدن برای گیاهان و حیوانات ضروری می باشد زیرا در ساختمان آنزیم های مختلف موثر است . اندازه گیری مولیبدن در آب به روش اسپکتروفتومتری به صورت کمپلکس مولیبدن v تیوسیانات : درمحلول اسید معدنی و در حضور یک معرف احیاء کننده مولیبدن v باتیوسیانات واکنش داده و تشکیل کمپلکس رنگی mo(scn) را می دهد ، معرف احیاء کننده مورد استفاده قلع کلراید می باشد فرمول کمپلکس رنگی احتمالا نمک اکسونیم اسید می باشد مقدار نمونه جهت آزمایش باید 10 لیتر باشد و تا حجم یک لیتر تبخیر شود ، با این عمل غلظت مولیبدن به حداقل 2 صدم درصد میلی گرم در لیتر می رسد و میتوان از طریق رسوب دادن و برخی از کارهای انتهایی این فرمول را به دست آورد و سنجید . اندازه گیری نیکل در آب ni مثبت = تصفیه آب – برحسب یک قاعده ؛ نیکل در آب های طبیعی به مقدار کم وجود دارد ، هم چنین نیکل در فاضلاب صنایع شیمیایی ، فلزی ، معدنی  یافت می شود ، غلظت های کم نیکل در آب های زیر زمینی وجود دارد ، نیکل یکی از فعالترین فلزات سنگین می باشد ، روش های زیر جهت اندازه گیری آن بیان می گردد . اندازه گیری نیکل در آب به روش اسپکتروفتومتری بادی استیل دی اکسیم ( دی متیل گلی اکسیم ) ( بدون استخراج ، با استخراج ) = در حضور اکسید کننده های قوی مانند برم یا آمونیم پراکسی دی سولفات یون های نیکل در محیط قلیایی آمونیاکی با معرف دی استیل دی اکسیم تشکیل کمپلکس قرمز رنگ می دهد ، در این کمپلکس نیکل چهار ظرفیتی است . این کمپلکس را می توان در محلول آبی مستقیما توسط دستگاه اسپکتروفتومتری اندازه گیری کرد و یا با کلروفرم آن را استخراج کرده و بروش استخراج مجدد آن را اندازه نمود .       اندازه گیری مقدار جیوه در آب Hg مثبت = تصفیه آب – ترکیبات معدنی جیوه و ترکیبات آلی این عنصر مانند متیل جیوه و اتیل جیوه ممکن است در آب وجود داشته باشند ، اتیل جیوه و متیل جیوه در ترکیب موجودات زنده مانند ماهی وجود دارد ، اگر چه مقدار مطلق آن بسیار کم است ؛ ولی سمی بودن این ترکیبات در زنجیره غذایی یکی از مسایل مهم می باشد و ما را بر آن می دارد که نسبت به تجزیه و تفکیک پیوند جیوه به مواد آلی و معدنی دقیق تر عمل نمایید . اندازه گیری جیوه در آب به روش جذب اتمی با بخار سرد : یون های جیوه را می توان توسط قلع کلراید به جیوه فلزی احیا کرد و جیوه فلزی را با کمک جریان یک گاز بی اثر یه یک سل کو آرتزی منتقل و جذب اتم های جیوه را توسط دستگاه جذب اتمی اندازه گیری نمایید . اندازه گیری نقره در آب = تصفیه آب – یون های نقره در آب آشامیدنی به مقدار خیلی کم وجود دارد ، حتی اگر یون های نقره را به عنوان میکروب کش به آب اضافه کرده باشند نوع غلظت آن را در میلی گرم برای اندازه گیری نقره در آب بیان می شود . اندازه گیری نقره در آب به روش تغلیظ و استخراج با دستگاه جذب اتمی شعله ای = پس از واکنش نقره با هگزامتیلن آمونیم هگزامتیلن دی تیوکاربامات نقره را می توان در محیط تامپون محلول فرمات با حلال زایلن دی ایزوپروپیل کتون استخراج کرد و توسط دستگاه جذب اتمی مقدار نقره رااندازه گرفت . اندازه گیری مقدار وانادیم در آب = تصفیه آب – در آب های طبیعی وانادیم به مقدار کم در حد 1 دهم میلی گرم در لیتر و در فاضلاب های صنعتی ( مثلا در فرایند معدنی ، متالوگرافی ) مقدار بیشتری وجود دارد . روش اندازه گیری وانادیم برای غلظت های کم همان جذب اتمی با شعله و کوره می باشد و برای غلظت بالاتر از 1 میلی گرم در لیتر روش اسپکتروفتومتری با معرف n بنزوییل n فنیل هیدروکسی آمین امکان پذیر می باشد. اندازه گیری مقدار وانادیم به روش تغلیظ و استخراج : یون های وانادیم را می توان به صورت وانادیم اکسینات در ph ¾ با کلروفرم استخراج کرد و پس از تبخیر و اکسیداسیون با اسید نیتریک توسط دستگاه جذب اتمی اندازه گیری کرد. اندازه گیری مقدار روی در آب Zn مثبت =تصفیه آب – وجود روی در آب آشامیدنی به سبب گالوانیزه بودن لوله های آب می باشد ، و وجود این یون بیشتر به دلیل وجود گاز co2 و یون های ci و  so در آب می باشد ، که باعث خورندگی و تخریب سطح داخلی لوله ها می گردند . اندازه گیری مقدار روی Zn  در آب به روش اسپکترفتومتری با دی تیزون : در محلول خنثی ، روی با دی تیزون ترکیب شده تشکیل روی دی تیزونات قرمز رنگ می دهد.         سنجش مواد آلی در آب اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی BOD : تصفیه آب = منظور از این شاخص ، تعیین آن قسمت از آلاینده های آلی است که باکتری ها قادر به تجزیه آن ها هستند. چو تجزیه مواد آلی موجود توسط باکتری های ( به طور طبیعی ) به دما و زمان بستگی دارد از این رو مقدار آن را در دمای 20 درجه سانتی گراد اندازه گیری می کنند . به تجربه ثابت شده است که (BOD )  یک نمونه در طی ساعات وحتی روزهای اولیه متفاوت می باشد و امروزه در سطح جهانی مقدار این شاخص را طی پنج روز به عنوان استاندارد انتخاب کرده و آن را به صورت BOD نشان می دهند . به عبارت دیگر BOD مقدار اکسیژن مولکولی حل شده مورد نیاز باکتری ها جهت اکسیداسیون مواد آلی در یک دوره پنج روزه می باشد که معمولا برای آب های تصفیه نشده مورد استفاده قرار میگیرد و برای آب های سطحی از BOD استفاده می شود = برای اندازه گیری BOD به یکی از دو روش می توان عمل کرد : 1= اندازه گیری مقدار اکسیژن محلول مصرفی در یک ظرف بسته و کالیبره شده که از مقدار اختلاف بین اکسیژن موجود نمونه در شروع دوره و پایان دوره می توان آن را بدست آورد . اکسیژن را همچنین می توان به روش حجم سنجی یا الکترومتری اندازه گیری نمود . 2= تزریق گاز اکسیژن به طور مداوم از یک کپسول به محلول نمونه آب در یک ظرف بسته و تعیین مقدار اکسیژن مصرف شده در طول دوره توسط مانومتر در هر صورت روش استاندارد بر اساس روش اول می باشد. اندازه گیری BOD بعد از رقیق سازی : تصفیه آب =  موادی که بدون کمک باکتری ها می توانند اکسیده شوند ، در نتیجه اندازه گیری BOD موثر هستند ،برای حذف این مواد شروع اندازه گیری BOD را دو ساعت بعد از رقیق سازی نمونه در نظر بگیرید. موادی که به شکل ممانعت کننده های بیولوژیکی یا سمی عمل می کنند ، باید غیر فعال شوند و اگر حذف این مواد در ترکیب آب نمونه اختلال قابل ملاحظه ای ایجاد کنند ، نتایج بدست آمده برای BOD صحیح نخواهد بود ، کلر آزاد را توسط اضافه کردن مقدار معادل از سدیم تیوسولفات می توان حذف نمود ، یک میلی لیتر سدیم تیو سولفات 1 دهم مول میتواند 4 میلی گرم کلر آزاد را حذف کند ، اگر آب نمونه دارای PH اسیدی قوی می باشد PH آن را به طریقی بین 7 یا 8 تنظیم می گردد. سدیم هیدروکسید حاوی سدیم آزید ،جهت حذف مزاحمت هایی از نیتریت بکار می رود ، بعضی از نیتریت ها تا زمان شروع دوره تشکیل نمی شوند ، در خصوص نمونه هایی از آب شکستن مواد آلی به ترکیبات معدنی ( اولین مرحله تجزیه ) خیلی سریع می باشد و دومین مرحله تجزیه با عنوان نیتریفیکاسیون  می تواند در خلال اولین دوره 5 روزه انجام شود ، عمل نیتریفیکاسیون را می توان با اضافه کردن 5 دهم میلی گرم معرف n – آلکیل تیواوره به مقدار زیادی متوقف کرد ، به طوریکه حتی از اکسیداسیون یون آمونیم هم جلوگیری می کند با تشکر از توجه شما به : گروه صنعتی و بین المللی تمدن آریا    اندازه گیری آب,آزمایش آب,آنالیز آب,مقاله در مورد آنالیز آب,مقاله در مورد آزمایش آب,نمونه گیری آب,آزمایش BOD,آزمایش قبل از تصفیه آب,راهنمایی آزمایش آب