8.2.2 Химические методы анализа
Рассмотрим важнейшие из них - ХПК и БПК.
ХПК - мера общей загрязненности воды содержащимися в ней органическими и неорганическими восстановителями, реагирующими с сильным окислителем. Ее обычно выражают в молях эквивалента кислорода, израсходованного на реакцию:Cr2O2- + 14H + + 6e ^ 2Cr3+ + 7H2O.
Остаток дихромата оттитровывается стандартным раствором соли Fe (II):
6Fe2+ + Cr2O2- + 14H + ^ 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O .
Поскольку ХПК не характеризует все органические загрязнители, окисляемые до углекислоты и воды, проводят еще определение общего органического углерода. Для этого в пробе окисляют органические загрязнители. Выделяющийся СО2 поглощают раствором щелочи. Оттитровав остаток щелочи кислотой, находят искомый показатель. Вычислив отношение ХПК к общему углероду, получают показатель загрязненности сточных вод органическими веществами.
БПК - это количество кислорода, требующееся для окисления находящихся в воде веществ в аэробных условиях в результате происходящих в воде процессов. Для его определения отбирают две пробы воды. В первой сразу же определяют содержание растворенного кислорода. К пробе добавляют раствор соли Mn (II) и аммиак, в результате чего образуется окислитель - гидратированная форма диоксида марганца:
O2 + 2Mn(OH)2 ^ 2MnO2aq + 2H2O .
Далее вводят избыток иодида калия и выделившийся иод оттитровывают раствором тиосульфата:
MnO2aq + 4H + +1- ^ Mn2+ +12 + 2H2O;
I2 + 2S2O2- ^ S4O2-+ 2I-
Вторую пробу закрывают и оставляют на 2, 3, 5, 10 или 15 суток. Далее, действуя описанным выше способом, находят остаток кислорода. Разность между первым и вторым определениями дает БПК.
Приведенные примеры иллюстрируют применение в экологическом мониторинге классических химических методов анализа. Особенно велика роль в экологическом мониторинге современных методов аналитической химии, называемых инструментальными.