органічних сполук окислюється на 90 ... 100%, а у водах, де ці сполуки переважають, такі як міські стічні води, значення ГПК є реальним заходом теоретичного споживання кисню. Для інших вод, що містять великі кількості певних речовин, слабо окислюваних в умовах досвіду, значення ГПК є слабкою мірою теоретичного споживання кисню. Те ж саме можна сказати і про деяких промислових стоках.
Таким чином, значення ГПК залежить від складу досліджуваної води. Про це необхідно пам'ятати при розгляді результатів, отриманих методом, визначеним у міжнародному стандарті ІСО 6060.
Суть методу полягає в нагріванні зі зворотним холодильником випробуваної проби в концентрованої сірчаної кислоти з відомою кількістю біхромату калію в присутності срібного каталізатора протягом певного проміжку часу. Потім проводять титрування залишку біхромату калію сіллю Мора і розраховують ГПК за кількістю відновленого біхромату, причому 1 моль біхромату відповідає півтора молям кисню. Відходом хімічної реакції, що лежить в основі методу, є токсичний тривалентний хром (Cr +3).
Критерій ГПК, виражений в міліграмах кисню, потрібного для окислення органічних речовин у літрі води, дозволяє оцінити якість води, ця оцінка проводиться за чотирма рівнями якості, наведеним у табл. 1.
озонохемілюмінесцентний хімічний вода
Таблиця 1. Якість води в залежності від біхроматной окислюваність і змісту загального органічного вуглецю [3].
Тип ВодХарактерістіка якості водВелічіна біхроматной окислюваність, ХПК, мг/дм 3 Зміст С орг, мг/дм 3 I II III IVЧістие води Незначно забруднені води Сильно забруднені води Дуже сильно забруднені води15 ... 25 26...70 71 ... 100 більш +1007 ... 12 13 ... 35 36 ... 50 більше 50
1.2.2 Методи, засновані на біологічному споживанні кисню
Біохімічне споживання кисню (БПК) - це кількість кисню, необхідний для окислення знаходяться у воді органічних речовин в аеробних умовах в результаті відбуваються у воді біологічних процесів. Окислювальний процес у цих умовах здійснюється за рахунок мікроорганізмів, що використовують органічні компоненти в якості їжі. Метод визначення БПК у стічних водах зводиться до наступного.
Досліджувану стічну воду після двогодинного відстоювання розбавляють чистою водою, взятої в такій кількості, щоб міститься в ній кисню з надлишком вистачило для повного окислення всіх органічних речовин в стічній воді. Визначивши вміст розчиненого кисню в отриманій суміші, її залишають у закритій склянці на 2, 3, 5, 10, 15 діб, визначаючи вміст кисню після закінчення кожного з перерахованих періодів часу (період інкубації).
Зменшення кількості кисню у воді показує, скільки його за цей час витрачено на окислення органічних речовин, що знаходяться в стічній воді. Ця кількість, віднесене до 1 л стічної води, і є показником біохімічного споживання кисню стічної води за даний проміжок часу (БПК2, БПК3, БСК5, БПК10, БПК15).
Слід зазначити, що біохімічне споживання кисню не враховує його витрата на нітрифікацію. Тому повне БПК слід проводити до початку нітрифікації, яка починається зазвичай через 15-20 діб. БПК стічної води розраховується за формулою:
де a 1 - концентрація кисню в підготовленій для визначення пробі на початку інкубації (в «нульовій день»), мг/л; а 2 -Концентрація кисню в разбавляющей воді на початку інкубації, мг/л; b 1 -Концентрація кисню в пробі в кінці інкубації, мг/л; b 2 -Концентрація кисню в разбавляющей воді в кінці інкубації, мг/л; V-обсяг стічної води, що міститься в 1 л проби, після всіх вироблених розбавлень, мл. При цьому визначення розчиненого кисню здійснюється, як правило, йодометричним методом Вінклера, заснованим на окисленні марганцю (II) в лужному середовищі до марганцю (IV):
Mn (OH) 2 + O 2 +2 (n - 1) H 2 O=2MnO 2 - nH 2 O
і подальшому його розчиненні у кислому розчині йодиду калію:
МпО 2 п Н 2 O + 4Н + + 2I -=Мn 2 + I 2 + (n + 2) H 2 O
з оттітрованіем виділився йоду тіосульфатом натрію. З порівняння методів ГПК і БПК неважко зрозуміти, що метод БПК за часом отримання кінцевого результату аналізу значно більш тривалий, ніж метод ГПК. Тим не менш, в бюлетенях, що характеризують стічні води, він завжди фігурує як один з основних показників.
Є варіанти аналітичних методів, що дозволяють порівняно простими операціями виділити органічні речовини з стічної води, розділити їх за хімічними властивостями на кілька груп і визначити зміст кожної групи воді. Подальшим аналізом виділеної групи органічних речовин (газорідинної хроматографією, дослідженням поглинання ними інфрачервоних пром...
