Патент на изобретение №2322670

(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЧИСТОТЫ ВОДЫ

(57) Реферат:

Изобретение относится к методам исследования воды и может быть использовано для анализа содержания органических поллютантов в питьевой и иных водах. Способ основан на взаимодействии таннина с органическими поллютантами, содержащимися в природных водах, с образованием труднорастворимых в воде хиноидных структур, придающих образцу воды темный цвет. Для анализа используется 25%-ный раствор таннина, реакция проводится при температуре 80-90°С с последующим измерением оптической плотности пробы при 440 нм. Достигается повышение чувствительности, а также упрощение и ускорение анализа.

(56) (продолжение):

Изобретение относится к методам исследования воды и может быть использовано для анализа содержания органических поллютантов в питьевой и иных водах.

Известны способы определения в воде содержания комплекса органических веществ посредством их окисления перманганатом (метод Кубеля), бихроматом [1, 2].

Эти общепринятые методы требуют достаточно много времени для приготовления и проверки титрованных растворов для анализа, кроме того, для анализа требуется не менее трех-четырех растворов реагентов.

Техническое решение – упрощение техники метода, повышение чувствительности, экспрессности.

Это достигается тем, что в качестве химического реагента используют 2,5%-ный раствор таннина, при температуре 80-90°С в течение 10 минут, после чего измеряют оптическую плотность пробы при 440 нм.

Способ заключается в том, что при взаимодействии многочисленных фенольных групп таннина, который представляет собой ангидрид галловой кислоты, с органическими поллютантами, содержащимися в природных водах происходит окисление их в труднорастворимые в воде хиноидные структуры, имеющие темный цвет. Органические поллютанты – это комплекс органических веществ, способных реагировать с таннином в окислительно-восстановительных реакциях в условиях облучения квантами света (фотохимическая реакция). К таким веществам относятся белки, некоторые аминокислоты, фенолы и фенолокислоты, производные гуминовых кислот и другие, т.е. ассортимент органических поллютантов в природных водах весьма обширен и в каждом конкретном случае может заметно варьировать. Суть метода именно в получении интегрального показателя, обусловленного окислительно-восстановительными свойствами водных поллютантов.

Длина волны при фотометрии установлена в результате снятия спектра образцов (_max=440 нм), то есть экспериментальным путем.

Влияния неорганических примесей, содержащихся в воде, и их участие в реакции окисления таннина в образцах природных вод представляется сомнительным. В модельных опытах с растворами солей Са⁺⁺, Mg⁺⁺, Na⁺ и т.п. в дистиллированной воде мы не получили изменение окраски с таннином, а это те химические элементы, которые характеризуют качество воды.

Способ осуществляется следующим образом.

К 4 мл пробы воды добавляют 0,05-0,10 мл 2,5%-ного раствора таннина (для ускорения реакции пробу нагревают на водяной бане в течение 8-10 минут, при температуре 80-90°С), при этом образец приобретает желто-коричневый цвет разной степени интенсивности с опалесценцией. Оптическую плотность проб измеряют при 440 нм (кювета 10 мм) на фотоколориметре КФК-3 или КФК-2.

При последующем стоянии пробы коагулируют с образованием рыхлого темного осадка.

Для осуществления способа брали три пробы:

– контрольная – образец с дистиллированной водой,

– 1 опытная – образец с водопроводной водой,

– 2 опытная – образец с речной водой.

Пример 1 (контрольная проба).

К 4 мл пробы дистиллированной воды добавили 0,1 мл 2,5%-ного раствора таннина, затем пробу нагрели на водяной бане в течение 10 мин при температуре 80-90°С. Полученную пробу помещали в кювету 10 мм и измеряли оптическую плотность при 440 нм на фотоколориметре КФК-3.

Оптическая плотность дистиллированной воды близка к нулю – 0,03.

Пример 2 (1 опытная проба).

Опыт проводили аналогично примеру 1, в качестве образца использовали водопроводную воду.

Цвет желто-коричневый, оптическая плотность 0,36.

При проведении опытов с различными образцами водопроводной воды оптическая плотность находилась в интервале от 0,30 до 0,51.

Пример 3 (2 опытная проба),

Опыт проводили аналогично примеру 1, в качестве образца использовали речную (волжскую) воду.

Цвет желто-коричневый, оптическая плотность 0,48.

При анализах образцов речной воды из разных источников оптическая плотность находилась в интервале от 0,36 до 0,68.

Раствор таннина готовится на свежей дистиллированной воде. Устойчив при хранении при комнатной температуре.

Предлагаемый способ можно использовать для экспресс-оценки качества природной воды, а также для проверки эффективности дистилляции и фильтрации потребляемой воды. Его можно рассматривать в определенной степени как альтернативу анализа химического потребления кислорода (ХПК) и биологического потребления кислорода (БПК) (метод Кубеля).

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Руководство по химическому и технологическому анализу воды. ВНИИ ВОДГЕО ГОССТРОЯ СССР. М., 1973, стр.59, 64.

2. ГОСТ 23268.12-78.

Формула изобретения

Способ контроля чистоты воды путем взаимодействия с химическим реагентом, отличающийся тем, что в качестве химического реагента используют 2,5%-ный раствор таннина, реакцию проводят при температуре 80-90°С в течение 10 мин, после чего измеряют оптическую плотность пробы при 440 нм.

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 27.12.2008

Извещение опубликовано: 20.09.2010 БИ: 26/2010