Руководство по химическому анализу вод. Шпейзер Г.М - 25 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

25
о.-в. потенциала системы железа (Fe
3+
+ е ^ Fe
2+
) в большой степени зависит от рН среды, рез-
ко снижаясь при повышении рН. Велика также роль органических веществ, окисление которых
(главным образом биохимическое) может снизить Eh воды до весьма низких значений.
Окислительно-восстановительный потенциал поверхностных вод. В природной воде
о.-в. потенциал изменяется от—500 до + 700 мВ. Величина этих пределов связана с устойчиво-
стью воды как химического соединения. Поверхностные воды, а также грунтовые воды, содержа-
щие свободный кислород, характеризуются величиной Eh, изменяющейся от 100 до 500 мВ.
Подземные воды, связанные с битуминозными породами или нефтяными
залежами, имеют величи-
ну Eh значительно ниже нуля, местами до —500 мВ .
Цели наблюдения. Окислительно-восстановительный потенциал является одним из важных
показателей химико-биологического состояния водоема. Величины окислительно-восстановитель-
ного потенциала и рН удобны для установления состояния и формы, в которых находятся элемен-
ты.
От о.-в. потенциала и рН зависит жизнедеятельность микроорганизмов, направление и способы
трансформации органического вещества природных вод.
ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНО-
ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО ПОТЕНЦИАЛА
Отбор, хранение проб. Так как окислительно-восстановительный потенциал в природных во-
дах в большой степени зависит от газового состава воды (О
2
, H
2
S, СН
4
), его определение необходи-
мо производить на месте отбора пробы. Чтобы исключить влияние кислорода воздуха на Eh воды,
следует применять проточные ячейки, изолированные от воздуха. Это особенно касается природ-
ных вод с низкими значениями о.-в. потенциала.
Принцип метода. В качестве индикаторного электрода обычно используют платиновый (очень
редко золотой) электрод, а вспомогательногохлорсеребряный или каломельный электрод.
Платиновый электрод, введенный в среду, содержащую обратимые о.-в. системы, приобретает
ее потенциал. Скорость установления потенциала зависит от ряда факторов, среди которых глав-
ными являются о.-в. емкость среды. О.-в. емкостьпонятие, аналогичное буферной емкости. Она
определяется концентрациями окисленных и восстановленных форм элементов с переменной ва-
лентностью в растворе. Процесс установления потенциала состоит в приобретении индикатор-
ным электродом определенного заряда за счет окислителей или восстановителей раствора. В за-
висимости от Eh среды электрод заряжается положительно или отрицательно. При этом наблюда-
ется адсорбция определенных количеств атомарного кислорода или водорода, образующихся на
электроде при разряде воды или ионов гидроксила
и водорода. При положительном заряде элек-
трода
H
2
OO
адс
+ 2Н
+
+ 2ē
2OH
-
O
адс
+ H
2
O + 2ē
                                                   25

о.-в. потенциала системы железа (Fe3+ + е ^ Fe2+) в большой степени зависит от рН среды, рез-
ко снижаясь при повышении рН. Велика также роль органических веществ, окисление которых
(главным образом биохимическое) может снизить Eh воды до весьма низких значений.
Окислительно-восстановительный потенциал поверхностных вод. В природной воде
о.-в. потенциал изменяется от—500 до + 700 мВ. Величина этих пределов связана с устойчиво-
стью воды как химического соединения. Поверхностные воды, а также грунтовые воды, содержа-
щие свободный кислород, характеризуются величиной Eh, изменяющейся от 100 до 500 мВ.
Подземные воды, связанные с битуминозными породами или нефтяными залежами, имеют величи-
ну Eh значительно ниже нуля, местами до —500 мВ .
      Цели наблюдения. Окислительно-восстановительный потенциал является одним из важных
показателей химико-биологического состояния водоема. Величины окислительно-восстановитель-
ного потенциала и рН удобны для установления состояния и формы, в которых находятся элемен-
ты.
От о.-в. потенциала и рН зависит жизнедеятельность микроорганизмов, направление и способы
трансформации органического вещества природных вод.
            ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНО-
                         ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО ПОТЕНЦИАЛА

      Отбор, хранение проб. Так как окислительно-восстановительный потенциал в природных во-
дах в большой степени зависит от газового состава воды (О2, H2S, СН4), его определение необходи-
мо производить на месте отбора пробы. Чтобы исключить влияние кислорода воздуха на Eh воды,
следует применять проточные ячейки, изолированные от воздуха. Это особенно касается природ-
ных вод с низкими значениями о.-в. потенциала.
      Принцип метода. В качестве индикаторного электрода обычно используют платиновый (очень
редко золотой) электрод, а вспомогательного — хлорсеребряный или каломельный электрод.
   Платиновый электрод, введенный в среду, содержащую обратимые о.-в. системы, приобретает
ее потенциал. Скорость установления потенциала зависит от ряда факторов, среди которых глав-
ными являются о.-в. емкость среды. О.-в. емкость — понятие, аналогичное буферной емкости. Она
определяется концентрациями окисленных и восстановленных форм элементов с переменной ва-
лентностью в растворе. Процесс установления потенциала состоит в приобретении индикатор-
ным электродом определенного заряда за счет окислителей или восстановителей раствора. В за-
висимости от Eh среды электрод заряжается положительно или отрицательно. При этом наблюда-
ется адсорбция определенных количеств атомарного кислорода или водорода, образующихся на
электроде при разряде воды или ионов гидроксила и водорода. При положительном заряде элек-
трода
                                     H2O→Oадс + 2Н+ + 2ē
                                    2OH- → Oадс + H2O + 2ē