ВВЕДЕНИЕ
Интенсификация животноводства вызвала необходимость существенно повысить роль и значение всех зооветеринарных мероприятий, в том числе гигиены содержания животных, которая является неотъемлемой частью технологических циклов производства животноводческой продукции.

Без решения общих гигиенических и санитарных вопросов невозможно добиться стабильного ветеринарного благополучия хозяйств. Зоогигиена направлена на пре­дупреждение болезней животных, повышение их продуктивности путем создания соответствующих условий содержания. Болезни у животных различной этиологии часто связаны с нарушением условий содержания, кормления, ухода и эксплуатации.

Несоблюдение режимов микроклимата, норм кормления, высокая плотность размещения, адинамия, неправильный монтаж оборудования нередко сопровождаются стрессами у животных, нарушением обмена веществ (кетозы, остеома­ляция, рахит, агалактия и др.). Вредные и ядовитые примеси в воздухе, воде и кормах могут привести к отравлению, вызвать ту или иную патологию, сопровождающуюся ослаб­лением естественной устойчивости организма. Нередко все это усугубляется внедрением патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, содержащихся в окружающей среде.

Некоторые болезни (поражение копыт, маститы) возникают в результате неправильного оборудования полов, нерационального размещения животных в помещениях. Нарушение гигиены на фермах и промышленных комплексах сопровождается увеличением числа инфекционных и инвазионных болезней.

В связи с вышеизложенным основные задачи зооинженера следующие: исключать факторы, отрицательно влияющие на здоровье и продуктивность животных; своевременно принимать меры к полному использованию генетического потенциала их организма; постоянно контролировать мероприятия, связанные с гигиеной содержа­ния, кормления животных, их эксплуатацией.

В настоящем издании обобщены инновационные требования к гигиене содержания сельскохозяйственных животных, проанализировано влияние на них факторов окружающей среды, воды, воздуха, кормов, почвы. В практикум включены нормативные положения, регламентирующие условия содержания животных и методы их исследования. При выборе методов исследований учитывались современные требования − точность, возможность применения их как в лабораторных условиях, так и непосредственно хозяйствах, несложность при использовании лабораторного оборудования, аппаратуры и специальных приборов.

Многоукладность сельскохозяйственного производства обязывает работников животноводства знать и учитывать основные зооветеринарные требования, связанные с проектированием и экспертизой проектов на строительство, реконструкцию и последующую эксплуатацию животноводческих помещений. Поэтому в практикуме описаны виды проектов, этапы проектирования и методика расчета курсовой работы. Повышению самостоятельности студентов в изучении материалов по гигиене животных будет способствовать в дальнейшем выполнение ими курсовой работы.

Справочный материал по зоогигиене изложен в соответствии с современными требованиями и нормативными документами: ГОСТами, РНТП, рекомендациями и инструкциями.

Выполнение требований гигиены на каждом производственном участке животноводческого предприятия позволит обеспечить дальнейший рост сохранности и продуктивности животных.

Раздел 1. САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ

ИССЛЕДОВАНИЯ ВОДЫ
Наличие воды является необходимым условием жизни человека, животных и растений. Чрезвычайно важно ее народнохозяйственное значение. Вода в то же время – фактор внешней среды, оказывающий весьма значительное влияние на здоровье животных. Поэтому изучение ее состава и свойств, характера воздействия на организм животных уже давно занимает одно из основных мест в зоогигиенической науке.

Требования к воде и систематический контроль за ее качеством неизмеримо возрастают в условиях промышленного животноводства при концентрации на ограниченных площадях большого количества животных. В хозяйствах, не обеспеченных достаточным количеством воды высокого качества, весьма затруднительно поддерживать высокий санитарный уровень производства продукции животноводства. Одно из важнейших гигиенических мероприятий, способствующих сохранению здоровья, а также повышению продуктивности животных, – бесперебойное обеспечение их в достаточном количестве доброкачественной питьевой водой. Постоянное наличие воды позволяет поддерживать в помещениях, лагерях и на территориях ферм необходимый санитарный режим, способствующий охране здоровья животных и получению продукции высокого санитарного качества. Обеспечение животных доброкачественной водой способствует поддержанию нормального уровня обмена веществ, роста и развития, устойчивости к заболеваниям и высокой продуктивности организма.

В гигиене уделяется большое внимание санитарной оценке питьевой воды по ее физическим свойствам, химическим примесям и биологическим показателям. В связи с этим к качеству воды предъявляют определенные санитарно-гигиенические требования, которые регламентируются специальным законодательным документом − санитарными правилами и нормами «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» (СанПиН 10-124 РБ 99). Особое внимание уделяется санитарно-гигиенической оценке источников водоснабжения и способам очистки, улучшения и обеззараживания питьевой воды.
Задание 1. Правила взятия проб воды для исследования.

Топографическая оценка водоисточников
Цель задания: ознакомиться с правилами взятия проб воды из различных источников водоснабжения.

Приборы: батометр или бутыль.

Отбор проб воды для химического анализа (ГОСТ 2874–82). Для проведения различных санитарно-гигиенических исследований и получения достоверных результатов необходимо придерживаться установленных правил отбора, хранения и транспортировки проб воды. Пробу необходимо брать так, чтобы она соответствовала всей массе исследуемой воды.

Для взятия пробы с определенной глубины существуют специальные приборы − батометры (рис.1).

Примитивный батометр можно смонтировать из бутыли.

Для полного химического анализа пробы воды отбирают в бутыли емкостью 5 л, для сокращенного анализа – в бутыли емкостью 2 л. Бутыли должны быть чисто вымыты и ополоснуты дистиллированной водой.

М
Рис.1. Батометры.

есто взятия пробы воды определяют в зависимости от характера источника и цели исследования. При взятии пробы из водопровод-

ного крана, колодезного насоса или артезианской скважины воду предварительно спускают или откачивают в течение 10 – 15 мин.

Из грунтовых колодцев и родников желательно производить две выемки проб: одну – рано утром, до начала расходования воды, а вторую – вечером, по окончании расходования.

Пробы воды из открытых водоемов берут с глубины 0,5 – 1,0 м в некотором отдалении от берега (1 – 2 м). При отсутст­вии батометра пробы воды отбирают бутылью. Бутыль вставляют в тяжелую оправу или подвешивают к ней груз. К пробке бутыли прикрепляют шнур. Пробы воды с небольшой глубины берут при помощи шеста, к которому прикреплена бутыль. Помещают бутыль на намеченной глубине. Пользуясь шнуром, прикрепленным к пробке, вынимают ее. Во всех случаях отбора проб бутыль не менее двух раз ополаскивают водой, подлежащей исследованию. Бутыль заполняют водой доверху, после чего верхний слой ее сливают с таким расчетом, чтобы под пробкой остался только небольшой слой воздуха. При отборе пробы воды составляют сопроводительный документ, копию которого потом прилагают к анализу. В сопроводительном документе должны содержаться следующие сведения:

1. 
   Наименование водоисточника и его местонахождение.
   
2. 
   Дата выемки пробы (год, месяц, число и час).
   
3. 
   Место и точка взятия пробы. Если берут пробу воды из
   открытого водоема, в сопроводительном документе необходимо указать расстояние от берега и глубину, с которой взята проба воды (расстояние от поверхности воды и дна водоема).
   
4. 
   При отборе проб воды из колодцев, скважин и открытых водоемов указывают метеорологические условия: температуру воздуха, наличие осадков (в день отбора пробы и предшествующие 10 дн.), силу и направление ветра, температуру воды при отборе пробы.
   

5. 
   Особые условия, которые могут оказать влияние на качество воды.
   

5. 
   Цель исследования воды.
   

5. 
   Место работы, должность и подпись лица, производившего отбор пробы.
   

В том случае, когда пробы воды могут быть доставлены в лабораторию не ранее 5 ч с момента отбора, следует предохранить их от нагревания или замерзания. Пробы упаковывают в ящик или корзину (желательно с войлочной прокладкой). В случае невозможности исследования воды в день отбора проб их хранят в холодильнике. Предельно допустимый срок хранения для чистой воды – 72 ч, малозагрязненной – 48 ч, загрязненной – 12 ч.

Санитарно-топографическое обследование и оценка водоисточника. Основной задачей санитарно-топографического обследования источников водоснабжения является определение качества воды и возможных источников ее загрязнения.

Обследование производится путем тщательного осмотра места расположения водоисточника и прилегающей территории. Обращают внимание при этом на рельеф, наличие загрязняющих объектов – скотных дворов, населенных пунктов, промышленных и сельскохозяйственных предприятий, свалок, навозохранилищ, их расстояние до водоисточника.

Особое внимание обращается на возможность установления зон санитарной охраны вокруг места будущего забора воды.

Карта санитарно-топографического описания пруда:

1. Название водоисточника.

2. Почтовый адрес водоисточника.

3. Размеры пруда: длина, ширина, средняя глубина.

4. Поверхностные водоисточники, впадающие в пруд, и их дебит.

5. Скорость движения воды в водоисточнике.

6. Характеристика берегов пруда (почва, рельеф, растительность).

7. Жилье, животноводческие, сельскохозяйственные, промышленные и другие объекты, расположенные у пруда, и их влияние на водоисточник.

8. Имеются ли места для стока поверхностных вод с полей и огородов, на которых применяются органические и минеральные удобрения.

9. Имеются ли места для отдыха и купания.

10. Конструкция плотины.

11. Используются ли водоисточники для поения животных, указать места водопоя и их состояние.

12. Расстояние от водоисточника до пастбищ и ферм.

13. Физические свойства воды (температура, прозрачность, цвет и запах).

14. Водная растительность пруда.

15. Заключение о качестве воды в водоисточнике и его изменениях по сезонам года.

Практические задания для самостоятельной работы:

1.Провести санитарно-топографическое обследование водоисточников.

2. Освоить метод отбора воды из открытого водоисточника с помощью батометра или бутыли.
Контрольные вопросы

1. 
   Какие существуют основные правила взятия средней пробы воды из открытых водоисточников?
   
2. 
   Как проводится санитарно-топографическое обследование и оценка открытого водоисточника?
   
3. 
   Какие существуют основные правила взятия средней пробы воды из закрытых водоисточников?
   

Задание 2. Определение физических

свойств воды (применительно к ГОСТ 2874-82)
Цель задания: отработать методику определения физических свойств воды.

Приборы и реактивы: пробирки, термометры, цилиндры, колбы, прибор Снеллена, проволочное кольцо.

Определение температуры. Температуру воды определяют непосредственно в водоеме или немедленно по выемке пробы. Для измерения температуры воды применяют термометры с ценой деления 0,1⁰, при измерении температуры с поверхностных слоев водоема – термометры в оправе с чашечкой вокруг ртутного шарика. При извлечении термометра из колодца для предупреждения смещения ртути его ртутный шарик обматывают 5 – 6 слоями марли или ваты.

Для определения температуры воды на месте выемки проб воду в количестве не менее 1 л наливают в сосуд, температуру которого доведена до температуры исследуемой воды. Стенки сосуда должны быть защищены от нагревания или охлаждения. Нижнюю часть термометра погружают в воду и через 5 мин делают отсчет его показаний. При отсчете мениск ртути в термометре должен быть на уровне глаз. Тем­пературу воды выражают с точностью до 1⁰.

Одновременно с измерением температуры воды открытых водоемов или подземных источников измеряют также температуру воздуха.

Для определения температуры воды на различных глубинах пользуются черпательным термометром (рис.2), в котором термометр заключен в металлический футляр, а резервуар его погружен в чашечку, наполняющуюся водой в момент взятия пробы.

Рис.2. Термометр черпательный.
Определение прозрачности воды. Прозрачность воды опреде-

ляют с помощью прибора Снеллена,

Рис.3. Прибор Снеллена.

который представляет собой стеклянный цилиндр с плоским дном (рис.3). Цилиндр градуирован по высоте на сантиметры, начиная от дна. Высота градуированной части составляет 30 см. Цилиндр укрепляют в специальном штативе. Прозрачность воды определяют путем чтения специального шрифта через столб воды, находящейся в цилиндре. Цилиндр помещают на высоту 4 см от шрифта. Испытуемую воду хорошо взбалтывают и тотчас переливают в цилиндр. Определение проводят в хорошо освещенном помещении, не на пря­мом свету, на расстоянии 1 м от окна. Прозрачность воды вы­ражают в сантиметрах высоты столба воды с точностью до 0,5 см.

При определении прозрачности воды в полевых условиях берут кольцо из проволоки толщиной 1 – 2 мм с диаметром кольца в 1 – 1,5 см.

Кольцо на длинной проволочной рукоятке погружают в воду, налитую в цилиндр, до тех пор, пока его контуры сделаются невидимыми. Измеряют в сантиметрах глубину, при которой проволочное кольцо снова становится видимым при его подъеме в воде. Вода прозрачностью 30 см и более считается нормальной, а с прозрачностью менее 30 см – не пригодной для питья.

Определение запаха. Характер запаха и его интенсивность определяют органолептически. При этом должны соблюдаться следующие ус­ловия: а) воздух в помещении, где производится определе­ние, не должен иметь никакого запаха; б) одежда, руки, лицо и волосы исследователя не должны иметь отвлекающего запаха; в) нельзя одному и тому же лицу длительное время подряд многократно производить определение запаха, так как наступает утомление и притупление обоняния.

Определение характера запаха. Температуру исследуемой воды доводят до 15 – 20°, после чего воду наливают в широкогабаритную колбу емкостью 150 – 200 мл на ²/₃ ее объема. Колбу прикрывают часовым стеклом и встряхивают вращательными движениями, после чего снимают стекло и втягивают носом воздух из колбы. Различают две группы запахов:

а) естественного происхождения, вызванные живущими и отмирающими в воде организмами, влиянием берегов, дна, почвы, срубов, колодцев;

б) искусственного происхождения, вызванные поступлением в водоем промышленных сточных вод или введением в воду химических соединений при ее очистке и обеззараживании на водопроводных станциях.

Характер запаха естественного происхождения определяется по табл. 1. Характер запаха искусственного происхождения называют по соответствующему веществу (фенольный, хлорфенольный, бензинный, хлорный и др.).

Таблица 1. Определение характера и рода запаха воды

Символ	Характер запаха	Примерный род запаха
А Б Г Д 3 П Р С Т Н	Ароматичный Болотный Гнилостный Древесный Землистый Плесневый Рыбный Сероводородный Травянистый Неопределенный	Огуречный, цветочный Илистый, тинистый Фекальный, сточный Запах мокрой щепы, древесной коры Прелый, свежевспаханной земли, гнилистый Затхлый, застойный Рыбьего жира, рыбы Тухлых яиц Скошенной травы, сена Запахи естественного происхождения, не подходящие под предыдущие определения

Запах воды, подвергаемой хлорированию, определяют через 30 мин после введения хлора.

Определение интенсивности запаха. Интенсивность запаха определяют по табл. 2 в балльной системе: а) при темпера­туре 15 – 20°; б) при температуре около 60°.
Таблица 2. Балльная оценка интенсивности запаха воды

Балл	Запах	Описание
0 1 2 3 4 5	Нет Очень слабый Слабый Заметный Отчетливый Очень сильный	Отсутствие ощутимого запаха Запах, не поддающийся обнаруживанию потребителем, но обнаруживаемый в лаборатории опытным исследователем Запах, не привлекающий внимание потребителя, но такой, который можно заме­тить, если указать на него Запах, который легко обнаруживается и дает повод с подозрением относиться к воде Запах, обращающий на себя внимание и делающий воду не приятной для питья Запах настолько сильный, что делает воду не приятной для питья

Интенсивность запаха определяют так же, как и характер запаха. Нагревание производят в колбе, покрытой часовым стеклом.

Определение вкуса и привкуса воды. В сырой воде качество вкуса и привкуса и их интенсивность определяют органолептически, за исключением воды открытых водоемов и воды сомнительного происхождения в санитарном отношении. Эту воду перед определением вкуса необходимо прокипятить и охладить до комнатной температу­ры. Вкус и привкус хлорированной воды определяют спустя 30 мин после введения хлора.

Для определения вкуса и привкуса воду в количестве около 15 мл набирают в рот и держат там несколько секунд (проглатывать ее не следует). Различают 4 вида вкуса: соленый, горький, сладкий и кислый. Остальные виды вкусовых ощущений называют привкусами, характеризуя их по соответствующим признакам: рыбный, металлический, хлорный и т. д. Интенсивность вкуса и привкуса определяют по табл. 2 так же, как интенсивность запаха.

Определение цветности воды. Цветность воды определяется путем сравнения испытуемой воды с дистиллированной. Исследуемую воду наливают в пробирку диаметром около 1,5 см, высотой 12 см и ставят рядом другую пробирку с дистиллированной водой. Цветность определяют по шкале, приведенной в табл. 3.

Цветность хорошей воды должна быть ниже 20°, а допустимой можно считать воду с цветностью до 40°.

Таблица 3. Показатели цветности воды

Окрашивание при рассматривании сбоку	Окрашивание при рассматривании сверху	Цветность по американской платинокобальтовой шкале
Нет	Нет	Менее 100
Нет	Едва уловимое, слабо-желтоватое	100
Нет	Очень слабо-желтое	200
Едва уловимое при сравнении с дистиллированной водой	Слабо-желтоватое	300
Едва уловимое, бледно-желтоватое	Желтоватое	400
Едва заметное, бледно-желтоватое	Светло-желтоватое	800
Очень бледно-желтова-тое	Желтое	1500
Бледно-желтоватое	Интенсивно-желтое	3000
Желтое	Интенсивно-желтое	5000

Практические задания для самостоятельной работы:

1. Провести определение вкуса и привкуса воды.

2. Провести определение характера и рода запаха воды.
Контрольные вопросы
1. Перечислите основные физические показатели воды.

2. Как проводят определение температуры и прозрачности воды?

3. Как проводится определение в воде запаха и цветности?
Задание 3. Определение реакции (рН)

и окисляемости воды
Цель задания: научиться с помощью универсальной индикаторной бумаги и химических реактивов определять рН воды и ее окисляемость.

Приборы и реактивы: пробирки, стаканы, универсальная индикаторная бумага, 0,01 н. раствор марганцовокислого калия, 0,01 н. раствор щавелевой кислоты, раствор серной кислоты (1 : 3).
Реакция воды
Обычная вода имеет слабощелочную реакцию. Вода, сильно загрязненная органическими веществами, может иметь кислую реакцию.

Определение реакции воды с помощью универсальной индикаторной бумаги. Полоску индикаторной бумаги погружают в испытуемую воду на 30 с. Вынимают полоску и немедленно сравнивают полученную окраску с цветной шкалой, имеющейся в комплекте с индикаторной бумагой.

Титрование децинормальным (0,1 н.) раствором НС1 или 0,1 н. раствором NаОН. Наливают в колбу 100 мл воды, добавляют две капли 0,1%-ного раствора метилоранжа (при щелочной реакции воды получается светло-желтое окрашивание), титруют из бюретки 0,1 н. раствором НС1 до перехода цвета жидкости в оранжевый или чуть заметный розовый. Количество миллилитров 0,1 н. раствора НС1 будет выражать щелочность воды в градусах. 1⁰ щелочности воды – это содержание щелочей в 1 л воды, на нейтрализацию которых требуется 1 мл 1 н. раствора НС1.
Определение окисляемости воды
Окисляемость воды определяют титрованным раствором марганцовокислого калия в кислой среде. Метод основан на том, что марганцовокислый калий в присутствии серной кислоты окисляет органические вещества, находящиеся в воде, переходя при этом в сернокислый марганец.

Окисляемость воды выражают в миллиграммах кислорода, пошедшего на окисление органических веществ в 1 л воды.

Для приготовления 0,01 н. раствора 0,32 г марганцовокислого калия, отвешенного на технохимических весах, вносят в мерную колбу емкостью 1000 мл, растворяют в дистиллированной воде и доводят объем раствора дистиллированной водой до метки.

Для приготовления 0,1 н. раствора отвешивают на аналитических весах 6,303 г щавелевой кислоты (предварительно высушенной на фильтровальной бумаге) и вносят в мерную колбу емкостью 1000 мл. Навеску растворяют в небольшом количестве дистиллированной воды, подкисленной 1 мл раствора серной кислоты (1:3), и объем раствора доводят дистиллированной водой до метки.

Приготовление раствора серной кислоты (1 : 3). К 150 мл дистиллированной воды (осторожно, по стенкам сосуда) прибавляют

50 мл концентрированной серной кислоты.

Ход определения. В коническую колбу емкостью 250 мл вносят пипеткой 100 мл исследуемой воды, 5 мл раствора серной кислоты (1:3) и 10 мл 0,01 н. раствора марганцовокислого калия. Колбу закрывают часовым стеклом и нагревают на сильном огне до начала кипения, после чего, уменьшив нагрев, поддерживают кипение в течение 10 мин с момента начала закипания. Затем колбу снимают с нагревательного прибора, приливают к горячему раствору из бюретки точно 10 мл 0,1 н. раствора щавелевой кислоты и перемешивают содержимое колбы кругообразным вращением. Обесцветившуюся жидкость титруют 0,01 н. раствором марганцовокислого калия до устойчивого слабо-розового окрашивания. По окончании кипячения содержимое колбы должно оставаться окрашенным в розово-фиолетовый цвет.

Результаты определения вычисляют по формуле

,

где Х – окисляемость исследуемой воды, выраженная в миллиграммах кислорода на 1 л;

А₁ – число миллилитров 0,01 н. раствора марганцовокислого калия, прибавленного до начала кипячения;

А₂ – число миллилитров 0,01 н. раствора марганцовокислого калия, пошедшего на обратное титрование;

К – поправочный коэффициент 0,01 н. раствора марганцовокислого калия;

V – количество миллилитров воды, взятой для определения;

0,08 – количество миллиграммов кислорода, содержащегося в 1 мл 0,01 н. раствора марганцовокислого калия.

Пример. Для определения было взято 100 мл воды. До начала кипячения в колбу было внесено 10 мл 0,01 н. раствора марганцовокислого калия (А₁). На обратное титрование после прибавления щавелевой кислоты пошло 4,2 мл 0,01 н. раствора марганцовокислого калия (А₂). Поправочный коэффициент 0,01 н. раствора марганцовокислого калия (К) равен 0,9804. В данном случае окисляемость воды

Х = мг/л.

Для ориентировочного определения окисляемости воды с открытых водоемов в полевых условиях пользуются следующим методом. В пробирку наливают 10 мл исследуемой воды и добавляют 0,5 мл 25%-ной Н₂SО₄ и 1 мл 0,01 н. раствора КMnО₄, перемешивают и оставляют на 20 мин при температуре выше 20⁰ или на 30 – 40 мин при температуре 10 – 20⁰. Затем, пользуясь табл. 4, определяют окисляемость по окраске в пробирке.

Самая чистая вода имеет окисляемость менее 1 мг/л. Для людей допустима вода с окисляемостью до 1 – 2 мг/л. Для поения животных используется вода с окисляемостью 3 – 5 мг/л, если органические вещества не животного, а растительного происхождения.

Таблица 4. Показатели окисляемости воды

Цвет воды в пробирке при рассматривании сбоку	Окисляемость О2, мг/л
Яркий лилово-розовый	1
Лилово-розовый	2
Слабо-лилово-розовый	4
Бледно-лилово-розовый	6
Розово-желтый	12
Желтый	12 и более

Практические задания для самостоятельной работы:

1. Определить реакцию воды с помощью лакмусовой бумажки.

2. Провести определение окисляемости воды в полевых условиях.

3. Оценить полученные результаты и сделать вывод о загрязнении воды органическими веществами.

Контрольные вопросы
1. Методики определения реакции воды.

2. Какие факторы оказывают влияние на окисляемость воды?

3. Методики определения растворенного кислорода в воде.
Задание 4. Определение жесткости воды
Цель задания: изучить методику определения жесткости воды, научиться определять устранимую, общую и постоянную жесткость воды.

Приборы и реактивы: коническая колба емкостью 200 – 250 мл; мерный цилиндр на 1000 мл; две бюретки для титрования; воронки; бумажные фильтры; электроплитка; 0,1 н. раствор соляной кислоты; щелочная смесь, состоящая из равных частей 0,1 н. раствора Na₂CO₃ (углекислого натрия) и 0,1 н. раствора NaOH (едкого натрия); 0,2%-ный раствор метилрота.

Для приготовления 0,1 н. раствора соляной кислоты необходимо взять 15 мг крепкой соляной кислоты (уд. масса 1,12) и развести до объема 1000 мл дистиллированной водой.

Щелочную смесь готовят из равных частей 0,1 н. раствора едкого натрия (4 г NaOH на 1 л дистиллированной воды) и 0,1 н. раствора углекислого натрия (5,3 г Na₂CO₃ на 1 л дистиллированной воды).

Определение устранимой (карбонатной) жесткости. В коническую колбу наливают 100 мл исследуемой воды, прибавляют 2 капли индикатора и титруют 0,1 н. раствором соляной кислоты до появления слабо-розового окрашивания.

Пошедший на титрование 0,1 н. раствор НСl соответствует 2,8 мг СаО. Если пересчитать это на 1 л воды, то результат будет равен 28 мг, или 2,8⁰ жесткости. Умножая количество 0,1 н. раствора соляной кислоты (мл) на 2,8, получим количество карбонатной (устранимой) жесткости.

Пример. На титрование 100 мл исследуемой воды израсходовано 2,9 мл 0,1 н. раствора соляной кислоты. Следовательно, устранимая (карбонатная) жесткость будет 2,9  2,8 = 8,12°.

Определение общей жесткости. После определения устранимой жесткости в ту же колбу с водой, уже оттитрованной, добавляют из бюретки 20 мл щелочной смеси и кипятят в течение 5 – 7 мин.

После кипячения жидкость охлаждают до 20°С и туда доливают дистиллированную воду до объема 200 мл. Содержимое перемешивают и отфильтровывают 100 мл в чистую мерную колбу. К отфильтрованной жидкости добавляют 2 – 3 капли индикатора и титруют 0,1 н. раствором соляной кислоты до слабо-розового окрашивания. Для титрования было взято только 100 мл воды, поэтому количество 0,1 н. раствора соляной кислоты, затраченное на титрование, умножают на 2. Полученное число показывает количество миллилитров щелочного раствора, не вступившего в реакцию. Вычитаем это число из 20 мл щелочного раствора и получаем количество 0,1 н. раствора соляной кислоты. Полученную разность умножаем на 2,8 и получаем показатель общей жесткости.

Пример. На титрование 100 мл фильтрата израсходовано 5,8 мл 0,1 н. раствора соляной кислоты. Следовательно, на 200 мл будет израсходовано 11,6 мл (5,8  2). Отсюда следует, что из 20 мл щелочной смеси остались неизрасходованными 11,6 мл. Вычитая это число из 20 мл щелочной смеси, находим количество 0,1 н. раствора соляной кислоты, израсходованной на осаждение солей кальция и магния: 20 – 11,6 = 8,4 мл. Тогда общая жесткость исследуемой воды будет 8,4  2,8 = 23,52°.

Постоянная жесткость представляет собой разность между показателями общей и устранимой жесткости. Общая жесткость равна 23,52°, или 8,4 мг/экв/л, устранимая жесткость – 8,12°, или 2,9 мг/экв/л, постоянная жесткость – 23,52 – 8,12 = 15,4°, или 5,5 мг/экв/л. При санитарно-гигиенической оценке воды принято считать, что вода с жесткостью выше 7 мг/экв/л – жесткая, от 3,5 до 7 мг/экв/л – средней жесткости и до 3,5 мг/экв/л – мягкая.

Предельно допустимая жесткость по действующему стандарту (ГОСТ 2874–82) должна быть не более 7 мг/экв/л. В. А. Аликаев приводит данные, из которых следует, что для поения крупного рогатого скота может быть использована вода с общей жесткостью до 80° (28,6 мг / экв/л), овец – до 60° (21,4 мг/экв/л), лошадей и свиней – до 40° (14,3 мг/экв/л).

Практические задания для самостоятельной работы:

1. Отбор проб воды для анализа.

2. Провести определение карбонатной, общей и постоянной жесткости воды.

3. Оценить полученные результаты.

Контрольные вопросы
1. Охарактеризуйте виды жесткости воды, приведите единицы измерения и гигиенические нормы для животных.

2. Какое санитарно-гигиеническое значение имеет жесткость воды?

3. По какому виду жесткости воды ведется гигиеническое нормирование?
Задание 5. Количественное и качественное

определение хлоридов, сульфатов

и железа в воде
Цель задания: изучить методику определения хлоридов, сульфатов и железа в воде; научиться определять содержание хлоридов, сульфатов и железа в воде.
Определение содержания в воде хлоридов
Наиболее простым и распространенным методом определения хлор-иона является объемный метод Мора. Этот метод основан на следующем. Если к нейтральному раствору, содержащему ионы хлора, прибавить немного раствора хромовокислого калия, а затем понемногу прибавлять из бюретки раствор азотнокислого серебра, то выпадает осадок хлорида серебра. Образование осадка будет продолжаться до тех пор, пока в растворе еще имеются ионы хлора.

Реактивы: раствор хлористого натрия, содержащий 1 мг хлора в 1 мл; раствор азотнокислого серебра, 1 мл которого соответствует в реакции 1 мг хлора; 5%-ный раствор хромовокислого калия; 10%-ный раствор азотнокислого серебра.

Приготовление растворов проводится в следующем порядке.

1. Приготовление раствора хлористого натрия, содержащего 1мг хлора в 1 мл. Для приготовления 1000 мл раствора, содержащего 1мг хлора в 1 мл, необходимо взять такое количество хлористого натрия, чтобы содержание хлора в нем составило:

1 мг  1000 = 1000 мг = 1 г.

Молекулярный вес хлористого натрия – 58,454, атомный вес хлора – 35,457. Зная, что в грамм-молекуле хлористого натрия (58,454 г) содержится 35,457 г хлора, легко рассчитать, что 1 г хлора содержится в 1,649 г хлористого натрия:

58,454 – 35,457 г

× –1 г .

Точную навеску химически чистого хлористого натрия 1,649 г, взятую на аналитических весах, вносят в мерную колбу емкостью 1000 мл, растворяют в дистиллированной воде и доводят объем раствора дистиллированной водой до метки (раствор 1).

2. Приготовление раствора азотнокислого серебра, 1 мл которого соответствует в реакции 1 мг хлора. Для осаждения 1 г хлора требуется следующее количество азотнокислого серебра:

.

На аналитических весах отвешивают точно 4,791 г азотнокислого серебра, вносят в мерную колбу емкостью 1000 мл, растворяют в дистиллированной воде до метки. Раствор хранят в склянке из темного стекла в темном месте. 1 мл раствора отвечает в реакции 1 мг хлора (раствор 2).

3. 
   Приготовление 5%-ного раствора хромовокислого калия. Навеску 5 г хромовокислого калия, взятую на технохимических весах, растворяют в химическом стакане в небольшом количестве дистиллированной воды и прибавляют раствор азотнокислого серебра до образования небольшого красного осадка. Дают отстояться до следующего дня, а затем фильтруют в мерную колбу емкостью 100 мл, после чего доводят объем раствора до метки (раствор 3).
   
4. 
   Приготовление 10%-ного раствора азотнокислого серебра. Навеску 5 г азотнокислого серебра, взятую на технохимических весах, вносят в мерную колбу емкостью 50 мл, растворяют дистиллированной водой до метки (раствор 4).
   

Приближенное определение хлоридов
5 мл исследуемой воды вносят в пробирку и прибавляют 3 капли 10%-ного раствора азотнокислого серебра, подкисленного азотной кислотой (раствор 4). Примерное содержание хлоридов определяют по степени мутности или количеству осадка по (табл. 5).
Таблица 5. Приближенное определение хлоридов в воде

Осадок или мутность	Содержание хлора, мг/л
Опалесценция или слабая муть Сильная муть Образуются хлопья, но осаждаются не сразу Белый объемистый осадок	1–10 10–50 50–100 Более 100

Количественное определение хлоридов в воде
В две конические колбы емкостью 250 мл вносят по 100 мл исследуемой воды, прибавляют 1 мл хромовокислого калия (раствор В). Одну колбу титруют раствором азотнокислого серебра до появления оранжевого оттенка, используя вторую пробу в качестве контроля. К оттитрованной ориентировочной первой пробе прибавляют 2 – 3 капли раствора хлористого натрия (раствор А) до исчезновения оранжевого оттенка, используя этот раствор в качестве контроля, титруют вторую пробу до появления оранжевого оттенка.

Содержание хлор-иона в исследуемой воде определяют по формуле

,

где X – содержание хлор-иона в миллиграммах на 1 л;

n – число миллилитров раствора азотнокислого серебра, израсходованного на титрование;

К – поправочный коэффициент раствора азотнокислого серебра;

V – количество миллилитров воды, взятой для определения.

Пример. На титрование 100 мл исследуемой воды израсходовано 7,3 мл раствора АgNО₃, поправочный коэффициент которого равен 1,0239.

мг/л.
Определение содержания сульфатов в воде весовым методом
Весовой метод определения сульфатов в воде основан на том, что сульфат-ион осаждается в кислой среде хлористым барием в виде малорастворимого сульфата бария. Осадок отделяют на фильтре, отмывают, сушат, прокаливают и взвешивают.

Реактивы: кислота соляная, удельный вес 1,19; 10%-ный раствор соляной кислоты; 5%-ный раствор хлористого бария; 0,05%-ный водный раствор метилового оранжевого.

1. Приготовление 10%-ного раствора соляной кислоты. Так как соляная кислота встречается в различных концентрациях, перед приготовлением раствора следует определить ее удельный вес, а затем по специальным таблицам установить концентрацию.

Пример. Удельный вес соляной кислоты 1,185. Для приготовления 200 мл 10%-ного раствора необходимо взять такое количество соляной кислоты удельным весом 1,185, чтобы содержание НС1 в нем составило:

мл.

Соляную кислоту (47,2 мл) удельным весом 1,185 в мерной колбе емкостью 200 мл доводят дистиллированной водой до метки.

2. Приготовление 5%-ного раствора хлористого бария. 10,0 г хлористого бария вносят в мерную колбу на 200 мл, растворяют в небольшом количестве дистиллированной воды, а затем доводят объем раствора дистиллированной водой до метки.

3. Приготовление 0,05%-ного водного раствора метилового оранжевого. 0,1 г метилового оранжевого растворяют в мерной колбе емкостью 100 мл в 80 мл горячей дистиллированной воды и по охлаждении доводят объем раствора дистиллированной водой до метки (раствор 1). 50 мл раствора А переносят в мерную колбу емкостью 100 мл и доводят объем раствора дистиллированной водой до метки (раствор 2).

Качественное определение сульфатов

с приближенной количественной оценкой
5 мл исследуемой воды помещают в пробирку, прибавляют 1 –

2 капли 10%-ного раствора соляной кислоты, 5 капель 5%-ного раствора хлористого бария и нагревают. Примерное содержание сульфатов определяют по наличию осадка или мути по табл. 6.

Таблица 6. Приближенное определение сульфатов в воде

Осадок или муть	Содержание сульфатов, мг/л
Слабая муть, появляющаяся через несколько минут Слабая муть, появляющаяся сразу Сильная муть Большой осадок, быстро оседающий на дне пробирки	1,0–10 10–100 100–500 Более 500

Определение содержания железа в воде
При исследовании воды применяют колориметрический радоновый метод определения железа. Этот метод основан на том, что роданистый калий или роданистый аммоний образует с трехвалентным железом интенсивно окрашенное соединение.

Реактивы: 50%-ный раствор роданистого аммония или роданистого калия; персульфат аммония в кристаллах или 3%-ная перекись водорода; кислота соляная удельным весом 1,19, химически чистая.

1. Приготовление стандартного раствора железа, содержащего в 1 мл 0,1 мг железа. В мерную колбу емкостью 1000 мл вносят 0,8634 г железоаммонийных квасцов, растворяют в небольшом количестве дистиллированной воды и добавляют несколько капель соляной кислоты удельным весом 1,19 до получения прозрачного раствора, после чего доводят объем раствора дистиллированной водой до метки. 1 мл полученного раствора содержит 0,1 мг железа.

2. Приготовление 50%-ного раствора роданистого аммония или роданистого калия. 50 г роданистого аммония или роданистого калия растворяют в 50 мл дистиллированной воды. Раствор следует хранить в склянке из оранжевого стекла с притертой пробкой.
Качественное определение общего содержания железа

с приближенной количественной оценкой
В пробирку из бесцветного стекла наливают 10 мл исследуемой воды, прибавляют 2 капли концентрированной соляной кислоты и несколько кристаллов персульфата аммония или 2 – 3 капли 3%-ной перекиси водорода. После взбалтывания прибавляют 0,2 мл (4 капли) 50%-ного раствора роданистого калия или роданистого аммония. По интенсивности окраски судят о примерном количестве суммарного двух- и трехвалентного железа, содержащегося в исследуемой воде (табл. 7).
Таблица 7. Приближенное определение железа

Окрашивание при рассматривании сбоку	Окрашивание при рассматривании сверху вниз	Содержание железа, мг/л
Окрашивания нет	Окрашивания нет	Менее 0,05
Едва заметное, желтовато-розовое	Чрезвычайно слабо-желтовато-розовое	0,1
Очень слабо-желтовато-розоватое	Слабо-желтовато-розоватое	0,25
Слабо-желтовато-розоватое	Светло-желтовато-розоватое	0,5
Светло-желтовато-розоватое	Желтовато-розоватое	1,0
Сильно-желтовато-розоватое	Желтовато-красное	2,0
Светло-желтовато-красное	Ярко-красное	5,0

В случае необходимости раздельного определения двух- и трехвалентного железа устанавливают содержание трехвалентного железа без прибавления персульфата аммония, затем суммарно – содержание железа и по разности – содержание двухвалентного железа.

Практические задания для самостоятельной работы:

1. В пробах воды провести качественное и количественное определение содержания хлоридов, сульфатов и железа.

2. Дать оценку полученным результатам.
Контрольные вопросы
1. Дайте санитарно-гигиеническую оценку воды по содержанию хлоридов, сульфатов и железа.

2. Как образуются хлориды, сульфаты и железа в открытых и закрытых водоисточниках?

Задание 6. Определение аммонийного азота,

нитритов и нитратов в воде
Цель задания: изучить методику определения аммонийного азота, нитритов и нитратов, научиться определять самостоятельно наличие в воде аммонийного азота, нитритов и нитратов.
Определение аммонийного азота
В природных водах аммонийный азот образуется на первой стадии минерализации азотсодержащих органических веществ. В хозяйственно-фекальных сточных водах содержание аммонийного азота превышает обычное его содержание в сотни и даже тысячи раз. В воде допускается наличие только следов аммонийного азота.

Реактивы: сегнетовая соль (калий-натрий виннокислый), реактив Несслера.

1. Приготовление реактива Несслера. Все работы по при­готовлению реактива Несслера выполняют в вытяжном шкафу. В 5 мл безаммиачной дистиллированной воды (вода, практически не содержащая аммиака, может быть получена вторичной перегонкой дистиллированной воды, подкисленной серной кислотой) растворяют 5 г йодистого калия, 15 мл безаммиачной воды нагревают до кипения, снимают с нагревательного прибора и растворяют в ней при постоянном поме­шивании 3 г хлорной ртути. Горячий раствор хлорной ртути вносят по каплям в раствор йодистого калия до тех пор, пока образующийся красный осадок двухйодистой ртути не перестанет растворяться и не начнет выпадать в осадок. Раствор оставляют стоять до следующего дня. 15 г химически чистого едкого калия растворяют при нагревании в 30 мл безаммиачной воды и по охлаждении вливают в раствор йодистого калия и двухлористой ртути, переносят полученный раствор в мерную колбу емкостью 100 мл и доводят безаммиачной водой до метки, после чего прибавляют 0,4 – 0,6 мл раствора хлорной ртути до появления неисчезающего красного осадка.

Реактив оставляют стоять в темном месте до полного осветления. После этого отстоявшийся раствор осторожно, не взмучивая осадка, сливают в стеклянную посуду темного цвета и хранят в темном месте (не следует использовать для закупорки стеклянную пробку). При отсутствии сулемы реактив Несслера готовят по следующей схеме.

В фарфоровой ступке растирают 10 г йодной ртути (НgJ₂) с небольшим количеством безаммиачной воды, смывают безаммиачной водой полученную кашицу в мерную колбу емкостью 100 мл, прибавляют 5 г йодистого калия и охлажденный раствор щелочи (20 г едкого калия, 50 мл безаммиачной воды). Доводят объем раствора безаммиачной водой до метки. Раствор отстаивают в течение трех суток, после чего осторожно сливают с осадка и хранят в стеклянной посуде из темного стекла в темном месте.

2. Приготовление раствора сегнетовой соли. 50 г калия (натрия) виннокислого растирают в ступке и вносят в мерную колбу емкостью 100 мл. Растворяют в теплой прокипяченной безаммиачной воде, охлаждают и доводят этой водой до метки, после чего фильтруют через стеклянную вату и прибавляют 5 мл реактива Несслера. Полученный раствор хранят в стеклянной банке из темного стекла в темном месте.
Качественное определение

с приближенной количественной оценкой
В пробирку из бесцветного стекла с плоским дном диаметром 13 – 14 мм наливают 10 мл исследуемой воды, прибавляют 0,3 мл раствора сегнетовой соли и 0,3 мл реактива Несслера. Через 10 мин производят приближенное определение аммонийного азота по табл. 8.
Таблица 8. Приближенное определение аммонийного азота

Окрашивание при рассматривании сбоку	Окрашивание при рассматри­вании сверху вниз	Содержание аммонийного азота, мг/л
Нет	Нет	Менее 0,05
Нет	Чрезвычайно слабо-желтоватое	0,08
Чрезвычайно слабо-желто­ватое	Слабо-желтоватое	0,2
Очень слабо-желтоватое	Желтоватое	0,4
Светло-желтоватое	Желтое	2,0
Желтое	Интенсивно-желто-бурое	4,0
Мутновато-резко-желтое	Бурое, раствор мутный	8,0
Интенсивно-бурое, раствор мутный	То же	20,0

Определение азота нитритов
В процессе минерализации органических веществ, содержащихся в воде и почве, азот окисляется вначале до солей азотистой кислоты (нитритов), а затем – до солей азотной кислоты (нитратов).

Нитраты являются промежуточным продуктом распада азотсодержащих органических веществ. Поэтому наличие их в воде вызывает подозрение о недавнем загрязнении ее органическими веществами.

Определение содержания в воде азота нитритов производится колориметрически с реактивом Грисса, в состав которого входят сульфаниловая кислота и α-нафтиламин.

Реактивы: 1) кислота сульфаниловая; 2) кислота уксусная; 3) α-нафтиламин; 4) натрий азотнокислый.

1. Приготовление 12%-ного раствора уксусной кислоты. Для приготовления исходного раствора необходимо 63,4 мл уксусной кислоты внести в мерную колбу емкостью 500 мл и довести объем дистиллированной водой до метки (раствор 1).

2. Приготовление раствора сульфаниловой кислоты. 0,5 г сульфаниловой кислоты растворяют в 150 мл 12%-ного раствора уксусной кислоты (раствор 2).

3. Приготовление раствора α-нафтиламина. 0,5 г α-нафтиламина кипятят 5 мин в 20 мл дистиллированной воды и затем фильтруют через хорошо промытый горячей дистиллированной водой фильтр в колбу, в которую предварительно помещают 150 мл 12%-ного раствора уксусной кислоты (раствор 3).

Для приготовления реактива Грисса 50 мл раствора сульфаниловой кислоты (раствор 2) и 50 мл α-нафтиламина (раствор 3) смешивают и хранят в стеклянной посуде темного цвета.
Качественное определение

с приближенной количественной оценкой
В плоскодонную пробирку бесцветного стекла диаметром 13 – 14 мм вносят 10 мл исследуемой воды и 0,5 мл 1%-ного раствора реактива Грисса. Помещают пробирку в химический стакан с водой, нагретой до 80°, и нагревают 5 мин при этой температуре. Приближенное содержание нитритов определяют по табл. 9.

Таблица 9. Приближенное определение азота нитритов

Окрашивание при рассматривании сбоку	Окрашивание при рассматривании сверху вниз	Содержание азота нитритов, мг/л
Нет	Нет	Меньше 0,001
Едва заметное розовое	Чрезвычайно слабо-розовое	0,002
Очень слабо-розовое	Слабо-розовое	0,004
Слабо-розовое	Светло-розовое	0,02
Светло-розовое	Розовое	0,04
Розовое	Сильно-розовое	0,07
Сильно-розовое	Красное	0,2
Красное	Ярко-красное	0,4

Качественное определение азота нитратов

с приближенной количественной оценкой
Соли азотной кислоты (нитраты) являются конечным продуктом минерализации органических азотсодержащих веществ, поэтому в случае отсутствия аммиака и солей азотной кислоты наличие нитратов будет являться показателем давнего загрязнения воды органическими веществами, т. е. законченной минерализации органических веществ.

В пробирку из бесцветного стекла диаметром 14 мм вносят 1 мл исследуемой воды и 1 мл дисульфофеноловой кислоты, которую прибавляют из пипетки по каплям так, чтобы капли падали на поверхность воды. Содержимое пробирки перемешивают и через 20 мин определяют приближенное содержание азота нитратов по табл. 10.

Таблица 10. Приближенное определение азота нитратов

с дисульфофеноловой кислотой

Окраска при наблюдении сбоку	Содержание азота нитратов, мг/л
Уловимая только при сравнении с контролем	0,5
Едва заметное желтоватое окрашивание	1
Очень слабо-желтоватая	3
Слабо-желтоватая	5
Слабо-желтая	10
Светло-желтая	25
Сильно-желтая	100

Для контроля изменения окраски в такую же пробирку наливают дистиллированную воду и добавляют к ней сульфофеноловую кислоту.

Практические задания для самостоятельной работы:

1. В исследуемых пробах воды определить количественное содержание аммонийного азота, нитритов и нитратов.

2. Оценить полученные результаты и сделать вывод о времени загрязнения водоисточников.
Контрольные вопросы
1. Какие показатели свидетельствуют о загрязнении воды органическими соединениями?

2. Какие существуют стадии распада органических веществ?

Задание 7. Определение содержания активного

хлора в хлорной извести
Цель задания: научиться определять процентное содержание активного хлора в хлорной извести.

Как бы ни были совершенны методы очистки воды, полностью освободить ее от бактерий, в том числе патогенных, в процессе очистки невозможно. Среди химических способов обеззараживания воды наиболее распространено хлорирование. На водопроводных станциях для этой цели применяют газообразный хлор. Вода обеззараживается в специальных установках-хлораторах.

Доброкачественная хлорная известь содержит 25 – 27 % активного хлора. Поэтому для точных расчетов при хлорировании воды растворами хлорной извести необходимо определить содержание в ней активного хлора.

Реактивы: 0,01 н. раствор гипосульфита натрия; 0,5 г йодистого калия; соляная кислота 1:5 (по объему); 0,5%-ный раствор крахмала.

Для приготовления 1 л 0,01 н. раствора на технохимических весах отвешивают 2,5 – 2,6 г гипосульфита натрия, вносят в мерную колбу емкостью 1000 мл, растворяют в небольшом количестве свежепрокипяченной и охлажденной дистиллированной воды и доводят объем раствора этой же водой до метки.

Для приготовления 1 л 0,01 н. раствора двухромовокислого калия берут точную навеску 0,4904 г, отвешенную на аналитических весах, вносят в мерную колбу емкостью 1000 мл, растворяют в дистиллированной воде и доводят раствор дистиллированной водой до метки.

1. Приготовление раствора соляной кислоты 1 : 5. К 10 мл соляной кислоты удельным весом 1,19 прибавляют 50 мл дистиллированной воды.

2. Приготовление 0,5%-ного раствора крахмала. В 100 мл кипящей дистиллированной воды вносят постепенно, при помешивании, 0,5 г растертого растворимого крахмала.

Из средней пробы хлорной извести берут навеску 3,55 г и растирают в фарфоровой ступке с небольшим количеством дистиллированной воды до образования однородной кашицы.

Кашицу разбавляют водой и осторожно переливают в мерную колбу емкостью 1000 мл. Ступку и пестик несколько раз ополаскивают водой, каждый раз сливая ее в ту же мерную колбу. Содержимое колбы доводят дистиллированной водой до метки и тщательно перемешивают.

В коническую колбу с притертой пробкой емкостью 200 мл вносят 0,5 г йодистого калия, растворяют его в 1 – 2 мл дистиллированной воды, добавляют 5 мл раствора соляной кислоты (1 : 5) и 10 мл хорошо перемешанного раствора хлорной извести. Колбу закрывают пробкой и через 5 мин приливают 100 мл дистиллированной воды. Выделившийся йод титруют 0,01 н. раствором гипосульфита натрия до слабо-желтого окрашивания, после чего прибавляют 1 мл 0,5%-ного раствора крахмала и продолжают титровать до исчезновения синей окраски. Содержимое активного хлора, выраженное в процентах, рассчитывают по формуле

,

где X – содержание активного хлора в хлорной извести, выраженное в процентах;

n – количество миллилитров 0,01 н. раствора гипосульфита натрия, пошедшее на титрование;

k – поправочный коэффициент 0,01 н. раствора гипосульфита натрия;

0,000355 – количество граммов хлора, эквивалентное 1 мл 0,01 н. раствора гипосульфита натрия;

а – количество граммов хлорной извести, пошедшее на приготовление 1000 мл раствора;

b – количество миллилитров раствора хлорной извести, взятое для определения.

В том случае, когда навеска хлорной извести равна 3,55 и для титрования взято 10 мл ее раствора, формула упрощается:

Пример. Для приготовления 1000 мл раствора было взято 3,55 г хлорной извести. Для титрования было взято 10 мл раствора хлорной извести. На титрование пошло 29,4 мл 0,01 н. раствора гипосульфита натрия, поправочный коэффициент которого равен 0,9920.
Х=29,4 мл  0,9920 = 29,2%.

Практические задания для самостоятельной работы:

1. Определить содержание активного хлора в хлорной извести.

2. Приготовить 1%-ный раствор хлорной извести.
Контрольные вопросы
1. Назовите способы обеззараживания воды?

2. Перечислите вещества-коагулянты, применяемые для хлорирования воды?

Задание 8. Определение рабочей дозы

для хлорирования воды и остаточного хлора.

Дехлорирование.
Цель задания: освоить методику определения рабочей дозы для хлорирования, определить остаточный хлор в воде и провести дехлорирование воды.

Определение хлорпотребности воды (дозы хлора). Количество миллиграммов активного хлора, необходимого для хлорирования (обеззараживания) 1 л воды, называется ее хлорпотребностью, которая зависит от степени загрязненности. Для хлорирования чистой воды достаточно 1 мг активного хлора на 1 л, а для неочищенной – 2 – 4 мг/л. Некоторый излишек активного хлора, остающийся после хлорирования воды, называется остаточным. Его не должно быть более 0,2 – 0,5 мг/л. При очень большом количестве остаточного хлора проводят дехлорирование, т. е. устранение лишнего активного хлора. В качестве дехлоратора обычно применяют гипосульфит.

Реактивы: соляная кислота 1 : 2; 5%-ный раствор йодистого калия; 0,5%-ный раствор крахмала.

Ход определения. В три химических стакана наливают по 200 мл исследуемой воды:

а) в стакан № 1 пипеткой добавляют 0,2 мл 1%-ного раствора хлорной извести, в стакан № 2 – 0,4 мл, в стакан № 3 – 0,6 мл;

б) содержимое каждого стакана перемешивают стеклянной палочкой и оставляют на 30 мин;

в) во все три стакана добавляют 2 мл соляной кислоты 1 : 2, 2 мл 5%-ного йодистого калия и 1 мл 1%-ного крахмала.

При наличии в воде свободного (остаточного) хлора вода окрасится в синий цвет, причем интенсивность окраски зависит от количества хлора.

Для хлорирования используют ту дозу хлора, при которой вода в стакане окрасилась в слабо-синий цвет. Если вода не окрасилась в синий цвет, значит 1%-ного раствора хлорной извести недостаточно, и, наоборот, интенсивное посинение свидетельствует об излишней насыщенности воды свободным хлором.

Пример. В первом стакане после добавления крахмала не произошло синее окрашивание. Следовательно, остаточного активного хлора в ней нет. Поэтому и нет гарантии, что данная доза, т. е. 0,2 мл на 200 мл, достаточна для обеззараживания воды. Во втором стакане вода окрасилась в слабо-синий цвет – доза правильная (немного остаточного хлора). В третьем стакане интенсивно-синяя окраска – доза велика (много остаточного хлора).

Таким образом, за основу берем вторую колбу со слабо-синим окрашиванием. В нее на 200 мл воды было добавлено 0,4 мл 1%-ного раствора хлорной извести. Следовательно, на 1 л такой воды потребуется 2 мл (0,4 – 5) 1%-ного раствора хлорной извести или 5,84 мг/л (2 мл –2,92) активного хлора.

Дозированное хлорирование проводится, когда известны активность хлорной извести и хлорпотребность воды. В нашем примере на 1 л воды требуется 5,84 мг хлора. Составим пропорцию: в 10 мг сухой хлорной извести содержится 2,92 мг хлора, в X мг – 5,84 мг.

мг.

Таким образом, для хлорирования 1 л воды требуется 20 мг сухой хлорной извести.

Например, для однократного поения 200 коров необходимо в среднем по 15 л воды на 1 гол., а всего – 3000 л. Потребность в сухой хлорной извести составляет:

20 мг  3000 л = 60000 мг, или 60 г.

Определение остаточного хлора. Для определения наличия количества остаточного хлора берут стакан со слабо-синим окрашиванием и титруют 0,01 н. раствором гипосульфита до исчезновения синего окрашивания. Расход 0,01 н. раствора гипосульфита, пошедшего на титрование, свидетельствует о количестве остаточного хлора.

Пример. На 200 мл хлорированной воды израсходовано 2,5 мл 0,01 н. раствора гипосульфита, а на 1 л его будет израсходовано 12,5 мл (2,5  5). Таким образом, количество остаточного хлора в 1 л хлорированной воды составит 4,44 мг/л (12,5  0,355). По ГОСТ 2874–82 при хлорировании в воде допускается не более 0,2 – 0,5 мг/л остаточного хлора.При перехлорировании воды избыток хлора в питьевой воде необходимо нейтрализовать, т. е. провести дехлорирование.

Дехлорирование воды может быть произведено гипосульфитом натрия. В нашем примере после хлорирования воды было обнаружено 4,44 мг/л остаточного хлора. Избыток остаточного хлора в хлорированной воде необходимо довести так, чтобы его было не более 0,5 мг/л.

Количество гипосульфита, необходимое для дехлорирования, устанавливают по формуле

мг/л,

где X – количество гипосульфита, мг/л;

А – количество 0,01 н. раствора гипосульфита, пошедшее на титрование остаточного хлора в 200 мл исследуемой воды, мл;

5 – множитель для перевода расхода гипосульфита на титрование1 л воды;

0,355 – количество активного хлора, которому эквивалентен 1 мг 0,01 н. раствора гипосульфита, мг;

0,5 – количество активного хлора, которое необходимо оставить после дехлорирования (остаточный хлор), мг/л;

2,48 – количество сухого гипосульфита, находящегося в 1 мл 0,01 н. раствора гипосульфита, мг.

мг/л.

Таким образом, для дехлорирования остаточного хлора в 100 л воды необходимо взять 2750 мг, или 2,75 г (27,5100) сухого гипосульфита.

Практические задания для самостоятельной работы:

1. Определить хлорпотребность воды (дозы хлора).

2. Провести дозированное хлорирование.

3. Определить содержание остаточного хлора в воде, рассчитать количество гипосульфита для проведения дехлорирования.

Контрольные вопросы
1. Как проводиться хлорирование воды?

2. Как определяется содержание остаточного хлора в воде, нормативы его содержания?

следующая страница>