Формирование железистых подземных вод - Труфанов А.И.
Скачать (прямая ссылка):
1 — определение FeQ6ui роданистым аммонием на холоду (данные лаборатории Хабаровск-водоканал) ; 2 — определение Ре0бщ роданидным методом с предварительной деструкцией органических веществ (данные автора)
Fe1 мг/л
JO-
ZO
W
48,0
®~ ^/4.1
+ +
+ ®
+®
®»
+ 1
8
12 мг O21л
В лабораторных условиях, кроме роданидного метода, который наряду с ортофенантролиновым является стандартным (ГОСТ 4011—72), широко применяется колориметрическое определение железа 2,2 -ди-пиридилом. Существенными недостатками роданидного метода является невысокая устойчивость роданидных комплексов железа. В связи с этим в присутствии растворимого органического вещества в исследуемых водах роданидный метод, как отмечает Л.Н. Инцкирвели [56], не может давать правильных и воспроизводимых результатов. Кроме того, определению роданидным методом мешают анионы кислот, которые дают более прочные комплексные соединения, чем роданид железа: фосфаты, ацетаты, гуматы, фульваты и др. Определению железа роданидным методом мешает также целый ряд металлов, например кобальт, медь, висмут. В незагрязненных водах последние присутствуют, как правило, в незначительных количествах и не учитываются при анализе.
Содержание ионного железа определяют также колориметрическим методом с сульфосалициловой кислотой [151]. Комплексные соединения сульфосалицилата железа значительно устойчивее, чем роданиды железа. Это позволяет применять данный метод для определения железа в присутствии меди, алюминия (в кислой среде), фосфатов, ацетатов. Мешают определению железа фтор-ионы. Кроме того, основным недостатком метода нужно считать частое совпадение окрасок образующихся суль-фосалицилатных комплексов железа и растворенного органического вещества. Это особенно отрицательно сказывается при фотометрическом определении концентрации железа (III), так как в области оптимального фотометрирования сульфосалицилатного комплекса железа (III) происходит интенсивное светопоглощение растворенным органическим веществом.
Стандартным методом определения железа (II) является фенантро-линовый. В этом методе определение основано на реакции ортофенант-ролина с ионами двухвалентного железа при pH =3-^9 с образованием окрашенного комплекса. Мешающее влияние определению нитратов, полифосфатов устранпется добавлением гидроксиламина, а органическое вещество и прочные комплексы железа (при определении общего железа) устраняют минерализацией пробы. Самым существенным ортг фенантро-
117
линового метода является, пожалуй, мешающее влияние марганца. Это! не позволяет широко его внедрять при исследовании подземных вод в условиях юга Дальнего Востока, где железистые воды характеризуются! повышенным содержанием марганца (0,1—1,1 мг/л) [145]. Содержание] марганца, превышающего концентрации 0,05—0,1 мг/л, не позволяет] применять ортофенантролиновый метод для определения железа [5, 151].
Кроме перечисленных методов исследования химического состава природных вод, в настоящее время широкое развитие получили радиометрические, потенциометрические,хроматографические, колориметрические и дру-| гие методы [24, 56, 173, 176, 191]. Этому способствует появление новых органических реагентов — комплексообразователей, а также широкое применение при анализе воды ионообменных смол, различных адсорбентов и обменников.
В методической литературе [119, 5] по определению общего железа] в водах, содержащих растворенное органическое вещество, рекомендации по деструкции органики относятся лишь к высокоцветным водам, т.е. главным образом к поверхностным, содержащим органическое вещество гумусового ряда. Как показали наши исследования [148], растворенное органическое вещество подземных вод представлено главным образом компонентами, не влияющими на увеличение цветности воды (жирные кислоты составляют более 50% суммы органического вещества). Однако устойчивость комплексов железа этих компонентов так же высока, как гуматов и фульватов железа. В связи с этим в пробах подземных вод, анализируемых стандартными методами без разрушения органических прочных комплексов железа, определению подвергается лишь часть растворенного железа.
Таким образом, для получения правильных и воспроизводимых результатов определения общего железа в подземных водах, содержащих растворенное органическое вещество, независимо от цветности пробы воды должны подвергаться подготовке к анализу в такой же последовательности и таким же приемам, как и пробы воды, окрашенные растворенным органическим веществом, т.е. анализироваться с деструкцией органических и минеральных комплексов железа.
Большие трудности при исследовании железистых вод вызывает разделение и определение связанного железа в органические и минеральные комплексы. Раздельное определение этих форм железа имеет большое практическое значение для выявления условий формирования железистых вод, а также при выборе технологических приемов очистки питьевых вод от соединений железа. В литературе имеются указания на разделение комплексов по молекулярному весу на сефадексах и ионообменных целлюлозах с последующим фотоколориметрическим и спектрофото-метрическим его определением [20, 56]. Возможность применения центрифугирования для определения различных форм железа показана в работе [14]. Однако все эти методы, как и ранее предлагавшиеся, не позволяют проводить деление комплексов железа на минеральные и органические. Перспективным в этом отношении нам представляется способ минерализации водорастворенного органического вещества фотохимическим окислением [127].
