Les ions sulfate sont des sels moyens de l'acide sulfurique. Beaucoup de ces composés sont très solubles dans l'eau. Dans des conditions normales, les substances sont à l'état solide d'agrégation, ont une couleur claire. De nombreux ions sulfates sont d'origine sédimentaire, ce sont des sédiments chimiques marins et lacustres.
Caractéristiques du bâtiment
La structure cristalline permet la teneur en anions complexes SO42-. Les sulfates de métaux divalents peuvent être distingués en tant que composés courants. Par exemple, les ions sulfate, combinés aux cations calcium, baryum, strontium, forment des sels insolubles. Ces sédiments sont des minéraux qui existent librement dans la nature.
Être dans l'eau
De plus, l'ion sulfate se forme lors de la dissociation des sels, ces ions se retrouvent donc dans les eaux de surface. La principale source de ces composés sont les processus d'oxydation chimique des sulfures et du soufre.
En quantités importantes, les ions sulfate pénètrent dans les plans d'eau lors de la mort d'organismes vivants, l'oxydation des créatures végétales terrestres et aquatiques. De plus, on les trouve dans les drains souterrains.
Bune quantité importante d'ions sulfate se forme dans les effluents industriels et agricoles.
Une eau faiblement minéralisée se caractérise par la présence d'ions SO42-. Il existe également des formes stables de tels composés qui ont un effet positif sur la minéralisation de l'eau potable. Par exemple, le sulfate de magnésium est un composé insoluble qui s'accumule dans l'eau.
Importance dans le cycle du soufre
Si nous analysons l'ion sulfate dans l'eau, il est nécessaire de noter son importance pour le cycle complet du soufre et de ses composés dans la nature. En raison de l'action des bactéries sulfato-réductrices, sans accès à l'oxygène atmosphérique, il est réduit en sulfure d'hydrogène et en sulfures. En raison de la présence d'oxygène dans les eaux du sol, ces substances sont reconverties en sulfates.
Sous l'action des bactéries sulfato-réductrices et en l'absence d'oxygène, ils sont réduits en sulfures et en hydrogène sulfuré. Mais dès que l'oxygène apparaît dans l'eau naturelle, ils sont à nouveau oxydés en sulfates.
Dans l'eau de pluie, la concentration en ions SO42- atteint 10 mg par décimètre cube. Pour les eaux douces, ce chiffre est d'environ 50 mg par dm3. Dans les sources souterraines, la teneur quantitative en sulfates est nettement plus élevée.
Les eaux de surface sont caractérisées par la relation entre la saison et le pourcentage d'ions d'acide sulfurique. En outre, l'indicateur quantitatif est affecté par l'activité économique humaine, les processus de réduction et d'oxydation se produisant dans la faune.
Impact sur la qualité de l'eau
Les sulfates ont un impact significatif sur la qualité de l'eau potable. Leur concentration accrue affecte négativement les caractéristiques organoleptiques. L'eau acquiert un goût salé, sa turbidité augmente. La teneur accrue en ces anions affecte négativement les processus physiologiques se produisant dans le corps humain. Ils sont mal absorbés dans le sang des intestins. À des concentrations élevées, ils donnent un effet laxatif, perturbent les processus digestifs.
Il a été possible d'établir l'effet négatif des sulfates sur les cheveux, l'effet irritant sur la muqueuse des yeux et de la peau. En raison du danger qu'ils représentent pour le corps humain, il est important de déterminer les ions sulfate et de prendre des mesures opportunes pour réduire leur quantité dans l'eau potable. Selon la réglementation, elles ne doivent pas dépasser 500 mg par décimètre cube.
Caractéristiques de la détermination des anions dans l'eau
Les études de laboratoire sont basées sur une réaction qualitative à l'ion sulfate avec Trilon B. Le titrage est effectué conformément à GOST 31940-12, établi pour le SO42-. Pour mener des expériences de laboratoire liées à la détection de la teneur en anions sulfate dans les eaux potables et usées, des solutions de chlorure de baryum sont préparées avec une concentration donnée (0,025 mol par dm3). De plus, des solutions sont nécessaires pour l'analyse: sels de magnésium, tampon d'ammoniaque, Trilon B, nitrate d'argent, indicateur d'ériochrome noir T.
Algorithmeétapes d'analyse
Le laborantin utilise une fiole conique dont la contenance est d'environ 250 ml. 10 ml d'une solution de sel de magnésium y sont ajoutés à l'aide d'une pipette. Ensuite, 90 ml d'eau distillée, 5 ml d'une solution d'ammoniaque tamponnée, quelques gouttes d'un indicateur sont ajoutés au ballon analysé, le titrage est effectué avec une solution de sel disodique d'EDTA. Le processus est effectué jusqu'à ce que la couleur passe du bleu au rouge-violet.
Ensuite, la quantité de solution de sel disodique d'EDTA requise pour le titrage est déterminée. Pour obtenir un résultat fiable, il est conseillé de répéter la procédure 3 à 4 fois. À l'aide du facteur de correction, effectuez un calcul quantitatif de la teneur en anions sulfate.
Caractéristiques de préparation des échantillons analysés pour le titrage
L'analyse simultanée de deux échantillons d'un volume de 100 ml est effectuée. Il faut prendre des fioles coniques conçues pour 250 ml. Le laborantin introduit 100 ml de l'échantillon analysé dans chacun d'eux. Ensuite, 2-3 gouttes d'acide chlorhydrique concentré, 25 ml de chlorure de baryum leur sont ajoutés et les flacons sont placés dans un bain-marie. Le chauffage est effectué pendant 10 minutes, puis il faut laisser les échantillons analysés pendant 60 minutes.
Ensuite, les échantillons sont filtrés afin qu'il n'y ait pas de précipité de sulfate de baryum sur le filtre. Le filtre est lavé à l'eau distillée, l'absence d'ions chlorure dans la solution est vérifiée. Pour ce faire, réalisez périodiquement un bilan qualitatifréaction avec une solution de nitrate d'argent. Si un trouble apparaît, cela indique la présence de chlorures dans la solution.
Ensuite, placez le filtre dans les flacons où la précipitation a été effectuée. Après avoir ajouté 5 ml d'ammoniaque, agitez le contenu du flacon avec une tige de verre, dépliez le filtre, étalez-le sur le fond. Sur la base de 5 mg d'ions analysés, 6 ml de sel disodique d'EDTA sont ajoutés à l'eau. Le contenu est chauffé dans un bain-marie, puis bouilli sur une cuisinière électrique jusqu'à ce que les sédiments qui ont pénétré dans l'eau avec le filtre soient complètement dissous.
La durée de chauffage ne doit pas dépasser cinq minutes. Pour améliorer la qualité de l'analyse, il est nécessaire d'agiter périodiquement le contenu du flacon avec une tige de verre.
Une fois l'échantillon refroidi, ajoutez-y 50 ml d'eau distillée, 5 ml d'une solution d'ammoniaque tamponnée et quelques gouttes d'une solution d'indicateur d'alcool. Ensuite, le titrage est effectué avec un excès de sel disodique EDTA d'une solution de sulfate ou de chlorure de magnésium jusqu'à l'apparition d'une teinte violette stable.
Conclusion
Les ions sodium, potassium et sulfate se forment dans les eaux usées non seulement en raison de divers processus naturels, mais également à la suite d'activités humaines. Pour que l'eau utilisée pour l'alimentation n'ait pas d'impact négatif sur les organismes vivants, il est nécessaire de surveiller la teneur quantitative de divers anions et cations qu'elle contient.
Par exemple, lors du titrage d'échantillons avec du Trilon B, il est possible d'effectuer des calculs quantitatifs de la teneur en anions sulfate des échantillons,prendre des mesures spécifiques pour réduire cet indicateur (si nécessaire). Dans les laboratoires d'analyse modernes, des cations de métaux lourds, des anions de chlore, des phosphates, des micro-organismes pathogènes sont également détectés dans des échantillons d'eau potable, qui, lorsque les concentrations admissibles sont dépassées, ont un effet négatif sur la santé physique et émotionnelle d'une personne.
Sur la base des résultats de ces expériences en laboratoire et de nombreuses études, les chimistes analytiques concluent que l'eau est propre à la consommation ou qu'elle nécessite une purification supplémentaire, l'utilisation d'un système de filtration spécial basé sur la purification chimique de l'eau.
