Требования к качеству питьевых вод в России регламентируются двумя нормативными документами [1,2]. Содержание органических примесей в питьевых водах оценивается по показателю окисляемость перманганатная. Для вод, расфасованных в емкости, дополнительно нормируется содержание общего органического углерода: 5 мг/л для воды высшей категории, 10 мг/л – первой категории.
Природные органические примеси содержат карбоксильные группы, гидроксильные группы, фталатные и салицилатные радикалы, которые по-разному взаимодействуют с перманганатом калия. Свойства конкретных органических соединений, содержащих вышеуказанные группы, значительно отличаются.
Цель исследования – сопоставить восстановительные свойства органических веществ при содержании их в водном растворе 5 и 10 мг/л (по содержанию общего органического углерода).
|
Материалы: Щавелевая; Лимонная; Яблочная; Глутаминовая; Салициловая; Фталевая; Янтарная. |
Методы исследования: Потенциометрический (рН – метр рН – 150 МИ); Кондуктометрический (кондуктометр); Перманганатометрия. |
Результаты исследования и их обсуждение
На первоначальном этапе были приготовлены растворы семи карбоновых кислот, содержащими в составе разные функциональные группы, но с одинаковым содержанием общего органического углерода: 100, 50, 40, 30, 20, 10, 5 мг/л.
Затем были определены основные физико-химические показатели: рН, окислительно-восстановительные свойства, электропроводимость и окисляемость (таблица).
Физико-химические свойства карбоновых кислот
|
Название кислоты |
Содержание ООУ, мг/л |
Содержание О, мгО/л |
рН |
φ, мВ |
λ, мкСм/см |
Окисляемость, мг/л |
|
Щавелевая кислота |
10 |
26,7 |
3,21 |
190 |
141,0 |
16,80 |
|
5 |
13,3 |
3,31 |
186 |
77,0 |
15,40 |
|
|
Янтарная кислота |
10 |
13,3 |
3,43 |
176 |
36,5 |
14,15 |
|
5 |
6,67 |
3,47 |
180 |
24,2 |
8,95 |
|
|
Яблочная кислота |
10 |
16,7 |
3,89 |
156 |
21,7 |
– |
|
5 |
8,33 |
4,13 |
145 |
14,5 |
– |
|
|
Глутаминовая кислота |
10 |
10,7 |
4,21 |
166 |
16,6 |
10,40 |
|
5 |
5,33 |
4,29 |
119 |
11,9 |
4,20 |
|
|
Салициловая кислота |
10 |
5,71 |
3,80 |
158 |
38,7 |
26,80 |
|
5 |
2,86 |
3,60 |
166 |
56,9 |
20,53 |
|
|
Фталевая кислота |
10 |
6,67 |
6,30 |
34 |
25,1 |
32,40 |
|
5 |
3,33 |
6,20 |
40 |
14,8 |
7,73 |
|
|
Лимонная кислота |
10 |
15,56 |
3,61 |
171 |
43,0 |
9,00 |
|
5 |
7,77 |
3,91 |
158 |
23,6 |
– |
Полученные данные меняются в широком диапазоне значений и значительно отличаются между собой. Любые примеси органической природы вносят свой вклад в свойства водных растворов. При одинаковом содержании ООУ (5 и 10 мг/л) окисляемость кислот, в зависимости от особенностей строения отличается (рисунок).
Окисляемость органических кислот в мг/л. Предельно допустимая перманганатная окисляемость в воде – 5 мг/л
Выводы
Определены основные физико-химические свойства карбоновых кислот, содержащих разные функциональные группы, в водных растворах с содержанием общего органического углерода 5 и 10 мг/л .
Окисляемость органических примесей не изменяется пропорционально в зависимости от содержания общего органического углерода.
Необходимо в питьевых водах разного типа наряду с показателем окисляемость определять содержание общего органического углерода, а также оценивать наиболее важные биохимические свойства органических примесей.