CC BY
18
Питательную среду вносят ив такого расчета: 30% от навески наполнителя (для его пропитывания) плюс объем, который определяется произведением площади опытного сосуда на высоту слоя, в 2—2,5 мм. В лиуровые матрацные колбы достаточно внести 150 г песка и 85—90 см3 питательной среды с 0,7% агар-агара (Архангельский).
Песок и питательную среду добавляют порознь в матрацные колбы и стерилизуют вместе. После стерилизации среду скашивают. При легком) потряхивании и покачивании колбы наполнитель равномерно распределяется по дну ее. Колбу помещают на горизонтальную поверхность, чтобы среда не стекала в одно место,' а покрывала ровным слоем всю поверхность наполнителя.
Среда получается пробная, рост—очень хороший. При смыве культуры среда не разрушается.
Проф. С. М. ДРАЧЕВ
К методике более быстрого и доступного химического анализа воды в полевых
условиях
Из Центрального санитарного института им. Эрисмана (Москва)
Санитарный химический анализ воды в полевых условиях должен давать возможность ее гигиенической оценки на основе приближенных количественных определений солевого состава, физических свойств и химических показателей загрязнения воды.
Срок выполнения анализа в полевых условиях обычно ограничен, а сам анализ должен производиться путем простых операций, причем весьма желателен возможно меньший расход реактивов. Указанным! требованиям в значительной мере удовлетворяют приближенные методы ряда колориметрических определений, разработанные в гидрохимической лаборатории Института им. Эрисмана1 и принятые ныне как стандартные.
Дальнейшая разработка методики ведется в настоящее время в направлении замены объемных методов колориметрическими. В этом отношении в полевых условиях должны найти применение колориметрический метод определения жесткости воды с тропеолином> 002 и метод приближенного колориметрического определения окисляемости3.
В настоящей статье' излагается методика приближенного определения нитратов с сульфофеноловым реактивом, что имеет преимущество по сравнению с ранее описанными 'способами. Определение нитритов производится по таблице для приближенных их определений без нагревания, что более удобно в полевых условиях.
Разработанная методика колориметрического определения активного хлора также пригодна в походной обстановке; она не требует титрования и 'Ц'ри отсутствии ортотолидина может найти применение и в лабораториях.
Для определения в полевых условиях щелочности й хлоридов, при котором' приходится прибегать к титрованию, можно титровать малые объемы воды (1—2 мл) разведенными титрованными растворами, что дает значительную экономию реактивов и позволяет пользоваться ком-
I С. В. Бруеввч, Лабораторная практика, № 3, 1927. .
г С. М. Драче в, Гигиена и здоровье, Л» 1—2, 1942.
II С. М. Драч ев и И. И. С ос у нова, Гигиена и здоровье, № 6, 1941.
лактным оборудованием. Ниже приводится описание приближенной методики определения щелочности воды в малом объеме и при отсутствии калибрированной посуды (бюретки или пипетки). Методика эта построена ¡На принципе капельных 'титрований при условии* применения одной и той же пипетки для взятия пробы воды и титрованного раствора.
Описанные ниже методы исследования воды могут применяться для приближенных определений как в полевых, так и в лабораторных условиях для качественных реакций, предшествующих точным определениям. Это очень ценно в военной обстановке, когдэ быстрота и простота анализа имеют большое значение.
Определение прозрачности и цветности
•Для санитарной оценки питьевой воды весьма важно определение физических свойств ее. Муть придает воде ¡неприятный внешний вид, требует большого расхода хлорз и снижает эффект хлорирования, так как внутри частиц взвешенных вешес-пв бактерии хорошо защищены от действия хлора. Интенсивная цветность воды также вызывает повышенный 'расход хлора. При санитарном анализе важно иметь хотя бы приближенную количественную характеристику цветности зоды, так как это подча: помогает ориентироваться в данных. химического анализа и, в частности, правильно оценить величину окисляемое™, иногда обусловленную выгокой цветностью.
Прозрачность воды обычно определяется по Снеллену в цилиндре со съемным', плоским, хорошо отшлифованным днрм, поддерживаемым через резиновую прокладку металлическими застежками. Такого рода цилиндр не всегда имеется не только в походных условиях, но и в слабо оборудованных стационарных лабораториях. Ввиду этого для определения количественной характеристики прозрачности воды нами рекомендуется следующий более простой способ.
Из конца мягкой черной-Гпроволоки диаметром 1—-2 мм и длиной 50 см делают кружок диаметром 15 мм (рис. 1). Берут проволоку за второй конец, опускают кольцо в воду до тех пор, пока контуры его становятся невидимыми, и записывают глубину (в сантиметрах), на которой кольцо исчезает из поля зрения. Вода должна быть налита в прозрачный стеклянный цилиндр или бутыль.
Путем проведения ряда параллельных определений А. М. Сурковым составлена табл. 1, на основании которой можно данные определений прозрачности по «способу кольца» перевести в обычные показатели прозрачности по Снеллену (табл. 1). Взаимозависимость обоих этих способов графически изображена на рис. 2, причем кривая прозрачности выше 23 см по Снеллену получена путем экстраполирования.
Определение цветности, обычно выражаемое в данных американской платиново-кобальтовой шкалы, может быть выполнено в походной обстановке только при наличии эталонов шкалы в жидком или фиксированном на стекле либо рисунке виде.
Приближенные количественные определения цветности при отсутствии таких шкал мы рекомендуем проводить следующим' образом: в пробирку бесцветного стекла диаметром в 1.5 см и высотой в 15 см наливают испытуемую воду столбиком в 12 см< и определяют цвет воды сбоку в проходящем свете и сверху на белом фоне. Определение ее дется при дневном освещении, но не на прямом! солнечном свету. Для сравнения рекомендуется иметь пробирку с дестиллированной водой. Приближенное определение цветности может быть сделано по табл. 2.
Рис. 1
Таблица 1. Перевод определений прозрачности (в сантиметрах) по методу кольца на показания по шрифту Снеллена
Метод Шрифт Метод Шрифт Метод Шрифт Метод Шрифт
кольца Снеллена кольца Снеллена кольца Снеллена кольца Снеллена
2 0,5 12 8 22 16 33 24
3 1 13 9 24 17 34 26
4 2 15 10 26 18 36 25
6 3 16 11 28 19 37 27
7 4 17 12 29 20 38 28
8 5 19 13 30 21 39 29
10 6 20 14 31 22 41 30
11 7 21 15 32 23
Таблица 2. Приближенное определение цветности в пробирках
О к р а с к а воды Градусы цветности по американской шкале
при рассматривании сбоку при рассматривании сверху
• Нет Нет Менее 10
» Едва уловимая слабо- 10
желтоватая
» Очень слабожелтова- 20
тая
Едва уловимая бледно- Желтоватая 48
желтоватая
Едва заметная бледно- Светложелтая 80
желтоватая
Очень бледножелтова- Желтая 150
тая
Бледножелтоватая Интенсивно желтая 360
Рис. 2. График перевоза определений прозрачности по методу кольца на показания по шрифту Снеллена
Приближенное определение цветности можно также проводить в стаканах бесцветного стекла, в которых оттенки легче улавливаются, чем в пробирках. В стакан емкостью 200 мл наливают испытуемую воду на высоту 10 см и рассматривают ее сбоку в проходящем свете и сверху на белом фоне при дневном освещении. Приближенное определение цветности производится по табл. 3.
Таблица 3. Приближенное определение цветности воды
в стакане
Окраска волы Цветность в градусах
при рассматривании обоку при рассматривании сверху
Нет » Едва заметная бледно-желтоватая Бледножелтоватая Бледножелтоватая, уловимая только при сравнении с де- стиллированной водой Незначительная бледножелтоватая Очень слабожелтоватая Слабожелтоватая 10 и менее 20 30 40
Простейший способ определения активного хлора в воде. При отсутствии ортотолидина и затруднительности титровании гипосульфитом приближенное количественное определение активного хлора возможно более простым способом. Для этого можно использовать иодкрахмальную реакцию, но определение проводить не титрованием, а колориметрически, так как интенсивность синего окрашивания в известных пределах соответствует содержанию активного хлора.
Иссле'дуемую воду при температуре 10—25° Ьаливаю'т в пробирку и прибавляют 0,5 мл раствора иодистого калия и 0,5 мш раствора крахмала. Перемешав содержимое пробирки путем встряхивания, помещают ее над листом белой бумаги. По интенсивности окраски находят прибли-женноа содержание активного хлора по табл. 4.
Таблица 4. Приближенное количественное колориметрическое определение активного хлора
V Окраска при рассматривании сверху Приближенное содержание активного хлора в иг на 1 л воды
Едва заметная синева .... Слегка сине^тая...... Светлосиняя........ Синяя........... Густая синяя........ Сине-черная (дна не видно) . » 0,05 0,1 0,2 0,3 0,5 1,0 и больше
Реактивы приготовляются следующим образом. 10 г иодистого калия растворяют в дестиллированной воде и доводят до 100 мл. Храмить раствор необходимо в темной склянке. Для проверки реактива (наливают в пробирку нехлорировакную или дестил-лированиую, перегнанную ® приборе без медных частей воду, а затем прибавляют 0,6 мл 10°/о иодистого калия и 0,5 мл крахмала. После перемешивания не должно быть синеватого оттенка.
0,5 г растворимого крахмала взбалтывают в небольшом количестве холодной ' воды, смесь вливают в кипящую воду и по охлаждении доводят до 100 мл. Крахмал надо брать свежеприготовленный.
Определение по таблице может быть облегчено путем сравнения с искусственной шкалой окрасок, разработанной О. П. Опариной. Шкала эта приготовляется добавле: нием к 50 мл дестшмировамной воды ,реактивов (табл. 5).
Приготовленные растворы наливают в серию пробирок на высоту 10 см. Рассматривание и сравнение испытуемых растворов производят сверху, не обращая внимания на различия в оттенках шкалы и испытуемой пробирки при рассматривании сбоку. Еще лучше изготовить шкалу из соответственно окрашенных стекол или пластмассы, что еще более
3fi
Таблица 5. Приготовление шкалы для колориметрического определения активного хлора
Активный Хлористы.« Метнленблау Хромовые
хлор в мг кооальт 0,01% водного квасцы
на 1 л 2,5°/0 раствора Ю"/„
0,05 0,75 0,2
0,1 2,10 0,5 - —
0,2 2,а 0,9 -г-
0,3 3,3 1,3 -
0,5 4.0 2,5 0,6
1,0 6,0 8,0 3,2
упрощает определение и делает его доступным даже малоподготовленны^ работникам. ~<
Поскольку при данной методике не производится подкисления испытуемой воды, п£и анализе <воды с большим содержанием гуматов и некоторых других веществ получаются меньшие количества активного хлора по сравнению с определением при подкислении. Но так как роль активного хлора, освобождающегося лишь при подкислении, не вполне ясна в отношении его бактерицидных свойств, надежнее в практических целях производить определение без подкисления, тем более, что таким образом исключается ошибка от присутствия нитритов. \
Титрование без калибрированной посуды. Для максимального упрощения оборудования при проведении (полевых анализов воды и для снижения расхода реактивов предлагается, далее, следующий метод объемных определений, вовсе не требующий калибрированной посуды. Сущность его заключается в том, что испытуемая вода берется для анализа любой пипеткой и вносится в пробирку или чашку по каплям, последующее же титрование производится той же пипеткой с подсчетом капель. При работе как с испытуемой водой, так и с титрованным раствором необходимо пипетку наполнять на одну и ту ¿ке высоту и держать в одинаковом положении. В этом случае абсолютная величина капель не имеет значения, так «ак отношение числа капель не меняется от изменения их веса и объема. Вычисление в общем виде
производится по формуле: —
где х — число капель раствора, употребленных на титрование;
а — число капель "исследуемой воды, взятых для определения; п — титр раствора, которым производится титрование. В приведенном уравнении абсолютные значения взаимосвязанных величин х и а безразличны. Ошибки могут возникнуть лишь в том случае, если исследуемая вода и титрованный раствор резко разнятся между собой в отношении поверхностного натяжения, являющегося Одним из главных факторов, определяющих величину капли. Но при водных титрованных растворах слабых концентраций и работе с пресными водами это несущественно.
Данный способ, «ак и .всякое объемное определение, требует соответствия между концентрацией определяемого в воде вещества и титром раствора. Следовательно, техника определения будет изменяться в каждом отдельном случае. Расчеты при описанном способе титрования весьма облегчаются, так как сводятся лишь к простому умножению двух величин.
Данным методом мы определяли щелочность и жесткость воды. Тот-же принцип введен Л. С. Штуковской для полевого определенного содержания активного хлора в хлорной извести.
Определение щелочности и карбонатной жесткости производится следующим образом. Пипетку вначале промывают три раза испытуемой водой, затем, набрав в нее воды, вносят по 20 капель в 3 чистые пробирки или фарфоровые чашки и прибавляют по 2 капли 0,005% раствора метилоранжа в каждую пробирку (чашку). Далее, промыв пипетку, которой брали воду для анализа, три раза 0,025 нормальной соляной кислотой, набирают в нее соляной кислоты и начинают вносить кислоту по каплям в одну из .пробирок. Пробирку и пипетку следует держать вертикально, чтобы капли падали прямо на жоверхность воды. Считая капли, прибавляют их до первого изменения оттенка по сравнению с двумя другими пробирками. Рассматривать пробирки надо на белом фоне. Записав количество капель, титруют также вторую пробирку, сравнивая цвет ее с третьей. На титрование должно пойти /такое же количество капель.
Если дестиллированная вода, употребляемая для приготовления 0,025 нормальной соляной кислоты, содержит некоторое количество бикарбонатов, достаточное для изменения титра кислоты, вносят необходимую поправку.
Надо брать столько капель дестиллированной воды, применяемой для приготовления титрованной соляной кислоты, сколько пошло на титрование 20 капель анализируемой воды, прибавить 2 капли метилоранжа и затем добавлять по каплям! соляную кислоту до первого изменения оттенка. Полученное количество капель следует вычесть из числа капель, употребленных на титрование воды. Деление количества капель на 4 дает величину щелочности в миллилитрах нормальной кислоты. Умножением количества капель на 0,7 получают величину карбонатной жесткости в немецких градусах.
Пример расчета. На титрование пошло 20 капель воды и 16 капель 0,025 нормальной соляной кислоты, на титрование 16 капель дестиллированной воды взята I капля соляной кислоты. Значит величина щелочности будет 16—1 = 15; 15:4 = 3,7 мл нормальной кислоты, а величина жесткости 15.0,7 = 10,5'немецких градусов.
Чувствительность метода — 0,25 мл. Она эквивалентна щелочности, т. е. 0,7° карбонатной жесткости. Такая точность достаточна для приближенного количественного анализа воды в полевых условиях, а также для лабораторных санитарных анализов, если требуется приближенная количественная характеристика воды. Резкость перехода окраски, легко уловимая даже мало подготовленным аналитиком, делает количественный капельный метод не менее точным, чем; способы обычного лабораторного определения щелочности шутем изменения нормальности титруемого раствора, титрования до цветного стандарта и пр.
Приближенные количественные определения нитратов и нитритов. Введенный в действующий стандарт бруцинный способ приближенного определения в виде нитратов с брущином часто дает сбивчивые результаты. Разработанный О. П. Опариной способ приближенного определения с дифениламином требует строго определенных условий (диаметр выходного отверстия, угол наклона пробирки) снесения реактива, что осложняет работу в полевой обстановке.
Наблюдения показали, что нитрование сульфофеноловой кислоты может происходить не только при действии ее на сухой остаток, но и при внесении ее в водный раствор, содержащий нитраты, причем' образуются окрашенные в желтый цвет соединения. Это обстоятельство было нами использовано для приближенного количественного определения нитратов.
1 мл исследуемой воды вливают в небольшую пробирку бесцветного стекла и туда же вносят пипеткой 1 мл сульфофеноловой кислоты так, чтобы капли ее падали прямо на поверхность. Перемешивают содержимое пробирки и через 20 минут определяют приближенное содержание нитратов по табл. 6.
Чувствительность реакции 0,5—1,0у. При содержании 1 мг азота нитратов в 1 л появляется определенное желтоватое окрашивание. При малом содержании нитратов следует для контроля брать I мл испытуе-
Таблица 6. Приближенное определение нитратов с сульфофеноловой кислотой
Окраска при рассматривании сбоку 1 Содержание азота (Му нитратов в мг на 1 л
Уловима только по сравнению
с контролем .......... 0,5
Едва заметная желтоватая . 1
Чрезвычайно слабая желтоватая . 2
Очень слабая желтоватая . . 3
Слабая желтоватая....... 5
'Слабая желтая.......... 10
Светложелтая.......... 25
Желтая............. 50
Сильно желтая ......... 100
мой воды и прибавлять 1 мл крепкой серной кислоты. Сульфофеноло-вая кислота должна быть бесцветной или иметь слабый желтоватый оттенок, но не буроватый, как это бывает при недостаточно чистой серной кислоте (такая кислота" не пригодна для колориметрических определений нитратов). С большей уверенностью содержание нитратов можно установить при помощи шкалы, полученной обработкой 1 мл образцовых растворов, содержащих 0,5, 1, 2, .3, 5, 10, 25, 50, 100 мг азота на 1 л. При приготовлении сульфофенолового реактива для данной реакции необходимо пользоваться химически чистой серной кислотой (<3 — 1,84) и фенолом, перегнанным при температуре 181°. Загрязненный и плохо приготовленный реактив сильно понижает чувствительность реакции (до 2—3 мг на литр) и дает шкалу цветов другого тона. Поэтому необходимо проверять на растворах чувствительность реактива. В отношении нитритов в стандартной методике принято приближенное их определение (к 10 мл исследуемой воды прибавляют 0,5 мл реактива Грисса) при нагревании, которое иногда в полевых условиях затруднительно. Поэтому Т. М. Кушнер разработана таблица приближенных определений нитритов через 20 минут без нагревания (табл. 7).
Таблица 7. Приближенное определение нитритов
Окраска при рассматривании сбоку Окраска при рассматривании сверху Содержание азота (И) нитритов в мг на 1 л
Нет Нет 0,001
» Едва уловимая розовая при
сравнении с дестиллирован-
ной водой 0,002
» Едва заметная розовая 0,004
Очень слабая розовая Слаборозовая 0,02
Слабая розовая Светлорозовая 0,04
Светлорозовая Розовая 0,07
Сильнорозовая Малиновая 0,2
Малиновая Ярко малиновая 0,4'
Как показал длительный опыт, при некотором навыке пользование таблицами дает вполне удовлетворительный результат. Для лиц, не имеющих достаточного лабораторного опыта, пользование таблицами облегчается нарисованными или стеклянными цветными шкалами.
