CC BY
11
ИЗ ПРАКТИКИ
И. Л. КОРОТКОВ (Томск)
О фотохимическом методе отличия кипяченой воды от сырой
Из кафедры коммунальной гигиены Томского медицинского института им. В. М. Молотова (зав. кафедрой — проф. В. И. Суздальский)
Методике отличия кипяченой воды от сырой уделяется заслуженное внимание, благодаря чему мы имеем к настоящему времени больше 10 предложенных разными авторами способов установления этого различия. Растет и литература по данному вопросу. Однако не все еще способы изучены и проверены на широком материале. Мало мы знаем и об упрощенных точных способах отличия кипяченой воды от сырой; существует даже ошибочное мнение об отсутствии таких способов.
Из проведенных на большом) числе объектов разными авторами испытаний можно сделать заключение, что некоторые способы являются ненадежными, например, проба с ализарином, с розоловой кислотой» сравнительное определение рН. Проба на растворенный кислород может быть с успехом заменена более простыми и пригодными для всякой воды пробами на растворенный воздух и углекислоту. Вместо количественного определения углекислоты и карбонатной жесткости можно пользоваться капельными способами, доступными рядовому санитарному работнику. Пробы с 2% настоем кошенили, с 2% или 10% раствором таннина и 2% раствором ЫааНРСк пригодны лишь для воды, имеющей устранимую карбонатцую жесткость. Предложенный М. В. Гольд-штейн метод изменения глубины буфера от прибавления соляной гвю-лоты при индикаторе розоловой кислоты совершенно излишен при наличии более показательного и шире применяемого капельного по карбонатной жесткости способа, где также в сущности имеют дело с изменением глубины буфера соляной кислотой. Последний способ пригоден для всякой воды, имеющей устранимую жесткость1.
Кипяченую воду можно отличить от сырой и так называемым фотохимическим методом, предложенным Ф. Б. Самсоновым в 1929 г. Автор, пользуясь свойством растения поглощать своими зелеными листьями углерод из углекислоты с выделением освободившегося при расщеплении кислорода, предложил пользоваться пластинкой зеленого листка для контроля кипяченой воды. Он считает, что тдкая пластинка, взятая от зеленого листка любого растения (безразлично сухопутного или водяного), при опускании в воду, содержащую в растворе углекислоту, на свету начинает расщеплять последнюю и выделять кислород, который через несколько минут покрывает мелкими пузырьками пластинку листа. Это «расщепление» углекислоты, по словам автора, происходит и при искусственном освещении, усиливаясь при подогревании пробы о листом. В кипяченой воде такого явления не происходит, потому что в ней нет углекислоты.
Проба хорошо удается в течение первых 5 часов после кипячения
1 К о р о т к о в, Современная оценка методов отличия кипяченой воды от сырой. Труды Томского мединститута, т. VII, 1938 г.
воды, позднее же начинают появляться на листке единичные пузырьки газа в кипяченой воде, а к концу суток вообще трудно отличить этим способом кипяченую воду от сырой. Описанный способ прост и оригинален. Его касались мимоходом и позднейшие авторы. Отмечая недостаточную надежность как данного способа, так и других, М. В. Гольд-штейн с разочарованием отмечает, что такая проба не всегда дает хорошие и резко заметные результаты. Тем не менее ею можно пользоваться в случайной практике, когда под руками нет средства для других способов. Следовательно, нужно только пересмотреть данный метод по существу и проверить причину образования или отсутствия пузырьков на пластинке листа.
Их появление можно объяснить физиологической деятельностью живых клеток зеленого листа, этой своеобразной лаборатории, где создается органическое вещество, но, с другой стороны, имеются основания сомневаться в таком объяснении и допускать преобладание другого, более прозаического явления — оседания пузырьков воздуха, выделившегося из воды и вытесненного из пор листка. В самом: деле, в кипяченой воде пузырьки газа появляются во второй половине суток после кипячения, но углекислота в некоторых случаях удаляется при кипячении целиком, а в других она частично остается. Так, по нашим исследованиям, количество углекислоты изменялось следующим образом!: вода реки Томи сырая содержала 8,8 ,мг свободной СОг на 1 л, кипяченая в первые часы — 0 мг, через сутки после кипячения — 0,6 мг; вода реки Яя сырая—17,2 мг, кипяченая через 8 часов—2,2 мг, через сутки—3,3 мг; вода колодца по Тимирязевской улице сырая — 49,5 мг, кипяченая и охлажденная — через 8 часов — 4,4 мг СОг на 1 л.
Если судить по углекислоте, то в воде реки Яя и колодца по Тимирязевской улице в первые же часы после кипячения должны получаться пузырьки газа на пластинке листа, но этого не наблюдалось, а через сутки их появилось так же мало, как и в пробирке с одновременно кипяченой водой из реки Томи.
Далее, свеженалитая прохладная сырая вода часто дает оседание пузырьков газа на стенках сосуда и на внесенных в «ее предметах. Это, конечно, объясняется выделением растворенного в воде воздуха в связи с некоторым нагреванием ее, причем, как известно, способность воды растворять газы уменьшается, и избыток их выделяется из раствора. Из сырой воды, имеющей температуру окружающего воздуха, такого выделения пузырьков газа на погруженные в нее предметы не наблюдается, но при некотором подогревании пробы пузырьки газа появляются и тем в большем количестве, чем дольше стояла проба под лучами света.
Наконец, хорошей способностью ассимилировать растворенную в воде углекислоту обладают водяные растения; что же касается наземных, растений, какими манипулировал автор способа, то в отношении их дело обстоит несколько иначе. Проф. Д. И. Ивановский пишет: «Если сухопутное растение погружается в воду, то эффект бывает различен, смотря по тому, смачиваются или не смачиваются его листья водой: в первом случае крахмал не образуется вследствие закупорки устьиц водой; во втором — образование крахмала происходит нормально, так как не-смачиваемые. листья бывают одеты в воде как бы воздушной оболочкой, в которую свободно диффундирует растворенная в воде углекислота, и поступление ее в лист происходит беспрепятственно».
Но на несмачиваемых листьях, одетых в воде как бы воздушной оболочкой, образование отдельных пузырьков газа не наблюдается: они сливаются с одевающей лист воздушной оболочкой (например, листочки клевера), а смачиваемые листья наземных растений в воде почти прекращают ассимиляцию углекислоты. Как же не усомниться, что наблюдаемые на них пузырьки газа представляют собой кислород?
Для выяснения вопроса нами неоднократно проделывались следующие опыты.
1. В одну пару пробирок с сырой и кипяченой охлажденной водой вносились зеленые листочки (мы пользовались листьями репея), в другую пару пробирок с такой же водой вносились сухие листочки. Пробирки ставились в штативах у окна (или освещались электрической лам!-пой); при этом в первой паре пробирок листочки располагались своей верхней поверхнЪстыо в направлении к свету. Через 5—10 минут проверялся полученный результат. В каждой паре пробирок обнаруживалось одинаковое явление: в пробирках с сырой водой пластинки листьев были усеяны мелкими пузырьками, а в пробирках с кипяченой такой картины не наблюдалось.
2. Аналогичные испытания проводились с другими предметами вместо листочков: кусочками бересты, фанеры, стекла, причем получались такие же результаты, за исключением проб с кусочками дерева, которые, ввиду своей значительной пористости, покрывались пузырьками воздуха и в кипяченой воде.
3. Одна порция кипяченой воды обогащалась углекислотой до 30— 38 мг на 1 л, а другая — углекислотой и кислородом до содержания углекислоты 35 мг/л и кислорода 9,5 мг/л, после чего проводилось обычное испытание с зеленым листком. Цель этих опытов понятна: если пузырьки газа представляют собой кислород, то они должны появиться на листках. Если в первых пробирках с водой, обогащенной одной углекислотой, пузырьков не появится, так как они растворятся вследствие недостатка кислорода в воде, то во второй паре пробирок они должны появиться на листке в изобилии. При проверке в первых пробирках пузырьков газа не наблюдалось, во вторых — они встречались лишь отдельными единицами.
4. Наконец, пробирки с сырой водой и погруженными в нее зелеными кусочками листа мы ставили в темный шкаф на 10—15 минут, причем получалась следующая картина: в пробирках с водопроводной водой, налитой из колбы, в которой вода стояла 4 часа в лаборатории, на листочках имелись мелкие пузырки газа в значительном' количестве; в пробирках с водопроводной водой из колбы, где вода хранилась в лаборатории сутки, на листочках наблюдались лишь единичные пузырьки. При незначительном! подогревании пробирок, хотя бы теплом, отдаваемым рукой, пузырьки становились заметнее и выделялись скорее.
Выводы
1. Образование пузырьков газа на пластинках зеленого листа назем1-ного растения происходит интенсивнее всего в сырой прохладной воде и в воде, стоявшей в банке менее суток; в воде же, простоявшей сутки и более, образование у пузырьков выражено недостаточно и для усиления его требуется подогревание пробы на 10—15°, т. е. до 25—30°, что можно рекомендовать для большей четкости результатов исследования.
2. Выделение пузырьков газа и оседание их на пластинке не зависят от физиологии листа, а происходят вследствие перенасыщения воздухом воды, поэтому для проведения пробы необязательны лучи света, необязателен и зеленый листок: его можно заменить сухим листком, кусочком стекла, бересты и т. д. (но не дерева).
3. Название «фотохимический метод», как не соответствующее сущности явления, должно быть изменено. Правильное название «метод отличия кипяченой воды от сырой пробой на насыщение воды воздухом».
4. Описанная проба, отличающаяся исключительной простотой, допустима в тех случаях, когда нет под рукой средств для более точных проб. _
