CC BY
28
Выводы
1. Буферный пруд является эффективным, простым по устройству и дешевым по стоимости в системе сооружений для доочистки сточных вод от нефтепродуктов.
2. Эксплуатация буферного пруда должна сочетаться с безупречной работой нефтеловушек; буферный пруд не должен подменять нефтеловушки.
3. Одновременно с вводом в эксплуатацию буферного пруда должна функционировать система по очистке пруда от нефтепродуктов с возвратом их на завод.
4. На заводе должен быть организован возврат сточных вод для технических нужд.
5. В целях снижения концентрации нефтепродуктов в воде Иртыша до принятых нормативов, кроме изложенного выше, следует рекомендовать рассеянный выпуск очищенных сточных вод.
Поступил» 21/У111 1957 г.
•¿г -¿Г
РАЗДЕЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СВОБОДНОГО ХЛОРА МОНОХЛОРАМИНА И ДИХЛОРАМИНА В ВОДЕ
Кандидат медицинских наук П. Н. Яговой Из Военно-медицинской ордена Ленина академии имени С. М. Кирова
В практике водоснабжения определение только количества активного хлора в воде уже давно не удовлетворяет гигиенистов. Качество обеззараживания воды зависит не столько от количества активного хлора, сколько от вида этого хлора, его активности и, следовательно, его способности к обеззараживанию воды. В связи с этим не всегда правильно положение о том, что показателем надежного обеззараживания воды служит наличие в ней определенного количества остаточного хлора (0,2— 0,5 мг/л). Так, достаточного обеззараживающего эффекта часто не наступает при наличии в загрязненных водах более 0,2—0,5 мг/л остаточного хлора (С. Н. Черкин-ский, 1941; П. П. Тодоров и А. И. Изъюрова, 1915; К. С. Кичатова, 1952, и др.).
В загрязненных водах свободный хлор (Cl2, HOCl ОС1 ) превращается в так называемый полусвязанный хлор, представляющий собой монохлорамин (NH2Cl), ди-хлорамин (NHClj) или соединения типа органических хлораминов. Как установлено опытами Баттерфейльда (Butteríield, 1948), неорганические хлорамины примерно в 100 раз медленнее обеззараживают воду, чем свободный хлор. Полагают, что соединения типа органических хлораминов обладают еще более слабыми бактерицидными свойствами, чем неорганические хлорамины.
По нашим наблюдениям, наличие в воде остаточного хлора в виде дихлорамина является показателем того, что она обеззаражена лучше, чем при налнчии в той же поде только монохлораминного остаточного хлора.
Таким образом, для изучения процесса хлорирования воды необходимо пользоваться способом, позволяющим производить раздельное определение количества свободного, монохлораминного и дихлорамннного хлора в воде. Применение такого способа позволяет выяснить в процессе хлорирования воды, каким хлором она обеззараживается— свободным или хлораминным. По виду же остаточного хлора можно судить о процессе обеззараживания воды, его возможной эффективности.
Из известных в настоящее время способов определения активного хлора в воде только амперометрнческое титрование позволяет точно установить раздельное содержание в воде свободного, монохлораминного и дихлорамннного хлора. Этот метод, разработанный Марксом и др. (Marks a. oth., 1951), еще не нашел широкого применения ввиду сложности выполнения анализа. Сравнительно простой и доступный метод Пплина (Palin, 1945), предложенный для раздельного определения свободного, монохлораминного и дихлорамннного хлора в поде, дает количественно неправильные результаты (Маркс и др., 1951).
Способы, предложенные для раздельного определения свободного и полусвязанного (хлоргчинного) хлора Jlo (Laux. 1940), Галлинан (Hallinan, 1944), Палии, 1945, Ю. Ю. Лурье и 3. В. Николаева, 1950)] не дают возможности определить раздельно содержание в воде монохлораминного и дихлорамннного хлора. Способы, разработанные для определения содержания ейободного хлора в воде [Ло и Никкель (Nickel, 1942), Т. И. Голубев, 1947; М. С. Несмеянова, 1948 и др.], не могут найти широкого применения в практике водоснабжения, так как остаточный хлор редко находится в виде свободного хлора, а определить содержание в воде хлораминного хлора с по-мощь'о указанных методов нельзя.
В связи с изложенным мы разработали простой и точный способ раздельного определения свободного, монохлораминного и дихлорамннного хлора в воде, при ко-
тором в качестве индикатора применяется солянокислый парааминодиметиланилин, предложенный для этой цели Палином (1945).
Принцип метода. Метод основан на способности различных видов хлора в определенных условиях превращать восстановленную б сцветную форму параамино-диметиланилина в полуокисленную форму — семихинон, имеющий розовую окраску, н ка способности ионов закисного жел.за восстанавливать семихинон.
Свободный хлор образует семихинон в нейтральной среде без прибавления йодистого калия. Монохлорамин образует семихинон также в нейтральной среде, но после прибавления к воде йодистого калия. В присутствии небольшого количества йодистого калия дихлорамин образует семихинон только при подкислении воды.
В присутствии комплексообразователей (фосфатов, щавелевой кислоты) соли закисного железа восстанавливают семихинон до бесцветной формы параамнноди-метиланилина. По количеству титрованного раствора соли закисного железа, израсходованного на восстановление семихинона, определяется содержание в воде того вида активного хлора, за счет которого образовался семихинон.
Приводим схему имеющих место реакций окисления — восстановления:
NH»
С1г(Х.)
*Fe++~
N.
СНз7 ЧСН,
Парааминодиметиланилин
NH,+*
I
✓X
Л/ I
N+«--
си/ ХСН, Семихинон
Р е а к т нвы
1. Фосфатный буферный раствор, рН которого равен 7: берут 3.54 г однозамешен-«ого фосфорнокислого калия (КН2РО<) и 8.6 г двузамешенного фосфорнокислого натрия (№2НР04 • 12НаО) и растворяют в 100 мл дистиллированной воды.
2. Раствор хлористого парааминодиметиланнлина в ректифицированном спирте: 1 г препарата в 100 мл спирта.
3. Раствор йодистого калия: I г в 100 мл дистиллированной воды. Раствор следует хранить в склянке из темного стскла.
4 Раствор щавелевой кислоты: 2.5 г в 100 мл дистиллированной воды.
5. Титрованный 0,005 н. раствор сернокислого закисного железа: 1,4 г препарата (Не50<-7Н20) растворяют а I л дистиллированной воды, после чего определяют коэффициент поправки по титрованному раствору перманганата калия.
Ход определения
В колбу наливают 100 мл исследуемой воды, прибавляют 1 мл буферного раствора и 1 мл раствора параамннодиметиланилина. При наличии в воде свободного хлора происходит мгновенное окрашивание ее в розовый цвет. Помешивая, пробу воды титруют раствором сернокислого закисного железа до обесцвечивания. По количеству израсходованного на титрование раствора рассчитывают содержание свободного хлора в воде.
После определения свободного хлора к той же пробе воды прибавляют 1 мл раствора йодистого калия. Монохлорамннный хлор при наличии его в пробе воды вытесняет из йодистого калия эквивалентное количество свободного йода, под действием которого образуется семихинон. Содержание монохлораминного хлора в воде определяют по количеству раствора сернокислого закисного железа, идущего на титрование пробы воды до исчезновения окраски.
После определения монохлорамина к той же пробе воды прибавляют 1 мл раствора щавелевой кислоты. В результате снижения pH воды до 4,6—4,7 дихлораминный хлор приобретает способность образовать семихинон. Раствором сернокислого закисного железа пробу воды титруют до исчезновения окраски; по количеству израсходованного на титрование раствора определяют содержание дихлораминного хлора в воде.
Расчет содержания в воде свободного, монохлораминного и дихлораминного хлора производят по формуле:
0,1775 -п-Н 000
~~ 10П *
где X — содержание свободного, монохлораминного или дихлораминного хлора (в мг/л);
0,1775—титр 0,005 н. раствора сернокислого закисного железа по хлору;
6 Гигиена и санитария, № 11
81
n—количество раствора сернокислого закисного железа (в мл), израсходованного-
на титрование при определении данного вида хлора;
К—коэффициент поправки 0,005 н. раствора сернокислого закисного железа.
Пример. Для определения активного хлора взята проба воды в 100 мл. После прибавления к воде буферного раствора и раствора парааминодиметиланилина окраска не появляется, что указывает на отсутствие в воде свободного хлора. После прибавления раствора йодистого калия образуется окраска, на обесцвечивание которой идет 0.1 мл раствора сернокислого закисного железа. Последующее прибавление к воде раствора щавелевой кислоты приводит к образованию розовой окраски, на обесцвечивание которой идет 0,2 мл раствора сернокислого закисного железа. Коэффициент поправки для 0,005 н. раствора сернокислого закисного железа—0,8.
0,1775-0,1-0,8-1000
Вода содержит: —— -= 0,142 мг/л моиохлораминного хлора:
0,1775-0,2-0,8-1000
-j-jjo- = 0,284 мг/л дихлораминного хлора.
Таким образом, вода содержит 0,426 мг/л хлораминного активного хлора, причем основное количество этого хлора находится в виде дихлорамина.
Точность определения. Точность настоящего метода проверялась путем одновременного определения активного хлора с помощью предлагаемого и других методов в водных растворах хлора, хлорамина Т, смеси хлора и хлорамина Т и в воде, обработанной по способу преаммонизации. Для его проверки использовали следующие методы: титрометрический йодкрахмальный, с помощью которого при подкислении воды определяется суммарное количество активного хлора, колориметрический арсе-нитноортотолидиновый метод Галлннана (1944) и колориметрический параамнноди-метиланилиновый метод Палина (1945).
Проверка показала, что предлагаемый метод дает правильные результаты как по количеству, так и по качеству определяемого хлора. Суммарное количество активного хлора получается с его помощью такое же, как и с помощью йодкрахмалыюго метода. Результаты определений, как правило, совпадают полностью. Наблюдающееся максимальное расхождение результатов не превышает ±1% (+0,02 мг/л). Принимая во внимание быстрое изменение количества активного хлора в питьевой воде, ошибки при отсчетах количества титрующего раствора и при определении титра раствора, следует отметить исключительную точность настоящего метода1.
К изложенному нужно добавить следующее. При наличии в воде значительного количества высокоактивного свободного хлора (примерно бол е 5 мг/л) может произойти переокисление парааминодиметиланилина: из полуокнеленнон окрашенной формы препарата (семихинона) может образоваться окисленная бесцветная форма (хи-нон). При этом реакция становится не полностью обратимой, так как некоторое количество свободного хлора расходуется на разрушение хиноидной формы парааминодиметиланилина. Для правильного определения количества свободного хлора в этом случае изменяют ход определения. После прибавления буферного раствора в количестве- 2 мл к пробе воды в 100 мл добавляют титрованный раствор сернокислого закисного железа с таким расчетом, чтобы в воде осталось не более 5 мг/л свободного хлора. Затем прибавляют оаствор парааминодиметиланилина и определение ведут, как обычно, но раствор щавелевой кислоты прибавляют в количестве 2 мл. При расчете содержания в воде свободного хлора учитывают также и то количество хлора, которое связывается закнепым железом до прибавления раствора парааминодиметиланилина.
ЛИТЕРАТУРА
Голубев Т. И. Гиг. и сан., 1947, № 10, стр. 24—25 —К и ч а т о в а К. С. Там же, 1952, № 3, стр. 44—45.— Лурье Ю. Ю., Николаева 3. В. Завод, лабор., 1950, № 7, стр. 793—799,— Н е с м е я н о в а М. С. Гиг. и сан., 1948, № 9, стр. 44.—Т о д о-р о в П. П., И з ъ ю р о в а А. И. Там же, 1945, № 3, стр. 5—8.—Ч t р к и н с к и й С. Н. Гиг. и здоровье, 1941, № 9—10, стр. 10—18. — Butterfield С. Т., J. Am. Water Works Ass., 1948, v 40, p. 1305 — 1312. — H a 11 i n a n F. J., Ibid., 1944, v 36, p. 2J6—302. — L a u x P. C. Ibid., 1940, v. 32. p. 1027—1038. — L a u x P. C., Nickel J B. Ibid., 1942, v. 34, p. 1785—1786. — Marls H. C„ W 4-liams D. В., Glasgow G. U., Ibid., 1951, v. 43, p. 201—208. — P а 1 i n А. Т., Analyst, 1945, v. 70, p. 203—207.
Поступала 18/1 1957 г.
•ЙГ "¿Г "¿Г
1 Ввиду того что результаты параллельных определений активного хлора различными методами в воде, обработанной по способу преаммонизации, представляют особый интерес, мы предполагаем изложить их детально в отдельной статье.
#
