Sulfationen sind mittlere Salze der Schwefelsäure. Viele dieser Verbindungen sind gut wasserlöslich. Unter normalen Bedingungen befinden sich Substanzen in einem festen Aggregatzustand, haben eine helle Farbe. Viele Sulfationen sind sedimentären Ursprungs, sie sind chemische Meeres- und Seesedimente.
Gebäudefunktionen
Die Kristallstruktur erlaubt den Geh alt an komplexen Anionen SO42-. Als gängige Verbindungen können zweiwertige Metallsulfate unterschieden werden. Beispielsweise bilden Sulfationen, die sich mit Calcium-, Barium- und Strontiumkationen verbinden, unlösliche Salze. Diese Sedimente sind Mineralien, die frei in der Natur vorkommen.
Im Wasser sein
Außerdem wird das Sulfation bei der Dissoziation von Salzen gebildet, sodass diese Ionen in Oberflächengewässern gefunden werden. Die Hauptquelle solcher Verbindungen sind die Prozesse der chemischen Oxidation von Sulfiden und Schwefel.
Sulfationen gelangen in erheblichen Mengen während des Todes lebender Organismen, der Oxidation von Land- und Wasserpflanzen in Gewässer. Außerdem findet man sie in unterirdischen Abflüssen.
BIn industriellen und landwirtschaftlichen Abwässern wird eine erhebliche Menge an Sulfationen gebildet.
Mineralisiertes Wasser ist durch das Vorhandensein von SO42-Ionen gekennzeichnet. Es gibt auch stabile Formen solcher Verbindungen, die sich positiv auf die Mineralisierung des Trinkwassers auswirken. Beispielsweise ist Magnesiumsulfat eine unlösliche Verbindung, die sich in Wasser anreichert.
Bedeutung im Schwefelkreislauf
Wenn wir das Sulfation im Wasser analysieren, ist es notwendig, seine Bedeutung für den gesamten Kreislauf von Schwefel und seinen Verbindungen in der Natur zu beachten. Durch die Wirkung sulfatreduzierender Bakterien wird es ohne Zugang zu Luftsauerstoff zu Schwefelwasserstoff und Sulfiden reduziert. Durch das Vorhandensein von Sauerstoff im Bodenwasser werden diese Substanzen wieder in Sulfate umgewandelt.
Unter Einwirkung sulfatreduzierender Bakterien und in Abwesenheit von Sauerstoff werden sie zu Sulfiden und Schwefelwasserstoff reduziert. Aber sobald Sauerstoff im natürlichen Wasser auftaucht, werden sie wieder zu Sulfaten oxidiert.
Im Regenwasser erreicht die Konzentration von SO42- Ionen 10 mg pro Kubikdezimeter. Für Süßwasser liegt dieser Wert bei etwa 50 mg pro dm3. In unterirdischen Quellen ist der quantitative Geh alt an Sulfaten deutlich höher.
Oberflächengewässer sind durch das Verhältnis zwischen der Jahreszeit und dem Anteil an Schwefelsäureionen gekennzeichnet. Darüber hinaus wird der quantitative Indikator durch menschliche wirtschaftliche Aktivitäten, Reduktions- und Oxidationsprozesse in Wildtieren beeinflusst.
Auswirkungen auf die Wasserqualität
Sulfate haben einen erheblichen Einfluss auf die Trinkwasserqualität. Ihre erhöhte Konzentration beeinträchtigt die organoleptischen Eigenschaften. Wasser bekommt einen salzigen Geschmack, seine Trübung nimmt zu. Der erhöhte Geh alt an solchen Anionen beeinträchtigt die im menschlichen Körper ablaufenden physiologischen Prozesse. Sie werden schlecht aus dem Darm in das Blut aufgenommen. In erhöhten Konzentrationen wirken sie abführend, stören die Verdauungsprozesse.
Es konnte die negative Wirkung von Sulfaten auf die Haare, die Reizwirkung auf Augenschleimhaut und Haut festgestellt werden. Aufgrund der Gefährlichkeit, die sie für den menschlichen Körper darstellen, ist es wichtig, Sulfationen zu bestimmen und rechtzeitig Maßnahmen zu ergreifen, um deren Geh alt im Trinkwasser zu reduzieren. Gemäß den Vorschriften sollten sie 500 mg pro Kubikdezimeter nicht überschreiten.
Merkmale der Bestimmung von Anionen in Wasser
Laborstudien basieren auf einer qualitativen Reaktion auf das Sulfation mit Trilon B. Die Titration erfolgt gemäß GOST 31940-12, festgelegt für SO42-. Zur Durchführung von Laborversuchen zum Nachweis des Geh alts an Sulfatanionen in Trink- und Abwasser werden Bariumchloridlösungen mit vorgegebener Konzentration (0,025 mol pro dm³3) hergestellt. Zusätzlich werden zur Analyse Lösungen benötigt: Magnesiumsalze, Ammoniakpuffer, Trilon B, Silbernitrat, schwarzer Eriochrom-T-Indikator.
AlgorithmusAnalyseschritte
Die Laborantin benutzt einen Erlenmeyerkolben, dessen Fassungsvermögen etwa 250 ml beträgt. Dazu werden 10 ml einer Magnesiumsalzlösung pipettiert. Als nächstes werden 90 ml destilliertes Wasser, 5 ml einer gepufferten Ammoniaklösung, einige Tropfen eines Indikators in den analysierten Kolben gegeben, die Titration wird mit einer Lösung von Dinatriumsalz von EDTA durchgeführt. Der Vorgang wird so lange durchgeführt, bis die Farbe von Rot-Violett nach Blau wechselt.
Als nächstes wird die für die Titration benötigte Menge an EDTA-Dinatriumsalz-Lösung bestimmt. Um ein zuverlässiges Ergebnis zu erh alten, empfiehlt es sich, den Vorgang 3-4 Mal zu wiederholen. Mit dem Korrekturfaktor den Geh alt an Sulfatanionen quantitativ berechnen.
Merkmale der Vorbereitung analysierter Proben für die Titration
Es wird eine gleichzeitige Analyse von zwei Proben mit einem Volumen von 100 ml durchgeführt. Es ist notwendig, Erlenmeyerkolben zu nehmen, die für 250 ml ausgelegt sind. In jeden von ihnen gibt der Laborant 100 ml der analysierten Probe. Als nächstes werden 2-3 Tropfen konzentrierte Salzsäure, 25 ml Bariumchlorid hinzugefügt und die Kolben werden in ein Wasserbad gestellt. Das Erhitzen wird 10 Minuten lang durchgeführt, dann müssen die analysierten Proben 60 Minuten lang stehen gelassen werden.
Anschließend werden die Proben filtriert, so dass kein Bariumsulfatniederschlag auf dem Filter entsteht. Der Filter wird mit destilliertem Wasser gewaschen, die Abwesenheit von Chloridionen in der Lösung wird überprüft. Führen Sie dazu regelmäßig eine qualitative durchReaktion mit Silbernitratlösung. Wenn eine Trübung auftritt, weist dies auf das Vorhandensein von Chloriden in der Lösung hin.
Stellen Sie dann den Filter in die Kolben, in denen die Fällung durchgeführt wurde. Nach Zugabe von 5 ml Ammoniak den Inh alt des Kolbens mit einem Glasstab umrühren, Filter auseinanderf alten, am Boden verteilen. Bezogen auf 5 mg analysierte Ionen werden 6 ml EDTA-Dinatriumsalz zu Wasser gegeben. Der Inh alt wird in einem Wasserbad erhitzt und dann auf einem Elektroherd gekocht, bis das mit dem Filter ins Wasser gelangte Sediment vollständig aufgelöst ist.
Die Erhitzungsdauer sollte fünf Minuten nicht überschreiten. Um die Qualität der Analyse zu verbessern, muss der Inh alt des Kolbens regelmäßig mit einem Glasstab umgerührt werden.
Fügen Sie nach dem Abkühlen der Probe 50 ml destilliertes Wasser, 5 ml gepufferte Ammoniaklösung und einige Tropfen einer alkoholischen Indikatorlösung hinzu. Als nächstes wird mit einem Überschuss an Dinatriumsalz EDTA einer Lösung von Sulfat oder Magnesiumchlorid titriert, bis ein stabiler violetter Farbton auftritt.
Schlussfolgerung
Natrium-, Kalium- und Sulfationen werden im Abwasser nicht nur durch verschiedene natürliche Prozesse, sondern auch durch menschliche Aktivitäten gebildet. Damit das für Lebensmittel verwendete Wasser keine negativen Auswirkungen auf lebende Organismen hat, ist es notwendig, den quantitativen Geh alt verschiedener Anionen und Kationen darin zu überwachen.
Zum Beispiel ist es bei der Titration von Proben mit Trilon B möglich, quantitative Berechnungen des Geh alts an Sulfat-Anionen in Proben durchzuführen,ergreifen Sie spezifische Maßnahmen, um diesen Indikator zu reduzieren (falls erforderlich). In modernen Analyselabors werden in Trinkwasserproben auch Schwermetallkationen, Chloranionen, Phosphate, pathogene Mikroorganismen nachgewiesen, die sich bei Überschreitung der zulässigen Konzentrationen negativ auf die körperliche und seelische Gesundheit einer Person auswirken.
Basierend auf den Ergebnissen solcher Laborexperimente und zahlreicher Studien schlussfolgern analytische Chemiker, dass Wasser zum Verzehr geeignet ist oder dass es einer zusätzlichen Reinigung bedarf, der Verwendung eines speziellen Filtersystems auf der Grundlage einer chemischen Wasserreinigung.
