Сулфатните йони са средните соли на сярна киселинакиселина. Много от тези съединения са лесно разтворими във вода. При нормални условия веществата са в твърдо агрегатно състояние, имат светъл цвят. Много сулфатни йони имат седиментен произход, те са морски и лазурни химични утайки.
Кристалната структура позволява съдържаниетосложни аниони SO42-. Двувалентните метални сулфати могат да бъдат изолирани като обичайни съединения. Например, сулфатните йони, комбинирани с катиони на калций, барий, стронций, образуват неразтворими соли. Тези утайки са минерали, те съществуват в свободна форма в природата.
В допълнение, сулфатният йон се образува, когатодисоциация на соли, поради което такива йони се съдържат в повърхностните води. Основният източник на такива съединения са процесите на химическо окисление на сулфиди и сяра.
В значителни количества сулфатните йони влизат във водни тела със смъртта на живи организми, окисляването на земните и водните растения. В допълнение, те са в подземни канализации.
В значително количество, сулфатният йон се образува в промишлените и селскостопански отпадъчни води.
Характеризира се ниско минерализирана воданаличие на SO42-йони. Съществуват и стабилни форми на такива съединения, които оказват положително влияние върху минерализацията на питейната вода. Например, магнезиевият сулфат е неразтворимо съединение, което се натрупва във вода.
Ако сулфатният йон се анализира във вода,отбелязва значението му за пълен цикъл в природата на сярата и нейните съединения. Благодарение на влиянието на сулфатно-редуциращите бактерии, без достъп на кислород в атмосферата, той се възстановява на сероводород и сулфиди. Във връзка с наличието на кислород в почвените води тези вещества се превръщат в сулфати.
Под въздействието на сулфатно-редуциращи бактерии ите се редуцират до сулфиди и сероводород. Но щом кислородът се появи в естествената вода, те пак се окисляват до сулфати.
В дъждовната вода концентрацията на SO42-йони достига 10 mg на кубичен дециметър. За прясна вода това е около 50 mg на дм3, В подземни източници количественото съдържание на сулфати е много по-високо.
За повърхностните води, зависимосттамежду времето на годината и процентното съдържание на йони на сярната киселина. В допълнение, количественият индикатор засяга икономическите дейности на човека, процесите на оползотворяване и окисляване в живата природа.
Сулфатите имат значителен ефект върхукачеството на питейната вода. Тяхната повишена концентрация отрицателно влияе върху органолептичните параметри. Водата получава солен вкус, чиято мътност се издига. Увеличеното съдържание на такива аниони оказва неблагоприятно въздействие върху физиологичните процеси, протичащи в човешкото тяло. Те са слабо абсорбирани в кръвта от червата. При по-високи концентрации те произвеждат слабително действие, нарушават храносмилателните процеси.
Възможно е да се установи отрицателно въздействиесулфат върху косата, дразнещ ефект върху лигавицата на очите и кожата. Във връзка с опасността, която представляват за човешкото тяло, важно е да се определят сулфатните йони, да се вземат навременни мерки за намаляване на количеството им в питейната вода. Според стандартите те не трябва да надвишават 500 mg на кубичен дециметър.
В сърцевината на лабораторните изследвания се криекачествена реакция към сулфатния йон с трилон Б. Титруването се извършва съгласно GOST 31940-12, установено за SO42-. За провеждане на лабораторни експерименти, свързани с откриването на съдържанието на сулфатни аниони в питейната и отпадна вода, разтворите на бариев хлорид с дадена концентрация (0,025 мола на dm3). В допълнение, разтворите се нуждаят от разтвори: магнезиеви соли, амонячен буфер, трилон B, сребърен нитрат и черен еринохромен Т индикатор.
Лабораторията използва конична колба, контейнеркойто е около 250 ml. 10 ml от разтвора на магнезиева сол се вкарват в нея с помощта на пипета. След това към колбата се добавят 90 ml дестилирана вода, 5 ml буферен разтвор на амоняк, няколко капки индикатор, титрирането се извършва с разтвор на динатриева сол на EDTA. Процесът се извършва, докато цветът се промени на синьо от червено-виолетово.
След това количеството разтвординатриева EDTA, която е необходима за титриране. За да се получи надежден резултат, е желателно процедурата да се повтаря 3-4 пъти. Чрез коригиращия фактор се извършва количествено изчисление на съдържанието на сулфатно анион.
Провежда се едновременен анализ на две проби,с обем от 100 ml. Необходимо е да вземете конична колба, предназначена за 250 ml. Във всеки от тях лабораторният асистент прави 100 ml от анализираната проба. Освен това се добавят 2-3 капки концентрирана солна киселина, 25 ml бариев хлорид, колбите се поставят на водна баня. Нагряването се провежда за 10 минути, след което остават анализираните проби за 60 минути.
След това пробите се филтрират, така чефилтър няма утайка от бариев сулфат. Филтърът се промива с дестилирана вода и се проверява отсъствието на хлоридни йони в разтвора. За тази цел периодично се извършва качествена реакция с разтвор на сребърен нитрат. Ако има мътност, това показва наличието на хлориди в разтвора.
След това поставете филтъра в колбите, къдетовалежи. След добавяне на 5 ml амоняк разбъркайте съдържанието на колбата със стъклена пръчка, разгънете филтъра и го разстилайте на дъното. На базата на 5 mg анализирани йони, 6 ml динатриев EDTA се добавят към водата. Съдържанието се нагрява във водна баня, след това се заври в електрическа печка, докато се утаи напълно, което се появи във водата заедно с филтъра.
Продължителността на отоплението не трябва да надвишава пет минути. За подобряване на качеството на анализа е необходимо периодично да се разбърква съдържанието на колбата със стъклена пръчка.
След охлаждане на пробата, добавете 50 mlдестилирана вода, 5 ml буферен разтвор на амоняк, няколко капки алкохолен разтвор на индикатора. Освен това излишък от динатриев EDTA на разтвор на сулфат или магнезиев хлорид се титрува до появата на стабилен лилав нюанс.
Наличават се натриеви, калиеви, сулфатни йониотпадъчни води не само поради разнообразието от природни процеси, но и в резултат на човешката икономическа дейност. За да се гарантира, че водата, използвана за храна, не оказва неблагоприятно въздействие върху живите организми, е необходимо да се проследи количественото съдържание на различни аниони и катиони в нея.
Например, при титриране на проби с трилонB могат да бъдат направени количествени изчисления на съдържанието в пробите на сулфатни аниони, да предприеме конкретни мерки за намаляване на този показател (ако е необходимо). В съвременните аналитични лаборатории също прави идентифициращи проби във водата за пиене на тежки метални катиони, аниони на хлора, фосфати, патогенни микроорганизми, които имат повече от допустимите концентрации на отрицателното въздействие върху физическото и емоционалното здраве.
Въз основа на резултатите от такива лабораторни експерименти иМногобройни проучвания от аналитични химици правят заключение за пригодността на водата за употреба или за необходимостта от допълнително пречистване, използването на специална система за филтриране, базирана на химическо пречистване на водата.
