Исследовательский проект "Анализ анионного состава природных и питьевых вод"

34

государственное бюджетное общеобразовательное учреждение Самарской области средняя общеобразовательная школа имени Героя Советского Союза Короткова Ивана Никоновича с. Дмитриевка муниципального района Нефтегорский Самарской области

Открытый региональный конкурс

научно-исследовательских проектов обучающихся образовательных организаций по отдельным предметным областям им. К.К. Грота

2019/20 учебный год

Предметное отделение: Химия

Тема: Анализ анионного состава природных и питьевых вод

Ф.И.О. Кузнецова Алена Николаевна

Класс: 9

Руководитель: Абдуразакова Валентина Петровна,

учитель высшей квалификационной категории

Работа допущена к защите:

« » 2019 г.

Количество баллов:_________

Самара 2020 год

1. Введение

Вода является одним из самых ценных природных ресурсов нашей планеты, без нее невозможно существование человечества. Важнейший экологический фактор - химический состав природных питьевых вод. Известно, насколько важно обнаружить вредные примеси в питьевой воде. Среди этих компонентов существенное место занимают неорганические анионы, ионы металлов, ионогенные органические соединения. Их анализ актуален с экологической точки зрения, т.к. некоторые ионы обладают токсичными свойствами. Актуальность выбора проблемы исследования также подтверждается приоритетными направлениями государственной и региональной экологической политики:

- обеспечение качества химического состава природных и питьевых вод, поскольку последние оказывают прямое биохимическое воздействие на организм человека;

- улучшения экологического состояния водных объектов;

Актуальность данной темы обуславливается еще тем, что анализ ассортимента и качества минеральных вод как группы продовольственных товаров народного потребления - одна из важных тем на сегодняшний день, так как потребление минеральной воды постоянно увеличивается.

Современным чувствительным, селективным и универсальным методом анализа неорганических ионов является ионная хроматография, поэтому именно этот метод анализа был выбран нами для исследования образцов природной и минеральной вод.

Целью данной работы является определение неорганических анионов в образцах природных и питьевых вод методом ионной хроматографии с целью контроля качества и безопасности воды

Объектами исследования являются образцы природных и питьевых (минеральных) вод.

Задачами данной работы являются:

1. Изучение ассортимента и органолептических показателей минеральной воды, реализуемой в торговой сети с. Дмитриевка

2. Проведение анкетирования жителей села с целью выяснить их предпочтения к минеральной воде

3. Проведение сравнительного исследования концентраций неорганических анионов в образцах

4. Оценка качества природной и минеральной воды, реализуемой в торговой сети с. Дмитриевка по анионному составу

Объектом исследования являются минеральные воды.

В работе был использован современный метод определения неорганических анионов в пробах питьевой, минеральной, столовой, лечебно-столовой, природной воды -метод ионной хроматографии (ФР.1.31.2002.00599) «НПКФ АКВИЛОН» г. Москва. Анализ вод проводился на кафедре химии на базе Самарского университета.

Значимость и новизна исследований. С использованием метода ионной хроматографии впервые был выполнен анализ 8 минеральных столовых вод, а также воды из колонки и из -под крана; установлено в пробах воды содержание 4 неорганических анионов.

2. Обзор литературы

2.1. Вода как объект анализа, особенности и проблемы

Вода -- важнейшая составляющая среды нашего обитания. После воздуха, вода второй по значению компонент, необходимый для человеческой жизни. Вода входит в состав всех организмов биосферы, в том числе и в состав тела человека. От обеспеченности водой зависит жизнедеятельность всех живых организмов. Вода регулирует климат планеты, обеспечивает хозяйственную и промышленную деятельность людей.

Питьевая вода -- это вода, которая предназначена для ежедневного неограниченного и безопасного потребления человеком и другими живыми существами. Главным отличием ее от столовых и минеральных вод является пониженное содержание солей, а также наличие действующих стандартов на общий состав и свойства [1]

Природные воды включают в себя воды пресные (поверхностные, подземные, грунтовые) и морские. Питьевые воды являются производными от природных (речных или подземных) как результат предварительной очистки и обеззараживания. Виды питьевой воды: артезианская, водопроводная, минеральная, из скважин, ключевая [2]. Таким образом, вопросы анализа вод различного состава в той или иной степени связаны с проблемами анализа природных вод.

Одной из наиболее важных особенностей природных вод является многообразие форм нахождения элементов. Состояние элементов в природных водах - результат сложных взаимодействий органических и неорганических веществ. Металлы в природных водах могут находиться в виде растворенных ионов, взвешенных частиц, лабильных и стабильных комплексов [3]. Кроме того встречаются также соединения с различными типами химической связи (ионные и ковалентные). Безусловно, при определении содержаний элементов в природных водах необходимо учитывать все возможные формы элемента, в противном случае результат анализа может оказаться ошибочным. В современной литературе широко представлены схемы идентификации и определения ионов с учетом форм нахождения электрохимическими методами и методами колоночной хроматографии.

2.2 Классификация минеральных вод

Производство и продажа бутилированной воды - один из самых динамичных сегментов бизнеса в нашей стране. Сейчас на прилавках можно встретить более 500 наименований различных вод в бутылках. И их число будет только расти.

По определению Всемирной организации здравоохранения для минеральной воды важно не концентрация минералов, а ее происхождение. И если вода добывается из конкретного источника, который хорошо изучен, и, не подвергаясь никакой дальнейшей обработке, разливается в тару, то это и есть минеральная вода. Например, минеральной являются и "Ессентуки N 17", в каждом литре которой содержится до 14 граммов минералов. Неминеральная вода та, которая подвергается дополнительной обработке – ее смягчают, пропускать через специальные фильтры, обогащают. В результате всего этого химический состав воды меняется [4].

Все воды классифицируются в зависимости от их минерализации – содержания солей в литре воды и наличия биологически активных компонентов

– питьевая очищенная вода с минерализацией не более 0.5 г/л.

– столовые воды содержат не более 1 грамма солей в литре,

– лечебно-столовые - от 1 до 10 грамм солей,

– чисто лечебные - более 10 грамм.

Если концентрация солей в воде меньше 2 грамм на литр, то ими можно утолять жажду, как и обычной водой, не ограничивая их дозу. Более концентрированные минеральные воды лучше употреблять не так часто, а от случая к случаю. А пользоваться чисто лечебными водами можно только после консультации с врачом.

С точки зрения гидрохимии по степени минерализации воды делятся на

– пресные – с общим содержанием солей до 1 г/л,

– солоноватые - 1-3 г/л,

– засоленные - 3-10 г/л

– соленые 10-50 г/л

Чтобы отличить минеральную воду от питьевой, нужно ориентироваться на ГОСТ или ТУ. ГОСТ 13273-88 соответствует природной минеральной воде, добывается из определенного источника и без какой-либо обработки разливается в бутылки. Это "старые советские" минеральные воды добывают из известных источников, которые обычно расположены на курортах. [5].

ТУ 9185-(ряд цифр) и указан номер скважины или наименование источника – это тоже природная минеральная вода. Ее получают из конкретного естественного источника или скважины и разливают в бутылки без дополнительной обработки, меняющей ее природный состав, т.е. без умягчения, обогащения и т.п. Состав этой воды, содержащейся в недрах и в бутылке, одинаков. Эти минеральные воды могут добываться из любых источников. Это может быть популярный среди местного населения источник, пользующийся славой целебного, или скважина, которую пробурили совсем недавно. Главное, чтобы у производителя было разрешение на недропользование, а в воде не было вредных примесей, и концентрация различных солей была в соответствии с ГОСТом – не выходила за разрешенные пределы [6].

ТУ 0131-(ряд цифр) – это питьевая вода. Даже если она получена из природного источника, то, скорее всего ее подвергли каким-то процедурам. Это может быть фильтрация, очистка, умягчение, обогащение или что-нибудь еще. Состав такой воды отличается от природного, но он должен отвечать всем гигиеническим нормам для питьевой воды. Но бывают и исключения, надпись ТУ 0131 иногда можно увидеть и на бутылках с необработанной природной водой. Так может быть, если концентрация солей в ней не выходит за рамки, предусмотренные для питьевой воды, – производитель имеет право зарегистрировать воду, которая является минеральной, как питьевую.

2.3 Инструментальные методы определения элементного состава вод.

Целесообразность применения того или иного метода зависит от задачи, стоящей перед исследователем. Так, например, для определения ионов в водах различного состава пригодны классические методы анализа (титриметрические и т.п.), однако предпочтение нужно отдавать более экспрессным методам: ионометрии, ионной хроматографии, капиллярному электрофорезу.

2.4 Ионная хроматография

Ионная хроматография получила быстрое признание в качестве эффективного метода. Этот метод идеально подходит для анализа воды. Диапазон концентраций неорганических анионов в водах могут быть исключительно широкими – от ничтожных содержаний в особо чистой воде до макроконцентраций хлоридов в морской воде. Ионная хроматография - это вариант ионообменной хроматографии, включающий ионообменное разделение ионов и кондуктометрическое определение концентрации хроматографически разделенных ионов.

Широкое распространение ионной хроматографии обусловлено рядом ее достоинств:

а) возможность определять очень большое число неорганических и органических ионов, а также одновременно определять катионы и анионы;

б) высокая чувствительность определения (до 1 нг/мл без предварительного концентрирования);

в) малый объем анализируемой пробы (требуется не более 2 мл образца);

г) широкий диапазон определяемых концентраций (от 1 нг/мл до 1000 мг/л без разбавления).

д) простота пробоподготовки (часто возможен и прямой анализ)

Вывод. Одно из важнейших направлений использования ионной хроматографии – анализ вод. Известно, насколько важно обнаружить вредные примеси в питьевой воде,

2. 5 Двухколоночная анионная хроматография

В ионной хроматографии используются принципы высокоэффективной жидкостной хроматографии. Ионный хроматограф состоит из резервуаров для элюента, насосов, крана для ввода пробы, колонок, кондуктометрического детектора и самописца.

2.5.1. Разделяющая колонка

Разделяющие колонки сейчас заполняются поверхностно-пористых анионообменными смолами. Преимущество поверхностно-пористых смол перед обычными ионообменниками состоит в резком снижении диффузного пути, что приводит к ускорению обмена или массопереноса ионов элюента и образца и, следовательно, к значительному увеличению эффективности колонки[10]. Поверхностно-пористая структура и малая емкость смолы позволяют разделять разнообразные анионы в среде сравнительно разбавленных элюентов. Кроме того, благодаря малому диффузному пути эффективность колонки с такой смолой меньше подвергается влиянию скорости потока. Это означает, что можно выбирать относительно большие скорости и быстрее проводить анализ.

2.5.2.Элюенты

Элюенты, предназначенные для двухколоночной системы, должны отвечать двум основным требованиям. Во-первых, они должны вытеснять анионы из разделительной колонки. Во-вторых, они должны вступать в реакции обмена в компенсационной колонке с образованием воды или других слабодиссоциирующих частиц, обладающих низкой проводимостью.

В идеале элюирующий анион должен иметь несколько большее сродство к разделяющей смоле, чем наиболее прочно удерживаемый анализируемый анион. Тем не менее, такой элюент может не обеспечить анализ сложной смеси анионов, поэтому выбор элюента существенно зависит от числа и типа анализируемых частиц.

Список элюентов, пригодных для разделения анионов с широко меняющимся сродством, приведен в табл. 1.

Элюенты, содержащие тетраборат натрия, обладают очень низкой способностью к вытеснению и применяются редко. Однако они полезны в случае разделения быстроэлюируимых частиц, таких, как фторид, формиат и ацетат. Борат натрия в результате конверсии в компенсационной колонке дает слабодиссоциирующую борную кислоту.

Элюент, содержащий гидрооксид натрия, с точки зрения компенсации фонового сигнала является идеальным, поскольку он конвертируется в воду. Недостатком же этого элюента является его низкое сродство к разделяющей смоле, что обеспечивает вытеснение только слабоудерживаемых анионов. Увеличение концентрации гидрооксида натрия в растворе увеличивает его способность к вытеснению, но вызывает быструю отработку подавительной колонки. Гидрооксид натрия иногда добавляют к некоторым элюентам, таким, как растворы бикарбоната и карбоната натрия.

Благодаря своему заряду карбонат имеет очень хорошие элюирующие свойства, и его можно использовать в сравнительно низких концентрациях. Чаще всего применяются элюенты, которые представляют собой буферные растворы, приготовленные смешением карбоната и бикарбоната. Селективность такого элюента можно легко изменить, меняя соотношение компонентов, т.е. меняя значение рН элюента. Кроме того, чтобы обеспечить быстрое или медленное элюирование, не влияя на порядок выхода анализируемых ионов, можно просто изменить концентрацию элюента.

2.5.3. Подавляющие системы

Подавляющая система является составной частью системы детектирования и предназначена для обеспечения максимального различия кондуктометрических сигналов элюента и определяемого иона. Широко используютя две системы подавления: колоночную и мембранную.

2.6 Нормы содержания некоторых неорганических анионов в питьевой воде

Санитарные правила и нормы Российской Федерации (СанПиН) устанавливают гигиенические требования к питьевой воде, нормируют содержание вредных химических веществ, наиболее часто встречающихся в природных водах, а также поступающих в источники водоснабжения в результате хозяйственной деятельности человека, определяет органолептические и некоторые физико-химические параметры питьевой воды. СанПиН 2.1.4.559-96 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества". был утвержден постановлением Госкомсанэпиднадзора РФ от 24.10.1996 г. и введен в действие с 1 июля 1997 года. Выдержка по содержанию некоторых анионов приведена в таблице 2 (Приложения 1)

3. Экспериментальная часть

3.1 Изучение ассортимента минеральной воды, реализуемой в торговой сети с. Дмитриевка. Исследование органолептических показателей образцов минеральной воды. Проведение анкетирования жителей села

Исследования проводились в лаборатории на базе Самарского Государственного университета.

Объектами исследования служили образцы природной (артезианской) воды и минеральной воды в стеклянных бутылках с легко вскрываемой крышкой.

Для исследования были взяты 10 проб воды:

Образец № 1 –вода из колонки

Образец № 2 –вода из-под крана

Образец № 3 –природная питьевая вода «Айсберг» Вода «Айсберг» добывается из природного подземного источника-скважины, расположенной в экологическом чистом районе Самарской области деревне Ключ Кошкинского района. Общая минерализация 0,6-0.8г/дм3.

Образец № 4 –природная столовая минеральная вода «Родник» Общая минерализация 0,9-1,2 г/дм3. Производитель-ООО Самарский комбинат «Родник»

Образец № 5 – питьевая столовая вода «Вода для здоровья».

Общая минерализация 0,8-1,4 г/дм3.

Образец № 6 – природная вода «Дворцовая». Общая минерализация 0,4-0,6 г/ дм3

Образец № 7 – минеральная питьевая природная столовая вода «Рамено». Общая минерализация 0,10-0,20 г/л. Бутилирована фирмой «Лагуна» из артезианской скважины (с. Рамено, Сызранского района, Самарской обл.), добывается с глубины 58 метров.

Образец № 8 – столовые минеральные питьевая вода «Бон Аква» Производитель- "Кока-кола Боттлерс Софт Евразия" Общая минерализация 0,7-1,6 г/ дм3

Образец № 9 – минеральная питьевая природная столовая вода «Хрустальный ручей»

Общая минерализация 0,9-1,2 г/дм3

Образец №10 – питьевая вода «Кристальная». Общая минерализация 0,4-0.8 г/дм3

Минеральные воды были исследованы по органолептическим показателям: прозрачности, цвету, вкусу и запаху. Все проверенные образцы воды соответствовали требованиям СанПиН 2.1.4.1116-02 .

Также было проведено анкетирование. Предметом исследования являлись мнения потребителей о минеральной воде. Было опрошено 43 респондентов, различающихся по возрасту и полу. Из числа опрошенных люди в возрасте от 46 до 55 лет составили 10%, от 36 до 45 - 16%, до 20 лет - 22%, от 56 и старше - 4%. При делении респондентов по полу из опрошенных респондентов 68% потребителей составляли женщины и 32% - мужчины.

Результаты ответов на вопросы анкеты.

Вопрос 1."Как часто Вы покупаете минеральную воду" Результаты ответа: 45% покупателей приобретают минеральную воду ежедневно, 30% покупателей два-три раза в неделю, 16 % один раз в неделю и 9% один-два раза в месяц.

Вопрос 2. "Какой объем минеральной воды Вы пьете, утоляя жажду?" Результаты ответа: 15 % потребителей употребляют минеральную воду один стакан в день, 40% один литр в день, 10 % два литра в день и 15 % употребляют обычно два-три раза в неделю.

Вопрос 3. "Укажите причины покупки минеральной воды" Результаты ответа: 48 % потребителей приобретают минеральную воду с целью потребления дома всей семьей, 20% пьют на работе, 14% берут в дорогу, 10% покупают к праздничному столу и 8% ответили в лечебных целях.

Вопрос 4. " Интересуетесь ли вы информацией состава на этикетке?" " Результаты ответа: 68 % респондентов ответили да, 25 ответили, нет, 7 % иногда интересуются.

Вопрос 5. "Ваше предпочтение как потребителей к степени минерализации". Результаты ответа:

наибольшую популярность имеют минеральные воды средней минерализации- 69% покупателей. Сильно минерализованные минеральные воды предпочитают 9% опрашиваемых респондентов. Спрос на слабоминерализованную воду составил 22%.

Результаты ответа на вопросы анкеты приведены на рисунках 2-6 (см. приложение 5)

3.2. Методика исследования

Определение анионов в природных и питьевых водах проводили методом ионной хромато­графии. Метод основан на ионообменных процессах, приводящих к разделению анионов на хроматографической колонке. Кондуктометрическое детектирование разделенных анионов осуществляли с подавлением фоновой электропроводности элюента [12].

При выполнении измерений массовой концентрации ионов соблюдались требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007-76, требования электробезопасности по ГОСТ Р 12.1.019-2009, а также требования, изложенные в технической документации на систему ионного хроматографа Стайер с кондуктометрическим детектором.

3.3 Отбор проб

Отбор проб: воды питьевой по ГОСТ Р 51232, ГОСТ 2874, ГОСТ 24481, воды минеральной питьевой, лечебной и лечебно-столовой проводили по ГОСТ 13273 для Российской Федерации.

3.4 Подготовка оборудования к анализу

При подготовке к измерениям были проведены следующие работы: приготовление растворов, подготовка хроматографа к работе, контроль разрешающей способности разделительной колонки, установление градуировочной характеристики.

3.4.1 Приготовление растворов

Приготовление раствора натрия углекислого концентрации 0,18 моль/ дм³ (раствор 1)

Навеску 19,078 г безводного карбоната натрия вносили в мерную колбу вместимостью 1000 см³ и растворяли в бидистиллированной воде. Раствор доводили до метки и перемешивали.

Приготовление раствора натрия углекислого кислого концентрации 0,17 моль/ дм³(раствор 2) Навеску 14,282 г безводного бикарбоната натрия вносили в мерную колбу вместимостью 1000 см³ и растворяли в бидистиллированной воде. Раствор доводили до метки и перемешивали.

Приготовление элюента для хроматографического разделения (раствора углекислого натрия концентрации 1,8 ммоль/ дм³ и углекислого натрия кислого концентрации 1,7 ммоль/ дм³.

В мерную колбу вместимостью 1000 см³ пипеткой вместимостью 10 см³ вносили последовательно по 10 см³ раствора 1 и раствора 2 и доводили объем до метки бидистиллированной водой и перемешивали. Перед применением раствор элюента дегазировали, подключая емкость с элюентом к водоструйному насосу на 15 мин.

Приготовление градуировочных растворов.

Градуировочные растворы готовили из государственных стандартных образцов (ГСО) ) (концентрации состава градуировочных растворов приведены в Приложении 2).

Приготовление регенерирующего раствора для заполнения анионного мембранного подавителя

Приготовление концентрата регенерирующего раствора.

В мерную колбу вместимостью 1000 см³ цилиндром вместимостью 25 см³ вносили 11 см³ концентрированной серной кислоты плотностью 1,84 г/ см³ и доводили содержимое до метки бидистиллированной водой.

Приготовление регенерирующего раствора.

100 см³ концентрата регенерирующего раствора перенесли в мерный цилиндр вместимостью 1000 см³ и довели содержимое цилиндра бидистиллированной водой до объема 800 см³ .

3.4.2 Подготовка хроматографа к работе

Установку, включение и подготовку хроматографа к работе осуществляли в соответствии с руководством по эксплуатации. Разделительную колонку подготавливали к работе в соответствии с паспортом на колонку. Устанавливали последовательно колонки: защитную, разделительную и подавительную. Разделение анионов выполняли на разделительной колонке при скорости элюирования 1,5 см³/мин элюентом.

3.4.3 Контроль разрешающей способности разделительной колонки.

Разрешающую способность разделительной колонки, установленной в хроматограф, оценивали по значению показателя разрешения (Rs) пиков фторид-(1) и хлорид (2) - ионов в градуировочном растворе № 6, приготовленном в соответствии с обязательным приложением 2. Поворачивали кран ввода пробы в положение Загрузка. В петлевой дозатор хроматографа, выведенного на рабочий режим, при помощи шприца, промытого 3-х кратным объемом градуировочного раствора № 6, вводили три объема петлевого дозатора градуировочного раствора № 6. Поворачивали кран ввода пробы в положение Ввод.

3.4.4 Установление градуировочной характеристики

Процедуры градуировки хроматографа с установленной разделительной колонкой выполняли в соответствии с руководством по эксплуатации и руководством пользователя программным обеспечением.

3.5 Идентификация компонентов

Идентификацию проводили путем сравнения времени удерживания t_R пиков на хроматограммах раствора стандартного образца аниона и минеральных вод.

Времена удерживания анионов на полученных хроматограммах растворов стандартного образца и растворов совпадали и составили:

3.6 Количественное определение

Количественное определение проводили с использованием метода абсолютной градуировки. Расчет массовой концентрации анализируемых анионов в пробах воды выполняла система сбора и обработки данных хроматографа. Каждую пробу хроматографировали трижды. За результат измерений принимали среднее арифметическое значение (X,мг/дм3) из результатов трех параллельных определений. Среднеарифметические данные концентрации неорганических анионов в образцах воды приведены в таблица 3( Приложение 3)

3.7 Оценка соответствия вод санитарным нормам и заявленным показателям

Оценка проводилась путем сравнения полученного состава с указанным на упаковке минеральной воды и сравнения со значениями ПДК, указанными в СанПиН 2.1.4.559-96.

Массовые концентрации анионов в природных (артезианских) и питьевых (минеральных) водах

Таблица 4

Примечание: прочерк - в документах или на бутылочной этикетке значения не приводятся

Обсуждение результатов таблицы 4

Проведено изучение анионного состава 8 минеральных столовых вод, а также водопроводной воды и воды из колонки. В заявленных производителями данных не указано содержание нитратов (за исключением минеральной столовой воды «Вода для здоровья»). Высокое содержание нитратов зафиксировано в водах «Айсберг» и «Родник». Завышенными по содержанию хлоридов оказались питьевая столовая вода «Вода для здоровья»( почти вдвое) и природная вода «Дворцовая». У всех образцов незначительно завышено содержание по фториду. Значительно превышено содержание сульфатов в питьевой воде «Вода для здоровья». Таким образом, все минеральные воды, за исключением питьевой воды «Родник», прошли по санитарно-гигиеническим нормам.

В образцах водопроводной воды и воды из колонки наблюдается повышенное содержание нитратов, что является показателем органического загрязнения воды. Другие показатели воды соответствует санитарно-гигиеническим нормам.

4. Выводы

По результатам исследований можно сделать следующие выводы:

1. Органолептические показатели минеральных вод соответствовали требованиям СанПиН 2.1.4.1116-02. Ассортимент минеральных вод в магазинах села разнообразный

2. Данные анкетирования показали, что основными потребителями минеральной воды являются сельчане в возрасте 21-35 лет. . Большинство респондентов приобретают минеральную воду каждый день, остальные два, три раза в неделю. Основная часть опрошенных потребителей предпочитают покупать минеральную воду средней минерализации

3. Метод ионной хроматографии позволил осуществить экологический мониторинг анионного состава питьевой ( минеральной) воды, реализуемой в торговой сети с. Дмитриевка и выяснить качество и ее безопасность

3. У всех образцов минеральных вод незначительно завышено содержание по фториду; у некоторых образцов воды отмечается завышенное содержание нитратов, хлоридов и сульфатов.

4. Все минеральные воды, за исключением питьевой воды «Родник» соответствуют требованиям нормативно-технической документации

5. Результаты анализа позволяют считать качество минеральной воды в торговой сети села удовлетворительным.

6. Показатели химического состава водопроводной воды и воды из колонки соответствуют санитарно-гигиеническим нормам, кроме нитратов: их концентрация превышает ПДК в 6 раз.

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Для химического анализа образцов воды была применена современная методика –ионная хроматография. Метод обладает широким диапазоном измерения и высокой чувствительностью, отвечает современным требованиям и имеет высокую перспективность

Мы выражаем благодарность коллективу кафедры химии университета за сотрудничество и возможность провести исследования на современном оборудовании в лаборатории университета.

6. Список используемой литературы

1.Водный кодекс РФ от 03.06.2006№74-ФЗ

2. Горн Р.А. Морская химия. - M.: Мир, 2012. - 398 с.

3. Государственный контроль качества воды

4. Унифицированные методы исследования качества вод. Методы химического анализа вод. - М., 2017. - Ч. 1. - С. 8 - 32.

5. Шпигун О.А., Золотов Ю.А. Ионная хроматография, М.: Издательство Московского университета, 2009, 198 с.

6. ИСО 5667-2: 21982. Качество воды. Отбор проб. Ч. 2. Руководство по составлению методик выборочного контроля.

7. Бок Р. Методы разложения в аналитической химии. - М.: Химия, 1984. - 427 с.

8. ИСО 5667-4: 1987. Качество воды. Отбор проб. Ч. 4. Руководство по отбору проб из из естественных и искусственных озер.

9. ИСО 5667-5: 1991. Качество воды. Отбор проб. Ч. 5. Руководство по отбору проб питьевой воды и воды, предназначенной для производства пищевых продуктов и напитков.

10.ПМС 5667-10. Качество воды. Отбор проб. Ч. 10. Руководство по отбору сточных вод.

11. Лурье Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод. - М.: Химия, 1984.

12. Вода питьевая. Методы анализа. - М.: Изд-во стандартов, 1994. - 226 с.

13. Другов Ю.С. Экологическая аналитическая химия. – М.: 2010. – 432 с.

14. Куликов, П.Н. Ионохроматографическое определение некоторых токсичных анионов в воде централизованных систем питьевого водоснабжения и природных водах / П.Н. Куликов, Е.В. Елипашева, Т.В. Максимова, Г.М. Сергеев // Вода: химия и экология. - 2011.

15. ГОСТ Р 54316-2011 Воды минеральные природные питьевые. Общие технические условия. - Введ. 2012-07-01. .-М.: Стандартформ, 2011.-46с.

16. http://works.tarefer.ru/10/100227/index.html

17. http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/105659#cite_note-G54316-3

18. www.edabezvreda.ru

19. http://minvody.ucoz.ru

20. http://www.mineral.tj

7. Приложения

Приложение 1

Таблица 2. Нормы содержания некоторых анионов в питьевой воде

Примечания: Классы опасности: 1 класс – чрезвычайно опасные; 2 класс – высокоопасные; 3 класс – опасные; 4 класс – умеренноопасные.

Приложение 2

Приготовление градуировочных растворов анионов

1. Приготовление основных градуировочных растворов

Приготовление основного градуировочного раствора смеси анионов концентрации каждого 100 мг/дм3 м проводят в соответствии с инструкцией по применению ГСО из стандартных образцов состава растворов анионов с массовой концентрацией 1 мг/ см³ ; фторидов ГСО 6095-91, хлоридов- ГСО 6687-93, нитратов - ГСО 6696-93, сульфатов -ГСО 6393-93.

В мерную колбу, вместимостью 50 см³ пипеткой переносят по 5 см³ раствора ГСО фторидов, хлоридов, нитратов, сульфатов. Содержимое колбы доводят до метки бидистиллированной водой.

Массовая концентрация анионов основного градуировочного раствора:

Фторид-100 мг/дм³

Хлорид-100 мг/дм³

Нитрат-100 мг/дм³

Сульфат-100 мг/дм

2.1 Приготовление градуировочного раствора № 6 концентрации анионов 20,0 мг/дм3. Основной градуировочный раствор 20 см³ пипеткой, вместимостью 20 см³ см вносят в мерную колбу вместимостью 100 см³ и доводят содержимое колбы до метки бидистиллированной водой. Массовая концентрация анионов в растворе № 6:

Фторид-20 мг/дм³

Хлорид-20 мг/дм³

Нитрат-20 мг/дм³

Сульфат-20 мг/дм³

2.2 Приготовление градуировочного раствора № 5 концентрации анионов 10,0 мг/ дм³

Основной градуировочный раствор 10 см³ пипеткой, вместимостью 10 см³ вносят в мерную колбу вместимостью 100 см³ и доводят содержимое колбы до метки бидистиллированной водой. Массовая концентрация анионов в растворе № 5:

Фторид-10 мг/дм³

Хлорид-10 мг/дм³

Нитрат-10 мг/дм³

Сульфат-10 мг/дм³

2.3 Приготовление градуировочного раствора№ 4 концентрации анионов 5,0 мг/ дм³

Основной градуировочный раствор 5 см3 пипеткой, вместимостью 5 см3 вносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доводят содержимое колбы до метки бидистиллированной водой. Массовая концентрация анионов в растворе № 4:

Фторид-5 мг/дм³

Хлорид-5 мг/дм³

Нитрат-5 мг/дм³

Сульфат-5 мг/дм³

2.4 Приготовление градуировочного раствора №3 концентрации анионов1,0 мг/ дм³

Основной градуировочный раствор 1 см3 пипеткой, вместимостью 1 см3 вносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доводят содержимое колбы до метки бидистиллированной водой. Массовая концентрация анионов в растворе № 3:

Фторид-1 мг/дм³

Хлорид-1 мг/дм³

Нитрат-1 мг/дм³

Сульфат-1 мг/дм³

2.5 Приготовление градуировочного раствора № 2 концентрации анионов 0,5 мг/ дм³

25 см3 градуировочного раствора N 3 пипеткой, вместимостью 25 см3 вносят в мерную колбу вместимостью 50 см3 и доводят содержимое колбы до метки бидистиллированной водой. Массовая концентрация анионов в растворе № 2:

Фторид-0,5 мг/дм³

Хлорид-0,5 мг/дм³

Нитрат-0,5 мг/дм³

Сульфат-0,5 мг/дм³

2.6 Приготовление градуировочного раствора № 1 концентрации анионов 0,1 мг/ дм³

5 см3 градуировочного раствора 1 см3 №3 пипеткой, вместимостью 5 см3 вносят в мерную колбу вместимостью 50 см3 и доводят содержимое колбы до метки бидистиллированной водой. Массовая концентрация анионов в растворе № 1:

Фторид-0,1 мг/дм³

Хлорид-0,1 мг/дм³

Нитрат-0.1 мг/дм³

Сульфат-0.1 мг/дм³

Приложение 3

Таблица 3. Содержание неорганических анионов в образцах воды

Приложение 4

Результаты ответа на 1 вопрос анкеты "Как часто Вы покупаете минеральную воду" приведены на рисунке 2.

Рис. 2. Результаты ответа на вопрос о частоте приобретения минеральной воды, %

Результаты ответа на 2 вопрос анкеты "Какой объем минеральной воды Вы пьете, утоляя жажду?" приведены на рисунке 3

Рис. 3. Объем употребления минеральной воды

Результаты ответа на вопрос 3.анкеты "Укажите причины покупки минеральной воды" представлены на рисунке 4.

Рис. 4. Причины покупки минеральной воды

Результаты ответа на 4 вопрос "Если вы интересуетесь данными на этикетке, отметьте, на что вы обращаете внимание" приведены на рисунке 5.

Рис.5. Показатели качества минеральных вод

Предпочтения покупателей в зависимости от степени минерализации отражены на рисунке 6.

Рис. 6. Предпочтение потребителей к степени минерализации