Электронный научный журнал
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ВОДЫ

Феоктистова К.А. 1
1 ФГБОУ ВО Тульский госудаственный университет
В статье представлено краткое описание выбранного метода исследования; описан ход проведения опыта; проанализированы результаты исследования воды методом определения электропроводности воды; представлены данные, полученные в ходе проведения эксперимента с водой. Опыт проведен на дистиллированной, водопроводной и речной воде с учетом различных расстояний между электродами (2 см, 5 см, 10 см). Отбор проб природной (речной) воды производился из реки Упа в черте города. Приблизительные координаты точки отбора: 54°11'46.2"N 37°37'43.8"E. В ходе эксперимента использовались навески различных величин трех веществ: хлорид свинца (II) - PbCl2, сульфат калия - K2SO4, хлорид калия - KCl. Значения показаний тока приведены к логарифму, масса навески переведена в миллиграмм эквивалентный.
электропроводность воды
хлорид свинца
сульфат калия
хлорид калия
миллиграмм эквивалентный
1. Муравьев А.Г. Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами - 3 -е изд., доп. и перераб. - СПб.: «Крисмас+», 2009. - 220 с.
2. СанПиН 2.1.5.980-00 Гигиенические требования к охране поверхностных вод
3. Р.М. Гаррелс, Ч. Л. Крайст. Растворы, минералы, равновесия, Издательство "МИР", МОСКВА 1968, УДК 550.84.

Целью исследования является определение наиболее эффективного и простого метода обнаружения превышений содержания вредных веществ в речной структуре с последующей разработкой устройства-анализатора.

В результате анализа различных методов исследования был определен наиболее простой и удобный в применении - электро-химический анализ проводимости воды.

Суть метода электро-химического анализа основывается на выявлении проводимости воды. Проводимость (величина, обратная сопротивлению) широко используется для определения содержания солей - важного показателя качества воды. Низкое содержание ионов в воде означает очень низкую проводимость, морская вода обладает высокой проводимостью.

Электрическая проводимость воды служит показателем уровня содержания в ней солей.

Сложно получить абсолютно чистую воду, так как вода - хороший растворитель. Даже дистиллированная вода самого высокого качества всегда имеет некоторое количество примесей, чаще всего - солей. Примеси, даже при низких концентрациях, позволяют воде проводить ток намного лучше, так как соли распадаются на свободные ионы, при помощи которых и передается ток.

Ход проведения эксперимента.

1. В неглубокую стеклянную посуду, объемом 1,2 литра, влить 0,5 литра воды (дистиллированной). Измерить электропроводность воды без примесей с помощью прибора, зафиксировать в журнале учета наблюдений.

2. Добавить в воду 50 миллиграмм хлорида свинца (II), тщательно перемешать. Произвести замер электропроводности, зафиксировать показания тока в журнал учета наблюдений. (прим. Работать со свинцом исключительно в защитной одежде, перчатках и маске, во избежание негативного влияния частиц свинца на организм.)

3. Повторить пункт 2, увеличивая массу навески, растворенной в воде до 150, 250, 500 миллиграмм.

4. Тару опорожнить. Промыть проточной водой.

5. Провести опыт заново (пункты 1-4) с использованием сульфата калия, затем с хлоридом калия.

6. Повторить пункты 1-5 для водопроводной воды, затем для речной. Увеличение массы навески пропорционально увеличению объема воды.

Все показания тока логарифмируются, массы навески выражаем в миллиграмме эквивалентном:

Результаты проведения опыта.

Логарифмированные показания тока и масса навески

р. Упа

PbCl2

2 см

5 см

10 см

мг/экв

-0,36

-0,56

-0,87

0

-0,34

-0,56

-0,87

0,36

-0,3

-0,53

-0,79

1,08

-0,19

-0,43

-0,53

1,8

-0,02

-0,22

-0,33

3,6

 

K2SO4

2 см

5 см

10 см

мг/экв

-0,36

-0,56

-0,87

0

-0,33

-0,55

-0,87

0,58

-0,21

-0,51

-0,71

1,72

-0,16

-0,43

-0,55

2,87

-0,14

-0,04

-0,21

5,75

 

KCl

2 см

5 см

10 см

мг/экв

-0,36

-0,56

-0,87

0

-0,25

-0,49

-0,63

1,35

-0,16

-0,22

-0,51

4,05

0,17

0,03

-0,21

6,76

0,53

0,32

0,11

13,51

 

Водопроводная вода

PbCl2

2 см

5 см

10 см

мг/экв

-1,56

-1,66

-1,72

0

-1,35

-1,43

-1,47

0,18

-0,97

-1,17

-1,43

0,54

-0,51

-0,87

-1,05

0,9

-0,25

-0,56

-0,92

1,8

 

K2SO4

2 см

5 см

10 см

мг/экв

-1,56

-1,66

-1,72

0

-1,14

-1,56

-1,61

0,29

-0,84

-1,14

-1,43

0,86

-0,55

-0,71

-1,05

1,44

-0,27

-0,37

-0,53

2,87

 

KCl

2 см

5 см

10 см

мг/экв

-1,56

-1,66

-1,72

0

-1,54

-1,66

-1,72

0,68

-1,47

-1,56

-1,61

2,03

-0,92

-1,31

-1,56

3,38

-0,46

-0,53

-0,89

6,76

 

Дистиллированная вода

PbCl2

2 см

5 см

10 см

мг/экв

-2,3

-2,53

-3,5

0

-2,3

-2,52

-3,22

0,36

-1,61

-1,72

-1,89

1,08

-1,51

-1,61

-1,72

1,8

-0,92

-1,2

-1,51

3,6

 

K2SO4

2 см

5 см

10 см

мг/экв

-2,3

-2,53

-3,5

0

-1,72

-1,89

-2,3

0,58

-0,94

-1,24

-1,5

1,72

-0,67

-0,94

-1,11

2,87

-0,05

-0,45

-0,55

5,75

 

KCl

2 см

5 см

10 см

мг/экв

-2,3

-2,53

-3,5

0

-1,72

-2

-2,82

1,35

-1,61

-1,89

-2,71

4,05

-1,39

-1,67

-2,49

6,76

-0,51

-0,79

-1,61

13,51

 

2 см

5 см

10 см

Из полученных результатов можно сделать следующие выводы.

Самое динамичное изменение показаний происходит при наиболее близком расположении электродов, а на расстоянии в 10 см результаты наиболее сглажены. Наиболее активным веществом, из используемых в опыте, является хлористый калий. Рост величины тока на расстоянии 10 см между электродами для дистиллированной воды составил 1,62, для водопроводной - 5,2, для воды из реки Упа - 1.

Использование данного метода позволит производить экспрес анализ речных систем с целью обнаружения точек загрязнения и в дальнейшем обеспечит возможность наиболее рационального природопользования.


Библиографическая ссылка

Феоктистова К.А. ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ВОДЫ // Международный студенческий научный вестник. – 2020. – № 2.;
URL: http://eduherald.ru/ru/article/view?id=19974 (дата обращения: 09.08.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074