ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
(ДГТУ)
Факультет «Безопасность жизнедеятельности и инженерная экология»
Кафедра «Технические средства аквакультуры»
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ
«ОПРЕДЕЛЕНИЕ рН ВОДЫВ ВОДОЕМАХ РЫБОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОМЕТРИЧЕСКИМ И КОЛОРИМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДАМИ»
ПО ДИСЦИПЛИНЕ «КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ВОДЫ»
Ростов-на-Дону
УДК ________
Составители: ст. преподаватель М.Л. Старцева
Методические указания к лабораторной работе «Определение рН - воды в водоемах рыбохозяйственного назначения электрометрическим и колориметрическим методами» по дисциплине «Контроль качества воды в водоемах». – Ростов н/Д: ДГТУ, 2017. – 8 с.
Предназначены для студентов направления 35.03.08 «Водные биоресурсы и аквакультура» очной и заочной форм обучения.
Печатается по решению методической комиссии факультета «Безопасность жизнедеятельности и инженерная экология».
Рецензент – доктор биол. наук, профессор Е.Н. Пономарева
Научный редактор: доктор геогр. наук, академик РАН
Г.Г. Матишов
© ДГТУ, 2017
Цель занятия:
Изучить методы определения рН воды водоемов рыбохозяйственного назначения.
Общее положение:
pH - это водородный показатель, характеризующий концентрацию свободных ионов водорода в воде и представляющий собой логарифм концентрации ионов водорода, взятый с обратным знаком.
pH = - lg [H+];
Значение рН, является одним из важнейших абиотических факторов внешней среды, определяющим видовой состав и численность гидробионтов водоема. Воздействие рН на жизнедеятельность гидробионтов связано с тем, что способность гемоглобина использовать растворенный в воде кислород при различных концентрациях водородных ионов неодинакова. Вследствие этого изменение рН воды приводит к изменению интенсивности дыхания и кислородного порога.
Наиболее благоприятно для дыхания большинства рыб значение рН, близкое к нейтральному. При сильных сдвигах рН в кислую и щелочную стороны (т. е. при увеличении или уменьшении концентрации водородных ионов) затрудняется дыхание, возрастает кислородный порог, ослабляется интенсивность питания.
По отношению к колебаниям рН среды рыб делят на стено- и эвриионных. В воде морей рН изменяется мало (7,5–8,5), морские рыбы относятся к стеноионным. Пресные воды в отличие от морских характеризуются неустойчивостью рН. Это вызвано разнообразными факторами, направляющими ход биохимических процессов в водоеме: характером почв ложа и водосбора, химическим составом водоисточника, фотосинтетической деятельностью растений, особенно в период “цветения” воды, и т. д. В результате наблюдаются резкие годовые, сезонные и суточные колебания рН. Поэтому большинство пресноводных рыб приспособилось переносить значительные изменения рН и являются эвриионными.
Однако возможные границы рН, в которых могут жить пресноводные рыбы, неодинаковы и при прочих равных условиях зависят прежде всего от вида. Из объектов рыборазведения наиболее выносливы карась и карп; щука переносит колебания рН в пределах 4,0–8,0, ручьевая форель – 4,5–9,5, карп – 4,3–10,8, карась выдерживает снижение рН до 4,5.
Концентрацию водородных ионов определяют электрометрическим или колориметрическим методами. Наиболее точным является электрометрический, который обеспечивает точность до 0,003—0,005 рН. Иногда большая точность не требуется, но желательна простота и быстрота выполнения. Это достигается с помощью потенциометра со стеклянным электродом, при этом цвет и мутность воды не влияют на результат или рН – метра.
Электрометрический метод
Электрометрический метод основан на измерении показателя сопротивления электродной системы, пропорционального активности Н+ ионов в растворе (водородному показателю pH).
Оборудование и реактивы: Карманный pH-метр HI 98103 (Checker 1); колба коническая; емкости с исследуемой водой, взятой из разных водоемов.
Рисунок 1. pH-метр HI 98103 (Checker 1)
Ход работы:
Для проведения анализа исследуемых образцов воды, представленных в колбах №1-3 необходимо подготовить рН-метр к работе: для начала снимите колпачок. Перед первым использованием промойте электрод pH метра дистиллированной (деионизированной или деминерализованной) водой и высушите салфеткой. Включите прибор нажатием кнопки ON/OFF. Опустите электрод pH-метра в колбу для проведения измерений до указанного на корпусе уровня. Слегка помешивая, дождитесь стабилизации результата измерения на дисплее. После использования, промойте электрод водой и храните с несколькими каплями средства для хранения или буферного раствора в колпачке. Всегда выключайте прибор и одевайте колпачок, если не пользуетесь pH метром.
Аналогично проведите исследование и с другими образцами воды. Результаты занесите в таблицу 1.
| Исследуемые образцы | Значение рН |
| Образец 1 | |
| Образец 2 | |
| Образец 3 |
Колориметрический метод
Оборудование и реактивы: Пипетка - капельница; пробирка колориметрическая; раствор универсального индикатора; контрольная шкала образцов окраски растворов для определения рН; емкости с исследуемой водой, взятой из разных водоемов.
Ход работы:
Колориметрическую пробирку сполосните несколько раз исследуемой водой, взятой из первой емкости. Налейте в пробирку 5 мл исследуемой воды. Добавьте пипеткой - капельницей 3–4 капли раствора универсального индикатора и встряхните пробирку. Окраска раствора изменится. Сразу же сравните окрас раствора с контрольной шкалой, выбирая ближайший по цвету образец шкалы. Указанная на шкале цифра будет соответствовать рН исследуемой воды. Окраску наблюдайте сверху через открытое отверстие пробирки на белом фоне при достаточном освещении.
Кислая среда Щелочная среда
Нейтральная среда
Рисунок 2. Контрольная шкала образцов окраски растворов для определения рН
Универсальный индикатор представляет собой смесь, состоящую из 0,1 г метилового красного, 0,2 г бромтимолового синего, 0,4 г фенолфталеина и растворенную в этаноле в мерной колбе вместимостью 500 см3.
Аналогично проведите исследование и с другими образцами воды. Результаты занесите в таблицу 1.
Сделайте выводы по качеству исследуемой воды, предназначенной для рыбохозяйственного значения.
Контрольные вопросы:
1. Что такое рН воды?
2. Влияние рН воды на жизнедеятельность гидробионтов.
3. В чем отличие стеноионных и эвриионных видов рыб?
4. Назовите стеноионные виды рыб и пределы рН для их жизнедеятельности.
5. Назовите эвриионных виды рыб и пределы рН для их жизнедеятельности.
6. Чем вызвана неустойчивость рН пресноводных водоемов?
7. Почему водородный показатель морей стабильный?
8. Какие методы определения рН знаете? В чем заключаются принципы этих методов?
Список использованной литературы
1. Ю.А. Привезенцев Гидрохимия рыбохозяйственных водоемов комплексного назначения: Учебное пособие. 2-е изд./ ТСХА. М., 1987 г. - 58 с.
2. А.Г. Муравьев Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами. 3-е изд., доп. и перераб. – СПб.: «Крисмас+», 2009 г. – 219 с.
3. Г.М. Шпейзер, Л.А. Минеева Руководство по химическому анализу вод: Методическое пособие. – Иркутск: ГОУ ВПО ИГУ, 2006 г. – 55 с.
4. Г.Н. Мисейко, Д.М. Безматерных, Г.И. Тушкова Биологический анализ качества пресных вод/ под ред. Г.Н. Мисейко. Барнаул: изд-во АГУ, 2001 г. – 201 с.
Составители:
СТАРЦЕВА Марина Леонтьевна
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ
«ОПРЕДЕЛЕНИЕ рН ВОДЫВ ВОДОЕМАХ РЫБОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОМЕТРИЧЕСКИМ И КОЛОРИМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДАМИ»
ПО ДИСЦИПЛИНЕ «КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ВОДЫ»
 |
В печать 11.01.17 г.
Объем 0,6 усл. п. л. Офсет. Формат 60×84/16.
Бумага тип №3. Заказ № ____. Тираж 25. Цена свободная
 |
ДГТУ
Адрес университета:
344000, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина,1