Определение аммонийного азота

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

«МЕТОДЫОПРЕДЕЛЕНИЯ АЗОТИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ»

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ВОДЫ»

Ростов-на-Дону

УДК ________

Составители: ст. преподаватель М.Л. Старцева

Методические указания к лабораторной работе «Методы определения азотистых соединений» по дисциплине «Контроль качества воды в водоемах». – Ростов н/Д: ДГТУ, 2017. – 12 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 методику определения соединений азота в водоемах рыбохозяйственного назначения.

В природных водах азотсодержащие вещества находятся в разных формах, сведения о которых позволяют более правильно оценить качество воды. Наличие в воде азотистых веществ является важным фактором в развитии жизни в водоеме; азот – один из необходимых биогенных элементов. Соединения азота, в первую очередь нитраты и аммоний, используются растениями для построения клеток.

Между всеми формами азота существуют определенные отношения и последовательность появления. Белковые вещества, входящие в состав растительных и животных клеток, разрушаясь под воздействием бактерий, превращаются во все более простые соединения. После гибели растений и животных в результате разложения органических веществ азот возвращается в водоем. Азотистая кислота как промежуточный продукт процесса минерализации не накапливается в водоеме в больших количествах и при дальнейшем окислении переходит в азотную кислоту, используемую затем растениями. Водные животные выделяют аммиак как конечный продукт белкового обмена, а отмершие зоо- и фитопланктонные организмы отдают азот в виде альбуминоидного, который под действием бактерий переходит в аммиак, а затем в азотистую и азотную кислоту. Наличие в воде альбуминоидного азота, азотистой и серной кислот в большом количестве говорит о значительных поступлениях органики биогенного происхождения. В этих случаях возможно ухудшение санитарного состояния водоема.

Гидрохимическим анализом можно определить общий азот, а также отдельные его формы: альбуминоидный, аммонийный, азотистую кислоту (нитриты), азотную кислоту (нитраты). Общее содержание азота, находящегося в воде, может быть установлено по сумме отдельных компонентов или непосредственно методом Кьельдаля.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ АММОНИЙНОГО АЗОТА

Ионы аммония и аммиак появляются в грунтовых водах в результате жизнедеятельности микроорганизмов. В поверхностных водах аммиак в небольших количествах обнаруживается обыкновенно в период вегетации, что является следствием разложения белковых веществ. В анаэробной среде аммиак образуется при восстановлении. За счет деятельности нитрофицирующих бактерий содержание аммиака в водоемах снижается, одновременно появляются нитраты. Повышенная концентрация аммиака в поверхностных водах часто объясняется спуском бытовых сточных и некоторых промышленных вод, насыщенных аммиаком или солями аммония.

Соотношение свободного аммиака (NH₃) и ионов аммония (NH₄²⁺) зависит от концентрации водородных ионов. Зависимость количества свободного аммиака и аммонийных ионов от рН видно из приведенных ниже данных:

Аммиак и аммоний определяют без разделения. Наиболее надежным и точным способом считают колориметрический метод с реактивом Несслера. Этот реактив дает с аммиаком и ионом аммония окрашенные в желтый цвет соединения йодистого меркур-аммония. Интенсивность окраски соответствует концентрации аммиака. Применяются и другие методы. Полученные результаты выражают в миллиэквивалентах или миллиграммах ионов аммония в 1 л исследуемой воды в расчете соответственно на 1 мг или 1 мэкв NH₄; 0,05544 мэкв NH₄; 18,04 мг NH₄.

К 10 мл исследуемой воды в пробирке прибавить 0,2-0,3 мл (при большой жесткости воды больше) 50%-ного раствора сегнетовой соли, а затем 0,2 мл реактива Несслера. Ориентировочное определение содержания NH₄ по интенсивности окраски.