Ion sulfat ialah garam sederhana asid sulfurik. Kebanyakan sebatian ini sangat larut dalam air. Dalam keadaan biasa, bahan berada dalam keadaan terkumpul pepejal, mempunyai warna terang. Banyak ion sulfat berasal dari sedimen, ia adalah sedimen kimia marin dan lacustrine.
Ciri bangunan
Struktur kristal membenarkan kandungan anion kompleks SO42-. Sulfat logam divalen boleh dibezakan sebagai sebatian biasa. Sebagai contoh, ion sulfat, bergabung dengan kalsium, barium, kation strontium, membentuk garam tidak larut. Sedimen ini ialah mineral yang wujud secara bebas di alam semula jadi.
Berada di dalam air
Selain itu, ion sulfat terbentuk semasa penceraian garam, jadi ion ini terdapat dalam air permukaan. Sumber utama sebatian tersebut ialah proses pengoksidaan kimia sulfida dan sulfur.
Dalam kuantiti yang banyak, ion sulfat memasuki badan air semasa kematian organisma hidup, pengoksidaan makhluk tumbuhan darat dan akuatik. Selain itu, ia ditemui di longkang bawah tanah.
Bsejumlah besar ion sulfat terbentuk dalam efluen perindustrian dan pertanian.
Air bermineral rendah dicirikan oleh kehadiran ion SO42-. Terdapat juga bentuk sebatian yang stabil yang mempunyai kesan positif terhadap mineralisasi air minuman. Contohnya, magnesium sulfat ialah sebatian tidak larut yang terkumpul di dalam air.
Kepentingan dalam kitaran sulfur
Jika kita menganalisis ion sulfat dalam air, adalah perlu untuk mengambil perhatian kepentingannya untuk kitaran penuh sulfur dan sebatiannya dalam alam semula jadi. Disebabkan oleh tindakan bakteria penurun sulfat, tanpa akses kepada oksigen atmosfera, ia dikurangkan kepada hidrogen sulfida dan sulfida. Disebabkan kehadiran oksigen dalam perairan tanah, bahan ini ditukar semula kepada sulfat.
Di bawah tindakan bakteria penurun sulfat dan jika tiada oksigen, ia dikurangkan kepada sulfida dan hidrogen sulfida. Tetapi sebaik sahaja oksigen muncul dalam air semula jadi, ia sekali lagi teroksida kepada sulfat.
Dalam air hujan, kepekatan ion SO42- mencapai 10 mg setiap desimeter padu. Untuk air tawar, angka ini ialah kira-kira 50 mg setiap dm3. Dalam sumber bawah tanah, kandungan kuantitatif sulfat adalah jauh lebih tinggi.
Air permukaan dicirikan oleh hubungan antara musim dan peratusan ion asid sulfurik. Selain itu, penunjuk kuantitatif dipengaruhi oleh aktiviti ekonomi manusia, proses pengurangan dan pengoksidaan yang berlaku dalam hidupan liar.
Kesan terhadap kualiti air
Sulfates mempunyai kesan yang ketara terhadap kualiti air minuman. Peningkatan kepekatan mereka memberi kesan buruk kepada ciri organoleptik. Air memperoleh rasa masin, kekeruhannya meningkat. Peningkatan kandungan anion tersebut memberi kesan buruk kepada proses fisiologi yang berlaku dalam tubuh manusia. Mereka kurang diserap ke dalam darah dari usus. Pada kepekatan yang tinggi, ia memberikan kesan julap, mengganggu proses pencernaan.
Ia adalah mungkin untuk mewujudkan kesan negatif sulfat pada rambut, kesan merengsa pada membran mukus mata dan kulit. Oleh kerana bahaya yang ditimbulkannya kepada tubuh manusia, adalah penting untuk menentukan ion sulfat dan mengambil langkah tepat pada masanya untuk mengurangkan jumlahnya dalam air minuman. Mengikut peraturan, ia tidak boleh melebihi 500 mg setiap desimeter padu.
Ciri penentuan anion dalam air
Kajian makmal adalah berdasarkan tindak balas kualitatif terhadap ion sulfat dengan Trilon B. Pentitratan dijalankan mengikut GOST 31940-12, ditubuhkan untuk SO42-. Untuk menjalankan eksperimen makmal yang berkaitan dengan pengesanan kandungan anion sulfat dalam air minuman dan sisa, larutan barium klorida disediakan dengan kepekatan tertentu (0.025 mol per dm3). Selain itu, penyelesaian diperlukan untuk analisis: garam magnesium, penimbal ammonia, Trilon B, perak nitrat, penunjuk eriochrome T hitam.
Algoritmalangkah analisis
Pembantu makmal menggunakan kelalang kon, yang kapasitinya adalah kira-kira 250 ml. 10 ml larutan garam magnesium ditambah kepadanya menggunakan pipet. Seterusnya, 90 ml air suling, 5 ml larutan ammonia penampan, beberapa titik penunjuk ditambah ke dalam kelalang yang dianalisis, pentitratan dilakukan dengan larutan garam disodium EDTA. Proses ini dijalankan sehingga warna berubah kepada biru daripada merah-ungu.
Seterusnya, jumlah larutan garam disodium EDTA yang diperlukan untuk pentitratan ditentukan. Untuk mendapatkan hasil yang boleh dipercayai, adalah dinasihatkan untuk mengulangi prosedur 3-4 kali. Menggunakan faktor pembetulan, jalankan pengiraan kuantitatif kandungan anion sulfat.
Ciri menyediakan sampel yang dianalisis untuk pentitratan
Analisis serentak dua sampel dengan isipadu 100 ml dijalankan. Ia perlu mengambil kelalang kon yang direka untuk 250 ml. Pembantu makmal memasukkan 100 ml sampel yang dianalisis ke dalam setiap sampel. Seterusnya, 2-3 titis asid hidroklorik pekat, 25 ml barium klorida ditambah kepada mereka, dan kelalang diletakkan di dalam tab mandi air. Pemanasan dijalankan selama 10 minit, maka sampel yang dianalisis perlu dibiarkan selama 60 minit.
Kemudian sampel ditapis supaya tiada mendakan barium sulfat pada penapis. Penapis dibasuh dengan air suling, ketiadaan ion klorida dalam larutan diperiksa. Untuk melakukan ini, secara berkala menjalankan kualitatiftindak balas dengan larutan perak nitrat. Jika kekeruhan muncul, ini menunjukkan kehadiran klorida dalam larutan.
Kemudian letakkan penapis di dalam kelalang tempat pemendakan dijalankan. Selepas menambah 5 ml ammonia, kacau kandungan kelalang dengan batang kaca, buka penapis, sebarkan di bahagian bawah. Berdasarkan 5 mg ion yang dianalisis, 6 ml garam disodium EDTA ditambah ke dalam air. Isinya dipanaskan dalam tab mandi air, kemudian direbus di atas dapur elektrik sehingga sedimen yang telah masuk ke dalam air bersama-sama penapis larut sepenuhnya.
Tempoh pemanasan tidak boleh melebihi lima minit. Untuk meningkatkan kualiti analisis, kandungan kelalang perlu dikacau secara berkala dengan batang kaca.
Setelah sampel telah disejukkan, tambahkan 50 ml air suling, 5 ml larutan ammonia penampan dan beberapa titis larutan penunjuk alkohol padanya. Seterusnya, pentitratan dilakukan dengan lebihan garam disodium EDTA larutan sulfat atau magnesium klorida sehingga warna ungu yang stabil muncul.
Kesimpulan
Natrium, kalium, ion sulfat terbentuk dalam air sisa bukan sahaja disebabkan oleh pelbagai proses semula jadi, tetapi juga hasil daripada aktiviti manusia. Agar air yang digunakan untuk makanan tidak memberi kesan negatif kepada organisma hidup, adalah perlu untuk memantau kandungan kuantitatif pelbagai anion dan kation di dalamnya.
Sebagai contoh, apabila mentitrasi sampel dengan Trilon B, adalah mungkin untuk menjalankan pengiraan kuantitatif kandungan anion sulfat dalam sampel,mengambil langkah khusus untuk mengurangkan penunjuk ini (jika perlu). Dalam makmal analisis moden, kation logam berat, anion klorin, fosfat, mikroorganisma patogen juga dikesan dalam sampel air minuman, yang, apabila kepekatan yang dibenarkan melebihi, mempunyai kesan negatif terhadap kesihatan fizikal dan emosi seseorang.
Berdasarkan hasil eksperimen makmal tersebut dan banyak kajian, ahli kimia analitik menyimpulkan bahawa air sesuai untuk dimakan atau memerlukan penulenan tambahan, penggunaan sistem penapisan khas berdasarkan penulenan air kimia.
