Физико-химические свойства воды - Курсовая работа

Петрянов свою научно - популярную книгу о воде назвал “Самое необыкновенное вещество в мире”. Сергеев начал свою книгу “Занимательная физиология” с главы о воде - “Вещество, которое создало нашу планету”. Ученые правы: нет на Земле вещества более важного для нас, чем обыкновенная вода, и в то же время не существует другого такого же вещества, в свойствах которого было бы столько противоречий и аномалий, сколько в ее свойствах.Почти ? поверхности нашей планеты занято океанами и морями. Из общего количества воды на Земле, равного 1 млрд. 386 млн. кубических километров, 1 млрд. 338 млн. кубических километров приходится на долю соленых вод Мирового океана, и только 35 млн. кубических километров приходится на долю пресных вод. На каждого жителя Земли приблизительно приходится 0,33 кубических километров морской воды и 0,008 кубических километров пресной воды.Атомы водорода и кислорода, образующие воду, или окись водорода, могут иметь различные массовые числа и отличаться друг от друга своими физико-химическими свойствами, но при этом они имеют одинаковый электрический заряд атомных ядер и поэтому занимают в периодической системе элементов одно и то же место. Такие разновидности атомов одного и того же химического элемента называются изотопами.Все многообразие свойств воды и необычность их проявления в конечном счете определяются физической природой этих атомов и способом их объединения в молекулу. В отдельной молекуле воды ядра водорода и кислорода расположены так относительно друг друга, что образуют как бы равнобедренный треугольник со сравнительно крупным ядром кислорода на вершине и двумя мелкими ядрами водорода у основания. В молекуле воды имеются четыре полюса зарядов: два отрицательных за счет избытка электронной плотности у кислородных пар электронов и два положительных - вследствие недостатка электронной плотности у ядер водорода - протонов. Под воздействием диполей воды на поверхности погруженных в нее веществ межатомные и межмолекулярные силы ослабевают в 80 раз. Молекулы в объеме воды сближаются противоположными зарядами, возникают межмолекулярные водородные связи между ядрами водорода и неподеленными электронами кислорода, насыщая электронную недостаточность водорода одной молекулы воды и фиксируя его по отношению к кислороду другой молекулы.Для однокомпонентных систем обычно используются диаграммы состояния, показывающие зависимость фазовых превращений от температуры и давления, они называются диаграммами состояния в координатах Р-Т. Любой точке на диаграмме отвечают определенные значения температуры и давления. Она состоит из трех кривых, разграничивающих все возможные температуры и давления на три области, отвечающие льду, жидкости и пару. Кривая ОА представляет собой график этой зависимости: точки кривой показывают те пары значений температуры и давления, при которых жидкая вода и водяной пар находятся в равновесии друг с другом - сосуществуют. Эта кривая - кривая равновесия твердое состояние - жидкость, или кривая плавления, - показывает те пары значений температуры и давления, при которых лед и жидкая вода находятся в равновесии.Чистая вода представляет собой бесцветную без вкуса запаха прозрачную жидкость. Плотность воды при переходе ее из твердого состояния в жидкое не уменьшается, как почти у всех других веществ, а возрастает.Грубодисперсные примеси воды представляют собой нерастворимые в воде взвеси, которые образуют с водой кинетически неустойчивые системы. Данный физико-химический процесс определяет такие методы очистки вод от данных примесей, как отстаивание, фильтрование, центрифугирование. Запах природных вод зависят от ряда причин: температуры воды, газов, насыщающих воду, химического состава примесей. Характер и интенсивность запаха воды определяют органолептически. По характеру запахи делятся на две группы: 1. запахи естественного происхождения, причиной которых являются живущие и отмершие в воде организмы, загнивающие растительные остатки и т.д.;Определенный объем исследуемой воды (200 мл) профильтровать через высушенный при температуре 105° С и предварительно взвешенный бумажный фильтр. Промыть осадок на фильтре небольшим количеством дистиллированной воды и перенести фильтр с осадком в предварительно прокаленный и взвешенный тигель. Общее содержание грубодисперсных примесей в исследуемой воде определить по формуле: где - содержание грубодисперсных примесей в исследуемой воде, мг;Исследуемой водой наполнить 2/3 объема широкогорлой колбы емкостью 150-250 мл, закрыть и встряхивать вращательными движениями.Для определения прозрачности используем метод "по шрифту": исследуемую воду наливаем в цилиндр с прозрачным дном, цилиндр устанавливаем на высоте 4 см над шрифтом и через краник сливаем воду до тех пор, пока можно будет прочитать отдельные слова текста.Цветность воды определяем колориметрическим сравнением цвета исследуемой воды с эталонной дихромат-кобальтовой шкалой, имитирующей эту окраску. Раствор 1 содержит 0,0875 г.

Содержание

Введение

Глава 1. Распространение воды на планете земля

Глава 2. Строение и состав воды

2.1 Изотопный состав воды

2.2 Строение молекулы воды

2.3 Диаграмма состояния воды

Глава 3. Физические свойства воды

3.1 Определение физических показателей воды. Определение количества грубодисперсных примесей

3.1.1 Теоретическая часть

3.2 Определение содержания грубодисперсных примесей воды

3.2.1 Практическая часть

3.3 Определение запаха воды

3.4 Определение прозрачности воды

3.5 Определение цветности воды

3.6 Определение плотности жидкостей

3.6.1 Теоретическая часть

3.7 Определение плотности жидкости при помощи пикнометра

3.7.1 Практическая часть

3.8 Определение кислотности воды

3.8.1 Теоретическая часть

3.8.2 Практическая часть

Глава 4. Определение временной или карбонатной жесткости воды

4.1 Понятие и методы устранения жесткости воды

4.2 Проведение анализа

4.3 Определение сульфатов в воде

4.3.1 Теоретическая часть

4.3.2 Практическая часть

Глава 5. Химические свойства воды

Глава 6. Загрязнение вод в Тульской области

Заключение

Литература