Анализа на хемијата на водата

Хемиските анализи на водата се вршат за да се идентификуваат и квантифицираат хемиските компоненти и својства на примероците на вода. Видот и чувствителноста на анализата зависи од целта на анализата и од предвидената употреба на водата. Хемиска анализа на водата се врши на вода која што се користи во индустриски процеси, исто така тек на отпадни води, на реки и потоци, на врнежи и на море. Во сите случаи, резултатите од анализата обезбедуваат информации што може да се користат за донесување одлуки или за повторно уверување дека условите се очекувани. Избраните аналитички параметри се избрани за да бидат соодветни за процесот на донесување одлуки или за да се воспостави прифатлива нормалност. Хемиската анализа на водата често е основа на студиите за квалитетот на водата, загадувањето, хидрологијата и геотермалните води . Аналитичките методи кои рутински се користат можат да се детектираат и измерат сите природни елементи и нивните неоргански соединенија и преставува многу широк спектар на органски хемиски видови користејќи методи како гасна хроматографија и масена спектрометрија. Во постројките за третман на вода кои произведуваат вода за пиење и во некои индустриски процеси кои користат производи со карактеристичен вкус и мирис, може да се користат специјализирани органолептички методи за откривање мириси при многу ниски концентрации.

Видови на вода

Еколошка вода

Научник од ЕПА зема примероци од вода во Флорида Еверглејдс

Примероците на вода од природната средина рутински се земаат и анализираат како дел од однапред утврдена програма за мониторинг од страна на регулаторните органи за да се осигура дека водите остануваат незагадени, или ако се загадени, треба да се потврди дека нивоата на загадување не се зголемуваат или паѓаат во согласност со договорен план за санација. Пример за таква шема е хармонизираната мониторинг шема која функционира на сите поголеми речни системи во ОК. Анализираните параметри ќе бидат многу зависни од природата на локалната средина и/или од изворите на загадување во областа. Во многу случаи, параметрите ќе ги одразуваат националните и локалните стандарди за квалитет на водата утврдени со закон или други законски прописи. Типични параметри за обезбедување каде незагадените површински води остануваат во рамките на прифатливите хемиски стандарди вклучуваат pH, главните катјони и анјони вклучувајќи амонијак, нитрати, нитрити, фосфати, спроводливост, фенол, хемиска потреба за кислород (COD) и биохемиска побарувачка на кислород (BOD).

Залихи за вода за пиење

Површинските или подземните води земени за снабдување со вода за пиење мора да бидат способни да исполнуваат ригорозни хемиски стандарди по третманот. Ова бара детално познавање на водата што влегува во пречистителната станица. Покрај нормалниот пакет хемиски параметри на животната средина, други параметри како цврстина, фенол, масло и во некои случаи органски профил на влезната вода во реално време како во шемата за регулација на Ривер Ди .

Индустриска процесна вода

Во индустрискиот процес, контролата на квалитетот на процесната вода може да биде критична за квалитетот на крајниот производ. Водата често се користи како носител на реагенси и губењето на реагенсот до производот мора постојано да се следи за да се обезбеди правилна стапка на замена. Измерените параметри се однесуваат конкретно на процесот што се користи и на која било од очекуваните загадувачи што може да се појават како нуспроизводи. Ова може да вклучува несакани органски хемикалии кои се појавуваат во неоргански хемиски процес преку контаминација со масла и маснотии од машините. Следењето на квалитетот на отпадната вода што се испушта од индустриските простории е клучен фактор за контрола и минимизирање на загадувањето на животната средина. Во оваа апликација, шемите за следење анализираат за сите можни загадувачи што се појавуваат во процесот и дополнително загадувачи кои можат да имаат особено негативни влијанија врз животната средина, како што се цијанидот и многу органски видови како што се пестицидите . Во тогашната јадрена индустрија, анализата се фокусира на специфични изотопи или елементи од интерес. Онаму каде што јадрената индустрија врши испуштање отпадна вода во реките кои имаат апстракција на вода за пиење, радио-изотопи кои потенцијално би можеле да бидат штетни или оние со долг полуживот, како што е тритиумот, ќе бидат дел од рутинскиот пакет за следење.

Методологија

За да се обезбеди конзистентност и повторливост, методите што се користат во хемиската анализа на примероците на вода често се договараат и објавуваат на национално или државно ниво. По конвенција овие често се нарекуваат „Сините книги“.

Одредени анализи се изведуваат на терен (на пр. pH, специфична спроводливост), додека други вклучуваат земање примероци и лабораториско тестирање.

Методите дефинирани во релевантните стандарди може нашироко да се класифицираат како:

• Конвенционална влажна хемија вклучувајќи го методот Винклер за растворен кислород, таложење, филтрација за цврсти материи, закиселување, неутрализација, титрација итн. Колориметриски методи како што е анализата MBAS што укажува на анјонски сурфактанти во вода и методи за компарација на локацијата за одредување на хлорот и хлорамините . Нефелометрите се користат за мерење на концентрациите на цврсти материи како заматеност. Овие методи се генерално робусни и добро испробани и евтини, давајќи разумен степен на точност при скромна чувствителност.
• Електро хемија вклучувајќи pH, спроводливост и растворен кислород со помош на електрода на кислород. Овие методи даваат точни и прецизни резултати користејќи електронска опрема способна да ги внесе резултатите директно во системот за управување со лабораториски податоци
• Спектрофотометријата се користи особено за метални елементи во растворот што дава резултати со многу висока чувствителност, но за кои може да биде потребна одредена подготовка на примерокот пред анализата и може да бидат потребни и специјализирани методи за земање примероци за да се избегне влошување на примерокот при транзит.
• Хроматографијата се користи за многу органски видови кои се испарливи или кои можат да дадат карактеристична испарлива компонента по почетната хемиска обработка.
• Јонската хроматографија е чувствителна и стабилна техника која може да мери литиум, амониум NH ₄ и многу други јони со мала молекуларна тежина користејќи технологија за размена на јони .
• Гасната хроматографија може да се користи за одредување на метан, јаглерод диоксид, цијанид, кислород, азот и многу други испарливи компоненти со разумна чувствителност.
• Масовната спектрометрија се користи таму каде што е потребна многу висока чувствителност и понекогаш се користи како заден процес по гасна течна хроматографија за откривање на органски хемикалии во трагови.

Во зависност од компонентите, се применуваат различни методи за одредување на количините или односот на компонентите. Додека некои методи може да се изведат со стандардна лабораториска опрема, други бараат напредни уреди, како што е индуктивно поврзана масена спектрометрија на плазмата (ICP-MS).

Истражување

Многу аспекти на академските истражувања и индустриските истражувања како што се фармацевтските производи, здравствените производи и многу други се потпираат на точна анализа на водата за да се идентификуваат супстанциите со потенцијална употреба, да се рафинираат тие супстанции и да се осигури дека кога тие се произведени за продажба, хемискиот состав останува конзистентна. Аналитичките методи кои се користат во овие области може да бидат многу сложени и може да бидат специфични за процесот или областа на истражување што се спроведува и може да вклучуваат употреба на нарачана аналитичка опрема.

Форензичка анализа

Во управувањето со животната средина, анализата на водата често се применува кога постои сомневање за загадување за да се идентификува загадувачот со цел да се преземат мерки за поправка. Анализата често може да овозможи и да се идентификува загадувачот. Таквата форензичка работа може да ги испита соодносите на различни компоненти и може да „типизира“ примероци од масла или други мешани органски загадувачи за директно да го поврзе загадувачот со изворот. Во снабдувањето со вода за пиење, причината за неприфатливиот квалитет на сличен начин може да се утврди со внимателно насочена хемиска анализа на примероците земени низ дистрибутивниот систем. Во производството, производите што не се спецификацирани може директно да се врзат за неочекувани промени во фазите на влажна обработка и аналитичката хемија може да идентификува кои фази може да се виновни и која е причината.

Поврзано

• Аналитичка хемија
• Стандарди за квалитет на водата за пиење
• Аналитичка контрола на квалитетот