ОТЧЕТ. Сущность метода. Проведение измерений

Стр 1 из 2Следующая ⇒

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Казанский национальный исследовательский технологический университет»

(ФГБОУ ВО КНИТУ)

___________________ИППБТ, ФПТ__________________

(название института, факультета)

Кафедра ____________Биотехнологии__________________

ОТЧЕТ

По дисциплине: «ЭКОБИОТЕХНОЛОГИЯ: ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА»

Выполнила студент гр. 619-М11 (Волков А.С.)

Проверил к.т.н доцент кафедры ПБТ(Закиров Р.К.)

Казань 2020 г.

Фотометрический метод определения содержания аммиака и ионов аммония (суммарно) с использованием реактива Несслера (метод А)

Сущность метода

Настоящий метод основан на способности аммиака и ионов аммония взаимодействовать с реактивом Несслера с образованием окрашенного желто-коричневый цвет соединения с последующим фотометрическим определением и расчетом массовой концентрации определяемых компонентов в пробе исследуемой воды.

Проведение измерений

Определенный объем профильтрованной надиловой жидкости переносят в мерную колбу вместимостью 50 см³ и доводят объем дистиллированной водой. Прибавляют 1 см³ раствора виннокислого калия-натрия перемешивают, затем прибавляют 1 см³ реактива Несслера и снова перемешивают. В качестве холостой пробы используют дистиллированную воду, подготовленную аналогично пробе исследуемой воды.

Через 10 мин измеряют оптическую плотность исследуемой пробы с последующим расчетом массовой концентрации аммиака и ионов аммония при длине волны 425 нм в оптической кювете с выбранной толщиной поглощающего слоя (50 мм).

Сорбция ионов аммония (цеолит = 30,827г) 30мл профильтрованной надиловой жидкости переносят в мерную колбу вместимость 50 см³ и доводят объем дистиллированной водой. Прибавляют 1 см³ раствора виннокислого калия – натрия, перемешивают, затем прибавляют 1 см³ реактива Нессслера и снова перемешивают. В качестве холостой пробы используют дистиллированную воду, подготовленную аналогично пробе исследуемой воды.

Через 10 мин измеряют оптическую плотности исследуемой пробы с последующим расчетом массовой концентрации аммиака и ионов аммония при длине волны 425 нм в оптической кювете с выбранной толщиной поглощающего слоя.

Градуировочное уравнение: A(C) = 0,1399*C

Расчет:

После сорбции:

С = = 0,67 NH₄ (M11) = = 1,176 мг/дм³

Таблица 1 - Данные градуировки

№ СО	Конц,мг/л	А; Сер.1	А средн.
		0.025	0.025
	0.6	0.112	0.112
	0.8	0.147	0.147
		0.179	0.179
		0.309	0.309
		0.43	0.43
		0.587	0.587

График градуировки представлен на рис 1

Рисунок 1- Градуировочный график аммоний

Результаты данных определения содержания ионов аммония представлены в таблице 2

Таблица 2 - Результаты определения содержания ионов аммония по 3-м группам

Дата измерения NH₄⁺	М1		М10		М11
Дата измерения NH₄⁺	До сорбента	После сорбента	До сорбента	После сорбента	До сорбента	После сорбента
1 день (26.02.20)	26.55	11.06	23.55	8.79
6 день (2.03.20)					0.28	1.176
8 день (4.03.20)	6.7	0.85	1.86	0.90
15 день (11.03.20)	0.86	1.31	0.42	1.26

Полученные данные представлены на диаграмме рис.2

Рисунок 2 – Содержание ионов аммония до и после сорбента

Вывод: Аммонийный азот в водах находится, главным образом, в растворенном состоянии в виде ионов аммония и недиссоциированных молекул NH₄OH, количественное соотношение которых имеет важное экологическое значение и определяется величиной pH и температурой воды.

Преобразование аммонийного азота в сточных водах — процесс, протекающий с потреблением кислорода. Он осуществляется весьма ограниченным количеством видов микроорганизмов и идет в две стадии. Большинство бактерий-нитрификаторов — облигатные аэробные микроорганизмы, автотрофы, что означает, что они нуждаются в кислороде, так как получают энергию за счет окислительно-восстановительных реакций. Данные микроорганизмы используют неорганический углерод как единственный источник углерода. Активный ил содержит только 1–2 % нитрифицирующих бактерий.

Для осуществления устойчивого процесса нитрификации необходимо поддерживать постоянно высокий возраст ила, который определяется отношением общей массы ила в системе к скорости его удаления из системы, однако при расчете нитрификации необходимо учитывать только массу ила, находящегося в аэробных условиях.

В то же время некоторая часть аммонийного азота может мигрировать в сорбированном состоянии на минеральных и органических взвесях, а также в виде различных комплексных соединений. Азот используется для роста микроорганизмов, и таким образом часть неорганического азота переходит во вновь образующиеся бактериальные клетки. В итоге мы наблюдаем такие результаты.

Цеолиты характеризуются одновременно катионообменными, анионообменными и адсорбционными свойствами, являются перспективными сорбентами для комплексной очистки поверхностных и сточных вод от ионов аммония и др. загрязнений. Их скелетная структура содержит пустоты, занятые крупными ионами, что приводит к ионному обмену и уменьшению содержания ионов аммония в сточной воде, что и было отмечено в проведённой лабораторной работе.

Применение сорбентов имеет ряд преимуществ: надёжность и стабильность работы вне зависимости от климатических условий и изменения солесодержания и рН воды, низкая стоимость очистки.

Недостатки: селективность ионообменников, быстрое снижение КПД, требующее последующей регенерации.

12 Следующая ⇒