Сочинение на тему Анализ доступного хлора в бассейне

Реакция гипохлорит-иона и дихлоризоциануровой кислоты следующая;

C3o3N3H3 + 2oCl- (aq) 2oH- (aq) + C3o3N3Cl2H (уравнение 5) В результате этой реакции происходит потеря oCL-. Таким образом, равновесие сместится, чтобы противодействовать потерям oCl в соответствии с принципом Ле-Шателье. В пределах 25-50 ppm (идеальная концентрация циануровой кислоты в здоровом бассейне) устанавливается равновесие между ионом гипохлорита циануровой кислоты. Следовательно, обе константы K и Q равны:

в соответствии с принципом Ле-Шателье, если в равновесный раствор добавляется дополнительная циануровая кислота, реакция соответствующим образом корректируется путем смещения вправо для компенсации избыточных уровней циануровой кислоты. кислота. Следовательно, концентрации C3o3N3Cl2H и oH- будут увеличиваться, а концентрации C3o3N3H3 и oCl- будут уменьшаться. В результате это негативно скажется на способности дезинфекции пула, поскольку HoCL обеспечивает большую часть стерилизации в пуле. Следовательно, избыток циануровой кислоты отрицательно повлияет на стерилизацию; Поэтому важно найти подходящую сумму. Поскольку HoCl более эффективен для избавления от бактерий и организмов, необходимо снизить уровень pH, чтобы было доступно больше HoCL для стерилизации. Тем не менее, экстремально низкий pH вызывает коррозию и раздражение, напротив, высокий pH также оказывает негативное влияние; следовательно, почему важен диапазон от 7,2 до 7,8 (Smith, 2006). кроме того, важен диапазон от 7,2 до 7,8, потому что он такой же, как у человеческого глаза и слизистых оболочек (Pahlen, 2018). Этот диапазон позволяет проводить эффективную стерилизацию без каких-либо повреждений.

Предполагается, что циануровая кислота и хлорированный водный раствор подверглись воздействию. Поэтому предполагается, что образец воды в бассейне, содержащий циануровую кислоту, которая подверглась воздействию наименьшего количества солнечного света, будет содержать наибольшее количество родинок гипохлорита, а образец воды в бассейне без циануровой кислоты, которая подверглась воздействию наибольшего количества солнечного света, содержат наименьшее количество родинок гипохлорита.

Исходя из теории, предсказывается, что будет существенная разница в концентрации свободного хлора между испытаниями циануровой кислоты и испытаниями не циануровой кислоты для каждого временного интервала , Эти различия основаны на найденной информации, что ион гипохлорита, присутствующий в растворах нециануровой кислоты, разлагается со скоростью 35% каждый час, что приводит к экспоненциальной модели распада.

Для испытаний раствора циануровой кислоты теоретическое соотношение концентрации, которое в основном поддерживается, основано на теории, что только 2% ионов гипохлорита диссоциируют в каждый час, когда циануровая кислота добавляется кислота, что дает более линейную модель распада.

Метод

Следует отметить, что все испытания проводились в один и тот же день и в один и тот же период времени, но без контроля температуры и количества солнечного света, растворы были не было полной корреляции между каждым испытанием.

Сначала с помощью пипетки 40 мл 12,5% гипохлорита натрия было дозировано в 960 мл деионизированной воды в мерной колбе объемом 1 л, пока уровень воды не достиг уровня калибровки. , Во-вторых, 100 мл раствора было добавлено в 5 стаканов, а затем сразу же накрыто часовым стеклом. Растворы, кроме контроля (0 минут), затем помещали под прямые солнечные лучи на 30, 50, 120 и 180 минут. бюретку, которая содержала стандартный раствор тиосульфата натрия, измеряли для начального объема жидкости, затем смешивали с 5 мл 1,0 М раствора йодида калия и 5 мл 1,0 М серной кислоты до образования темно-коричневого цвета с образованием йода. Затем смеси титровали раствором тиосульфата натрия, пока желто-коричневый цвет не стал бледным. Наконец, добавляли 1-2 мл индикатора крахмала, пока раствор не стал синим. Титрование продолжали до исчезновения синего цвета, и в бюретке регистрировали конечный объем, и эту процедуру повторяли до достижения согласованного результата.

Обсуждение

Тенденции и шаблоны

График 1 показывает многочисленные зависимости между временем воздействия ультрафиолетовых лучей и концентрацией гипохлорит-ионов. Во-первых, график изображает модель экспоненциального затухания для нецианурического раствора, так как концентрации все больше уменьшаются для каждого периода времени. Во-вторых, линейная зависимость имеет место для образца циануровой кислоты в виде концентрации и примерно на одно и то же количество для каждого периода времени. Растворы циануровой и нециануровой кислот, отношения, отличаются друг от друга, что в конечном итоге отображает влияние циануровой кислоты как стабилизатора на доступный хлор

Раствор циануровой кислоты

Очевидно, что циануровая кислота в растворе устойчивой концентрации ионов гипохлорита, которая оставалась по существу постоянной в течение 180 минут. Следовательно, на графике, показанном выше, данные раствора циануровой кислоты почти полностью линейны между ионами гипохлорита и продолжительностью воздействия растворов на ультрафиолетовый свет. очевидна большая аномалия с циануровой кислотой, так как через 30 и 60 минут концентрация oCl- выше, чем изначально; разница 0,000500 и 0,000480, эта невозможность вызвана человеческой ошибкой. Поскольку разница крайне минимальна, влияние на общие результаты минимально, и результат все еще можно использовать. Остальные результаты, однако, соответствуют теории принципа снижения 1%. Эти результаты эффективно показывают влияние циануровой кислоты на фотодиссоциацию гипохлорит-ионов.

Раствор нециануровой кислоты

Нецианурические результаты показали снижение содержания гипохлорита в результате прямого воздействия ультрафиолета. как предполагалось в исследовательском журнале, количество молей на литр нецианурических растворов, существенно меньше, чем моль на литр раствора циануровой кислоты, оставалось постоянным на протяжении всей процедуры. Раствор нециануровой кислоты показал снижение содержания гипохлорита как прямую корреляцию с увеличением воздействия ультрафиолета, как и предсказывалось.

Предлагаемые улучшения

Наиболее сложной переменной для контроля была сила УФ-лучей, которая вызывает фотолиз на гипохлорит-ионы. Это можно контролировать, контролируя ультрафиолетовые лучи, используя ультрафиолетовую лампу.

Однако следует отметить, что оба раствора подвергались воздействию одной и той же непоследовательной силы ультрафиолетовых лучей и, следовательно, не было разницы в количестве ультрафиолетовых лучей в каждом растворе. подвергать. Кроме того, важно понимать, что этот эксперимент более точно следует химической системе реального открытого бассейна в отношении количества ультрафиолетового излучения, которому он подвергается, и, следовательно, он полезен в реальных жизненных ситуациях. Кроме того, тест на уровень pH в двух растворах должен быть проведен до начала эксперимента, чтобы убедиться, что диапазон pH находится между 7,2 и 7,8. Чтобы лучше исключить и ограничить влияние ошибок и потенциальных рисков в данных, можно увеличить количество титрований, чтобы получить более согласованные результаты, а также несколько дополнительных временных периодов. Кроме того, проверка периода времени воздействия ультрафиолетового света (которым было бы легче управлять, если бы использовался ультрафиолетовый свет) и установление уровня pH, используемого до эксперимента, обеспечили бы более точные цифры, а также снижение ожидаемой ошибки. / SPAN>

Наконец, есть также несколько факторов, которые необходимо учитывать при применении этих результатов в обществе. Это исследование было завершено в один день с уникальным количеством ультрафиолетовых лучей, влияющих на концентрацию ионов гипохлорита, и раствор циануровой кислоты представлял собой насыщенный раствор. Поэтому, чтобы получить более точные результаты, экспериментируйте в течение нескольких дней с различной интенсивностью УФ-излучения и погодными условиями, которые изменяют данные в один конкретный день. насыщенный раствор циануровой кислоты нереален для практического применения, так как тогда весь бассейн должен быть полностью насыщенным раствором циануровой кислоты; Это опасно для человека из-за контакта с глазами и серьезного раздражения кожи. Чтобы повысить точность этого эксперимента, чтобы точно воспроизвести реалистичные условия пула, в будущем можно добавить мочевину. * Были проведены испытания на влияние циануровой кислоты при различных температурах в бассейнах. Результаты показывают, что потеря при 13-15,5 ° C составляла 1,9% в день, но росла до 12,55% в день при 26,6-29,40C. Это означает, что потеря хлора увеличивается в 2 раза на каждые 100F (5,60C) повышения в температура (Войтович 2004). Мочевина, Co (NH2) 2, может быть введена в бассейны с мочой и потом. Мочевина, по-видимому, не влияет на стерилизацию, но ее следует уничтожать в бассейнах, поскольку она является питательным веществом для бактерий и водорослей. окисление мочевины свободным хлором – медленный процесс, который приводит к переходному аммиаку, хл …