Теоретические основы химической технологии, 2023, T. 57, № 4, стр. 427-432
Воспроизводимость результатов кондуктометрического определения степени разбавления минеральной воды “Ессентуки-4”
С. Н. Никулина a, *, Е. И. Смирнова b, А. Е. Васюков b, Н. Ю. Фатеева c, Е. А. Чериканова c
a Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
“Российский университет дружбы народов”
Москва, Россия
b Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Калужский государственный университет им. К.Э. Циолковского”
Калуга, Россия
c Калужский филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования “Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана
(национальный исследовательский университет)” (КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана)
Калуга, Россия
* E-mail: voinsveta579@mail.ru
Поступила в редакцию 14.04.2023
После доработки 20.05.2023
Принята к публикации 05.06.2023
- EDN: VGLBIZ
- DOI: 10.31857/S0040357123040085
Аннотация
Обоснована расчетами воспроизводимость кондуктометрической методики количественного определения объемной доли добавленной воды к минеральной воде “Ессентуки-4” на основе анализа зависимости удельной электрической проводимости минеральной воды и модельных растворов, приготовленных на основе минеральной воды. Методика полностью соответствует принципам “зеленой” химии, так как “отходами” является минеральная вода, разбавленная дистиллированной водой.
ВВЕДЕНИЕ
Разнообразие природных минеральных вод обусловлено как набором неорганических и органических веществ, так и их определенным соотношениям. Как правило, 95–98% минерального состава таких вод приходится на главные ионы: Ca2+, Mg2+, Na+, K+, Cl–, ${\text{HCO}}_{3}^{ - }$, ${\text{SO}}_{4}^{{2 - }}$. Поэтому не случайно при ассортиментной идентификации большое значение отводят анализу постоянства химического состава минеральных вод путем получения данных об общей минерализации и ионном составе. Химический анализ воды на содержание главных ионов характеризуется высокой стоимостью и продолжительностью, поэтому постоянно ведется поиск новых экспресс-методов идентификации. Как правило, для таких целей применяют фотометрию, гравиметрию, титриметрию, пламенную спектрофотоскопию, масс-спектрометрию с индукционно-связанной плазмой [1, 2]. К сожалению, при проведении исследований указанными методами минерализации природных вод, оценка воспроизводимости полученных результатов очень часто не входит в перечень решаемых задач.
В тоже время при проведении химического анализа объекта аналитического контроля рекомендовано оценивать его воспроизводимость и правильность (точность), т.к. как без этого определение химического состава фактически не имеет смысла; неизвестно, в какой степени можно доверять полученным данным.
Воспроизводимость – это такое качество измерений, которое отражает близость друг к другу результатов измерений, выполняемых в различных условиях (в различное время, в различных местах, разными операторами, методами и средствами, на разных приборах). Показателем воспроизводимости (сходимости) результатов анализа является относительное стандартное отклонение.
Применение кондуктометрического метода для идентификации минерального состава основано на определении удельной электрической проводимости (χ) разбавленных дистиллированной водой в n раз исследуемую минеральную воду и расчете коэффициент идентификации химического состава вод, как тангенса угла наклона зависимости обратной χ от степени разбавления, который имеет строго определенное значение для данного минерального состава водного раствора [4–6].
С помощью χ можно характеризовать общую величину ионного состава вод, т. е. минерализацию, и, кроме того, давать приближенное представление о концентрации некоторых компонентов и соотношениях между ними в растворе, что важно для характеристики и классификации природных вод [7].
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
Измерения χ проводили с помощью двух кондуктометров – анализаторов жидкости лабораторного серии Анион 4100 модель А4155 и модель 4150, которые измеряют χ с разной степенью точности. Проверку работоспособности измерительных каналов проводили согласно руководству по эксплуатации [8] в ходе выполнения текущих определений сличения и анализа результатов измерений χ дистиллированной воды и стандартных растворов KCl.
Стандартные растворы KCl (ГОСТ 4234-77, х. ч.) готовили из фиксанала. Использовали дистиллированную воду по ГОСТ 6709-72 [10] с χ < 5 мкСм/см.
Объектом исследования была вода минеральная природная питьевая “Ессентуки-4” скважина 49-э и пять модельных растворов: смесь минеральной и дистиллированной воды с объемной долей минеральной воды (раствор № 1–№ 5) 90, 80, 70, 60 и 50%. [9].
Методика исследования включала приготовление пяти модельных растворов (раствор № 1–№ 5). Далее проводили измерение χ и температуры дистиллированной воды (150 мл) параллельно на двух кондуктометрах, добавляли 1.5 мл и далее девять раз по 1.0 мл минеральной воды или модельного раствора на основе минеральной воды, каждый раз измеряя χ после 1 минуты перемешивания на магнитной мешалке. Проводили по три параллельных измерения.
Характеристики погрешности и воспроизводимости определяли в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51672-2000 [3].
Результаты статистической обработки зависимости χ дистиллированной воды от объемной доли (φ = 0.99–6.54%) введенной минеральной воды или модельных растворов для прибора № 1 представлены в табл. 1, а для прибора № 2 в табл. 2.
Таблица 1.
Зависимость χ дистиллированной воды (анализируемого раствора) от объемной доли введенного исследуемого раствора минеральной воды “Ессентуки-4” (прибор № 1, 25°С)
| Аликвата | Объемная доля исследуемого раствора (φ. %) и χ раствора (мкСм/см) | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0.99 | 1.64 | 2.28 | 2.91 | 3.54 | 4.15 | 4.76 | 5.36 | 5.96 | 6.54 | |
| Минеральная вода №1 φЕсс= 100% | ||||||||||
| 1 | 144.5 | 238.3 | 328.4 | 417.0 | 503.2 | 586.2 | 668.1 | 769.0 | 848.7 | 921.4 |
| 2 | 149.8 | 241.9 | 331.2 | 420.5 | 507.2 | 591.8 | 672.9 | 752.6 | 854.6 | 928.4 |
| 3 | 123.4 | 220.5 | 343.8 | 395.2 | 476.7 | 557.1 | 634.3 | 710.4 | 785.4 | 882.6 |
| χсред. | 139.3 | 233.6 | 334.4 | 410.9 | 495.7 | 578.3 | 658.4 | 744.0 | 829.6 | 910.8 |
| Sr | 10.6 | 8.7 | 6.2 | 10.4 | 12.7 | 14.2 | 16.1 | 22.4 | 29.4 | 18.8 |
| Sr, % | 7.6 | 3.7 | 1.9 | 2.5 | 2.6 | 2.4 | 2.4 | 3.0 | 3.5 | 2.1 |
| Раствор № 1 φЕсс= 90% | ||||||||||
| 1 | 116.5 | 191.8 | 276.3 | 351.2 | 427.6 | 493.7 | 565.0 | 631.8 | 700.7 | 764.4 |
| 2 | 118.8 | 195.0 | 264.7 | 336.7 | 405.7 | 475.4 | 539.7 | 597.1 | 658.9 | 718.8 |
| 3 | 121.5 | 199.6 | 276.5 | 348.8 | 420.3 | 492.0 | 561.1 | 629.1 | 694.7 | 759.2 |
| χсред. | 118.9 | 195.5 | 272.5 | 345.6 | 417.9 | 487.0 | 555.3 | 619.3 | 684.8 | 747.5 |
| Sr | 1.7 | 2.8 | 5.2 | 5.9 | 8.1 | 7.7 | 10.4 | 14.8 | 17.3 | 19.1 |
| Sr, % | 1.4 | 1.4 | 1.9 | 1.7 | 1.9 | 1.6 | 1.9 | 2.4 | 2.5 | 2.6 |
| Раствор № 2 φЕсс= 80% | ||||||||||
| 1 | 124.8 | 193.9 | 263.9 | 331.5 | 395.8 | 459.1 | 521.2 | 580.1 | 643.2 | 697.9 |
| 2 | 109.6 | 179.9 | 248.8 | 314.9 | 380.7 | 444.1 | 506.3 | 570.7 | 629.6 | 677.1 |
| 3 | 105.0 | 172.1 | 238.5 | 303.4 | 366.2 | 428.6 | 490.6 | 550.5 | 609.2 | 663.1 |
| χсред. | 113.1 | 181.9 | 250.4 | 316.6 | 380.9 | 443.9 | 506.0 | 567.1 | 627.3 | 679.4 |
| Sr | 7.8 | 7.9 | 9.0 | 9.9 | 9.9 | 10.2 | 10.3 | 11.1 | 12.1 | 12.3 |
| Sr, % | 6.9 | 4.4 | 3.6 | 3.1 | 2.6 | 2.3 | 2.0 | 2.0 | 1.9 | 1.8 |
| Раствор № 3 φЕсс= 70% | ||||||||||
| 1 | 91.0 | 149.5 | 206.6 | 263.4 | 318.1 | 372.6 | 424.2 | 476.5 | 527.8 | 576.8 |
| 2 | 92.0 | 151.0 | 208.5 | 263.3 | 317.1 | 369.9 | 422.1 | 474.3 | 523.3 | 574.4 |
| 3 | 93.0 | 151.9 | 209.6 | 266.3 | 321.7 | 375.8 | 428.0 | 475.5 | 528.4 | 574.9 |
| χсред. | 92.0 | 150.8 | 208.2 | 264.3 | 318.9 | 372.7 | 424.8 | 475.4 | 526.5 | 575.4 |
| Sr | 0.7 | 0.9 | 1.1 | 1.3 | 1.8 | 2.0 | 2.1 | 0.8 | 2.1 | 1.0 |
| Sr, % | 0.7 | 0.6 | 0.5 | 0.5 | 0.6 | 0.5 | 0.5 | 0.2 | 0.4 | 0.2 |
| Раствор № 4 φЕсс= 60% | ||||||||||
| 1 | 82.5 | 134.9 | 185.7 | 235.8 | 285.5 | 332.1 | 378.7 | 425.9 | 467.6 | 503.4 |
| 2 | 73.7 | 123.8 | 179.3 | 227.9 | 276.8 | 324.0 | 369.9 | 415.7 | 461.5 | 505.2 |
| 3 | 71.9 | 118.7 | 164.9 | 212.2 | 289.3 | 330.4 | 377.2 | 425.0 | 471.8 | 516.6 |
| χсред. | 76.1 | 125.8 | 176.6 | 225.3 | 283.9 | 328.8 | 375.3 | 422.2 | 467.0 | 508.4 |
| Sr | 4.3 | 6.1 | 7.8 | 8.7 | 4.7 | 3.2 | 3.6 | 4.4 | 3.7 | 5.5 |
| Sr, % | 5.7 | 4.8 | 4.4 | 3.9 | 1.7 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 0.8 | 1.1 |
| Раствор № 5 φЕсс= 50% | ||||||||||
| 1 | 67.6 | 111.5 | 154.2 | 195.4 | 236.5 | 276.1 | 315.6 | 354.4 | 388.6 | 426.7 |
| 2 | 67.6 | 111.2 | 153.7 | 195.2 | 236.3 | 274.0 | 312.6 | 350.6 | 387.5 | 423.3 |
| 3 | 68.7 | 113.0 | 156.7 | 198.8 | 240.3 | 281.5 | 320.8 | 359.4 | 398.4 | 435.6 |
| χсред. | 68.0 | 111.9 | 154.9 | 196.5 | 237.7 | 277.2 | 316.3 | 354.8 | 391.5 | 428.5 |
| Sr | 0.5 | 0.8 | 1.2 | 1.5 | 1.7 | 2.9 | 3.0 | 3.1 | 4.6 | 4.7 |
| Sr, % | 0.7 | 0.7 | 0.8 | 0.8 | 0.7 | 1.0 | 0.9 | 0.9 | 1.2 | 1.1 |
Таблица 2.
Зависимость χ дистиллированной воды (анализируемого раствора) от объемной доли введенного исследуемого раствора минеральной воды “Ессентуки-4” (прибор № 2, 25°С)
| Аликвата | Объемная доля исследуемого раствора (φ. %) и χ раствора (мкСм/см) | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0.99 | 1.64 | 2.28 | 2.91 | 3.54 | 4.15 | 4.76 | 5.36 | 5.96 | 6.54 | |
| Минеральная вода φЕсс= 100% | ||||||||||
| 1 | 144.5 | 238.3 | 328.4 | 417.0 | 502.2 | 586.1 | 668.1 | 769.0 | 848.7 | 921.2 |
| 2 | 150.2 | 242.2 | 331.7 | 420.2 | 507.2 | 591.8 | 673.1 | 750.8 | 843.0 | 915.6 |
| 3 | 122.4 | 214.7 | 289.8 | 365.2 | 445.6 | 548.5 | 629.9 | 709.3 | 787.5 | 878.1 |
| χсред. | 139.0 | 231.7 | 316.6 | 400.8 | 485.0 | 575.5 | 657.0 | 743.0 | 826.4 | 905.0 |
| Sr | 11.1 | 11.3 | 17.9 | 23.7 | 26.3 | 18.0 | 18.0 | 22.5 | 25.9 | 17.9 |
| Sr, % | 8.0 | 4.9 | 5.7 | 5.9 | 5.4 | 3.1 | 2.7 | 3.0 | 3.1 | 2.0 |
| Раствор № 1 φЕсс= 90% | ||||||||||
| 1 | 121.3 | 200.4 | 277.9 | 353.4 | 428.7 | 500.3 | 572.7 | 640.6 | 709.6 | 772.1 |
| 2 | 122.2 | 201.1 | 278.8 | 354.3 | 428.8 | 501.8 | 572.7 | 642.2 | 710.7 | 773.9 |
| 3 | 124.1 | 204.4 | 282.0 | 357.3 | 430.2 | 502.6 | 574.0 | 642.0 | 711.1 | 772.1 |
| χсред. | 122.5 | 201.9 | 279.6 | 355.0 | 429.2 | 501.6 | 573.1 | 641.6 | 710.4 | 772.7 |
| Sr | 1.0 | 1.6 | 1.6 | 1.5 | 0.6 | 0.9 | 0.6 | 0.7 | 0.6 | 0.8 |
| Sr, % | 0.85 | 0.81 | 0.58 | 0.43 | 0.15 | 0.17 | 0.10 | 0.10 | 0.08 | 0.11 |
| Раствор № 2 φЕсс= 80% | ||||||||||
| 1 | 128.7 | 199.7 | 271.0 | 339.7 | 406.2 | 470.5 | 533.7 | 594.7 | 655.7 | 712.7 |
| 2 | 112.9 | 185.4 | 255.9 | 323.5 | 390.4 | 455.9 | 520.3 | 582.5 | 643.6 | 700.8 |
| 3 | 109.3 | 180.0 | 250.0 | 319.7 | 386.9 | 451.5 | 518.9 | 580.9 | 642.9 | 698.7 |
| χсред. | 116.9 | 188.4 | 259.0 | 327.7 | 394.5 | 459.3 | 524.3 | 586.1 | 647.4 | 704.1 |
| Sr | 7.8 | 7.6 | 8.0 | 8.0 | 7.8 | 7.5 | 6.3 | 5.8 | 5.5 | 5.7 |
| Sr, % | 6.7 | 4.0 | 3.1 | 2.4 | 2.0 | 1.6 | 1.2 | 1.0 | 0.9 | 0.8 |
| Раствор № 3 φЕсс= 70% | ||||||||||
| 1 | 96.8 | 159.1 | 219.7 | 278.3 | 336.4 | 393.2 | 447.8 | 502.4 | 555.9 | 607.2 |
| 2 | 98.1 | 160.7 | 221.4 | 281.1 | 338.8 | 395.5 | 449.2 | 503.6 | 558.0 | 610.2 |
| 3 | 97.9 | 160.2 | 220.4 | 279.4 | 336.3 | 392.6 | 448.8 | 502.9 | 557.0 | 606.8 |
| χсред. | 97.6 | 160.0 | 220.5 | 279.6 | 337.2 | 393.7 | 448.6 | 503.0 | 557.0 | 608.0 |
| Sr | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 1.0 | 1.1 | 1.2 | 0.5 | 0.4 | 0.7 | 1.4 |
| Sr, % | 0.6 | 0.4 | 0.3 | 0.4 | 0.3 | 0.3 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.2 |
| Раствор № 4 φЕсс= 60% | ||||||||||
| 1 | 86.7 | 142.4 | 196.3 | 249.1 | 301.0 | 351.5 | 400.3 | 449.7 | 496.9 | 533.1 |
| 2 | 76.2 | 126.6 | 178.5 | 239.0 | 291.5 | 342.6 | 393.8 | 443.9 | 491.9 | 536.6 |
| 3 | 74.5 | 121.9 | 169.0 | 215.7 | 303.1 | 338.8 | 389.9 | 441.0 | 491.1 | 538.0 |
| χсред. | 79.1 | 130.3 | 181.3 | 234.6 | 298.5 | 344.3 | 394.6 | 444.9 | 493.3 | 535.9 |
| Sr | 5.0 | 8.1 | 10.0 | 12.6 | 4.7 | 4.8 | 3.7 | 3.2 | 2.4 | 1.8 |
| Sr, % | 6.3 | 6.2 | 5.5 | 5.4 | 1.6 | 1.4 | 0.9 | 0.7 | 0.5 | 0.3 |
| Раствор № 5 φЕсс= 50% | ||||||||||
| 1 | 71.4 | 117.3 | 162.2 | 205.6 | 248.0 | 289.9 | 330.5 | 370.8 | 409.3 | 448.5 |
| 2 | 71.8 | 118.0 | 162.6 | 206.3 | 249.3 | 290.5 | 331.0 | 371.1 | 411.2 | 450.3 |
| 3 | 71.6 | 117.7 | 162.8 | 206.5 | 249.5 | 291.3 | 332.1 | 372.2 | 412.3 | 449.4 |
| χсред. | 71.6 | 117.7 | 162.5 | 206.1 | 248.9 | 290.6 | 331.2 | 371.4 | 410.9 | 449.4 |
| Sr | 0.1 | 0.3 | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.5 | 0.6 | 0.5 | 1.1 | 0.6 |
| Sr, % | 0.2 | 0.2 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.2 | 0.2 | 0.1 | 0.3 | 0.1 |
Как следует из полученных данных значение χ возрастает при увеличении в исследуемом растворе объемной доли минеральной воды. Среднее стандартное отклонение между тремя параллельными измерениями значения χ в большинстве случаев находится в пределах 0.1–2.0%, а наибольшие значения достигают 5–7%. Такая картина характерна как для первого и второго прибора. Это затрудняет проведение оценки воспроизводимости полученных результатов.
Для усреднения значения воспроизводимости полученных результатов χ по всей исследуемой области введенных объемных долей минеральной воды и модельных растворов можно использовать коэффициент идентификации (Киден.) – тангенс угла наклона зависимости χ от объемной доли в исследуемом растворе минеральной воды и модельных растворов.
Указанная зависимость имеет линейный характер (рис. 1), но она не проходит через начало координат, что вероятно связано влиянием ионной силы в исследованной области объемных долей минеральной воды и модельных растворов.
Вычисленные значения Киден. (n = 3) для прибора № 1 и прибора № 2 представленны в табл. 3, а статистически обработанные, в виде усредненных значений и со значениями стандартного отклонения, в табл. 4.
Таблица 3.
Результаты статистической обработки данных зависимости χ (мкСм/см) исследуемого раствора от объемной доли минеральной воды и модельных растворов
| № пп |
Исследуемый раствор |
Прибор № 1 | Прибор № 2 | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Уравнение χ = Kиден. × φЕсс + b |
R2 | Уравнение χ = Kиден. × φЕсс + b |
R2 | ||
| 1 | Минеральная вода | χ = 140.6 × φ100 + 6.5 | 0.9997 | χ = 140.6 × φ100 + 6.4 | 0.9987 |
| χ = 134.0 × φ100 + 11.3 | 0.9997 | χ = 137.9 × φ100 + 16.6 | 0.9997 | ||
| χ = 131.9 × φ100 + 10.0 | 0.9969 | χ = 135.6 × φ100 + 18.1 | 0.9969 | ||
| 2 | Раствор № 1 | χ = 116.8 × φ90 + 6.6 | 0.9994 | χ = 117.6 × φ90 + 9.2 | 0.9999 |
| χ = 108.0 × φ90 + 19.1 | 0.9981 | χ = 117.7 × φ90 + 9.6 | 0.9989 | ||
| χ = 114.8 × φ90 + 12.6 | 0.9998 | χ = 117.0 × φ90 + 13.3 | 0.9998 | ||
| 3 | Раствор № 2 | χ = 103.3 × φ80 + 27 | 0.9994 | χ = 105.9 × φ80 + 30 | 0.9989 |
| χ = 103.3 × φ80 + 12.7 | 0.9981 | χ = 106.0 × φ80 + 13 | 0.9983 | ||
| χ = 100.9 × φ80 + 7.9 | 0.9998 | χ = 106.8 × φ80 + 6.7 | 0.9994 | ||
| 4 | Раствор № 3 | χ = 87.5 × φ70 + 6.8 | 0.9991 | χ = 91.9 × φ70 + 9.2 | 0.9993 |
| χ = 86.6 × φ70 + 9.5 | 0.9989 | χ = 92.0 × φ70 + 10.8 | 0.9989 | ||
| χ = 86.9 × φ70 + 11 | 0.9993 | χ = 91.7 × φ70+ 10.3 | 0.9978 | ||
| 5 | Раствор № 4 | χ = 76.6 × φ60 + 11 | 0.9999 | χ = 81.3 × φ60 + 11 | 0.9979 |
| χ = 77.7 × φ60 + 9.5 | 0.9998 | χ = 84.0 × φ60 + 8.1 | 0.9999 | ||
| χ = 81.7 × φ60 + 10 | 0.9978 | χ = 85.2 × φ60 + 16 | 0.9968 | ||
| 6 | Раствор № 5 | χ = 64.8 × φ50 + 6.2 | 0.9992 | χ = 67.8 × φ50 + 6.8 | 0.9996 |
| χ = 64.0 × φ50 + 7.2 | 0.9992 | χ = 68.0 × φ50 + 7.0 | 0.9999 | ||
| χ = 66.1 × φ50 + 5.4 | 0.9999 | χ = 68.1 × φ50 + 6.8 | 0.9993 | ||
Таблица 4.
Статистически обработанные средние значения зависимости χ (мкСм/см) от объемной доли минеральной воды и модельных растворов со значениями стандартного отклонения
| № пп |
Исследуемый раствор | Прибор № 1 | Прибор № 2 |
|---|---|---|---|
| 1 | Минеральная вода | χ = (135.5 ± 3.4) × φ100 + (9.3 ± 1.8) | χ = (138.0 ± 1.7) × φ100 + (14 ± 5) |
| 2 | Раствор № 1 | χ = (113.2 ± 3.5) × φ90 + (14 ± 4) | χ = (117.4 ± 0.3) × φ90 + (11 ± 2) |
| 3 | Раствор № 2 | χ = (102.8 ± 1.1) × φ80 + (15 ± 7) | χ = (106.0 ± 0.5) × φ80 + (17 ± 9) |
| 4 | Раствор № 3 | χ = (87.0 ± 0.3) × φ70 + (9.1 ± 1.5) | χ = (91.9 ± 0.2) × φ70 + (10 ± 1) |
| 5 | Раствор № 4 | χ = (78.7 ± 2.0) × φ60 + (7.1 ± 1.2) | χ = (83.5 ± 1.5) × φ60 + (12 ± 3) |
| 6 | Раствор № 5 | χ = (64.9 ± 0.8) × φ50 + (6.3 ± 0.6) | χ = (63.3 ± 1.1) × φ50 + (6.9 ± 0.1) |
Из данных табл. 4 не сложно подсчитать, что относительное стандартное отклонение определения Киден. на приборе № 1 колеблется в пределах от 0.3 до 3.1%, а на втором в пределах от 0.2 до 1.8%, что можно объяснить более точным определения χ на приборе № 2.
По полученным значениям относительного стандартного отклонения можно считать, что воспроизводимость кондуктометрического определения Киден. не превышает 3% и в этом случае диапазоны значений Киден., полученные на двух приборах, перекрываются. На основании этого можно сделать вывод, что, если по результатам кондуктометрических исследований два значения Киден., отличаются более, чем на 3%, то есть основания говорить о существенном различии минеральных составов исследованных двух растворов.
Рассчитанные значения Киден. для минеральной воды и модельных растворов дают возможность построить график зависимости Киден. от степени разбавления минеральной воды или от объемной доли минеральной воды в исследуемом растворе на основе дистиллированной воды (рис. 2).
Рис. 2.
Зависимость значения Киден. от объемной доли минеральной воды в исследуемом растворе на основе дистиллированной воды.
Зависимость имеет линейных характер. При разбавлении минеральной воды на 10% χ изменяется на 9%, что дает возможность с учетом 3-х процентной воспроизводимости уже достоверно говорить о 5% разбавлении минеральной воды.
ВЫВОДЫ
Результаты статистической обработки данных кондуктометрических исследований на двух приборах зависимости удельной электрической проводимости от объемной доли в исследуемом растворе минеральной воды “Ессентуки-4” показали, что относительное стандартное отклонение (воспроизводимость) кондуктометрических определений не превышает 3%. Данный кондуктометрический метод можно использовать для идентификации содержания главных ионов минеральных вод, который характеризуется относительно невысокой стоимостью по сравнению с существующими общепринятыми методами и достаточно высокой точностью.
ОБОЗНАЧЕНИЯ
Список литературы
Васильев А.Н., Амелин В.Г. Исследование индикаторных свойств химических элементов, отвечающих особенностям геохимии сред формирования природных минеральных вод // Георесурсы. 2016. Т. 18. № 2. С. 133–137.
Локтионова Е.Г., Детков Ю.М. Новое в контроле качества вод по общим показателям. Питьевая вода // № 4. 2009. С. 15–19.
ГОСТ Р 51672-2000 Метрологическое обеспечение испытаний продукции для целей подтверждения соответствия. Основные положения [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://gostexpert.ru/gost/gost-51672-2000/download / (дата обращения 05.02.2023).
Никулина С.Н., Чудакова Т.А., Суринова К.К., Ларионов Е.А., Чериканова Е.А., Васюков А.Е. Экологически чистая кондуктометрическая методика контроля стабильности минерального состава родниковых вод // Экология и промышленность России. 2021. Т. 25. № 4. С. 56–60.
Vasyukov A.E., A.P. Korzhavyi A.P., Nikulina S.N. Static and dynamic approach to estimation of spring water mineralization stability as a factor of groundwater ecological safety // J. Physics: Conference Series. V. 1399. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/ 1399/5/055072/pdf
Vasyukov A., Loboichenko V., Bushtec S. Identification of bottled natural waters by using direct conductometry // Ecology, Environment and Conservation. 2016. V. 22 (3). S. 1171–1176. http://envirobiotechjournals.com/issue_articles.php? iid=215&jid=3
Воробьев И.И. Применение измерения электропроводности для характеристики химического состава природных вод [Электронный ресурс]: М.: Изд-во АН СССР, 1963. 141 с. URL: http://www.iprbookshop.ru/6113.html (дата обращения 05.05.2020).
Анализаторы жидкости лабораторные серии Анион 4100. Руководство по эксплуатации ИНФА. 421522.002. РЭ. ООО НПП “Инфраспак-Аналит”. Новосибирск, 2011. 86 с.
Минеральная вода ЕССЕНТУКИ № 4. Показания к применению и противопоказания, состав и рекомендации. [Электронный ресурс]. Режим доступа:https://essentuki.ru/mineralnaya-voda-essentuki/byuvet-istochnika-essentuki-4.php (дата обращения 05.02.2023).
ГОСТ 6709-72. Вода дистиллированная. Технические условия. Введ. 01.01.1974.
Дополнительные материалы отсутствуют.
Инструменты
Теоретические основы химической технологии
Пн.-пт.: 10.00-19.00