Что такое сульфат анион

Методы определения сульфатов в сточной и питьевой воде

О сульфатах

Термином «сульфат» в специальной литературе обозначают анион (SO₄ 2- ) сильной двухосновной серной кислоты (неорганические сульфаты) и эфиры серной кислоты с различными ароматическими и алифатическими спиртами (органические сульфаты).

Растворимые и нерастворимые

Сульфаты в своем большинстве хорошо растворяются в воде (FeSO₄, MgSO₄, K₂SO₄, Na₂SO₄). Исключение составляют сульфаты металлов главной подгруппы второй группы таблицы Д. И. Менделеева: CaSO₄, SrSO₄, BaSO₄, RaSO₄, а также PbSO₄. Сульфаты этих металлов выпадают в виде кристаллических осадков, которые не растворяются даже в присутствии соляной или азотной кислоты.

Неорганические ионные соединения

Неорганические сульфаты — это ионные соединения, в составе которых есть анион SO₄²⁻. Выделяют три ряда сульфатных солей:

BaSO₄, RaSO₄;плохо растворяются:

CaSO₄, SrSO₄, PbHSO₄.кислыерастворимы· кислые сульфаты щелочных металлов разлагаются с выделением H₂O, превращаясь в пиросульфаты;

· кислые сульфаты не щелочных металлов при нагревании образуют оксиды, разлагаясь с выделением SO₃.основныемалорастворимы, совсем не растворяются или способны к гидролизации· разлагаются при высокой T⁰ с отщеплением SO₃ и образованием оксидов металлов

Неорганические сульфаты способны образовать кристаллогидраты — вещества, в кристаллы которых входят молекулы воды. Наиболее известны кристаллогидраты:

Органические сульфаты

Сложные эфиры серной кислоты и этилового спирта, название которых заканчиваются на суффикс «сульфат», могут называть сульфатами:

Среди органических сульфатов различают:

Сульфаты органической природы являются мощными алкилирующими агентами (диметилсульфат) и используются в органическом синтезе. Соли сульфоновой кислоты (сульфонаты) и сложные эфиры с протяженными углеводородными остатками нашли широкое применение в качестве моющих средств.

Моющая способность сульфонатов обусловлена строением молекулы, полярная часть которой ( — SO 3- Na + ) обеспечивает её растворимость в воде, а крупная алкильная часть, расположенная в п-положении, придает молекуле способность растворяться в жире.

В результате этого частички жира вместе с загрязнителями диспергируются в виде мицелл и переходят в водную фазу.

Сульфаты в воде

В природных водах сульфаты присутствуют всегда. Некоторые сульфатсодержащие минералы (гипс) постоянно растворяются под действием осадков. Также в природные воды попадают сульфаты из атмосферного воздуха, где идут реакции окисления оксида серы (IV) до оксида серы (VI), процессы образования серной кислоты и ее полной или частичной нейтрализации. Преумножают сульфатное загрязнение и стоки с промышленных предприятий.

Откуда берутся в питьевой

Сульфаты обнаруживаются не только в реках, ручьях и озерах. Избыточное содержание сульфатов наблюдается в подземной воде, добытой даже из глубоких водоносных горизонтов.

Риск появления нежелательных примесей в питьевой воде возрастает, если скважина расположена:

Сульфаты попадают в водоносные горизонты, когда происходит:

Опасность представляют и реагенты, применяемые для зимней обработки дорог, и подтекающие свалки отходов, и сточные воды производств, сбрасываемые без тщательной очистки. Загрязненные воды в период снеготаяния устремляются в поверхностные водоемы и могут попасть в зоны водозаборов, откуда потом попадают в водопровод.

Источники появления в сточных водах

Под термином «сточные воды» согласно российскому Водному кодексу объединены сточные воды централизованной системы водоотведения, дождевая и талая воды, стоки со свалок, а также другая вода, которая сбрасывается или отводится в природные водоемы после использования или которая стекает с водосборной площади.

Сульфаты обнаруживаются в стоках, образовавшихся в результате:

Избыточное содержание сульфатов наблюдается в стоках предприятий, использующих в технологическом цикле серную кислоту. На коксохимических заводах из аммиака и H₂SO₄ в больших количествах получают сельскохозяйственное удобрение — сульфат аммония. Из почвы (NH₄)₂SO₄ вымывается с осадками в поверхностные водоемы. В зимний период дороги посыпают сульфатсодержащим противогололедным реагентом, который из ливневой канализации массово уходит в реки.

Нормы содержания и ПДК

Повышенные концентрации сульфатов ухудшают органолептические показатели водопроводной воды, оказывают влияние на здоровье человека.

В ГОСТ 31940-2012 закреплены методы измерения концентрации сульфатов в питьевой воде, в том числе разлитой в бутылки. Если содержание солей серной кислоты превышает нормативы, воду перед использованием необходимо очистить.

Польза и вред сульфатов

В зависимости от преобладания в сульфатной воде того или иного компонента выделяют воды:

Влияние на организм человека

Особенность сульфатных вод проявляется в их выраженном воздействии на пищеварительную систему. Употребление минеральной воды с преобладанием сульфатов (более 25%) способствует:

Избыточное количество сульфатов (более 500 мг/дм 3 ) придает питьевой воде горький вкус, а в концентрации 1-2 г на литр сульфатная вода оказывает слабительное действие. Отмечен эффект тормозящего влияния сульфатов на реакцию утоления жажды (Егорова, 2002), в конечном итоге приводящий к увеличению нагрузки не на почки, а на кишечник.

Водопроводы и стоковые коммуникации

С кальцием сульфаты образуют прочную накипь. С повышением температуры воды растворимость сульфата кальция снижается, соль выделяется из воды, оседая на поверхностях труб и нагревательных элементах. Незначительные отложения состоят преимущественно из двуводного гидрата CaSO₄ 2H₂O (гипса), но утолщение накипи приводит к нагреванию прилегающего к металлу слоя. При 100 °С гипс превращается в полуводный гидрат

CaSO₄ 1/2H₂O, снять который крайне затруднительно даже промыванием системы кислотой.

Круговорот сульфатов в природе

Основным резервом сульфатов, вовлекаемых в природный круговорот, в настоящее время выступает самородная сера и сульфатсодержащие минералы. Осадочные породы, особенно органические сланцы, дают большие количества сульфатов путем окисления минералов с одинаковой химической формулой FeS₂ —лучистого колчедана (марказита) и пирита.

В почвенных слоях постоянно идет окислительно-восстановительный обмен серой между сульфидами серы, находящимися в бескислородных условиях в толще почвы, и доступными сульфатами вблизи поверхности. Сульфид окисляется до сульфата в присутствии воздуха, а сульфат восстанавливается до сульфида в анаэробных условиях.

В морях в результате деятельности бактерий происходит восстановление глубоководных сульфатных отложений. Образовавшийся при этом сероводород мигрирует к поверхности воды, где окисляется кислородом атмосферного воздуха до сульфат-иона.

Значительное количество сероводорода остается в подземных водах. Если в воде присутствует железо, образовавшийся FeS способен выпасть в осадок, в результате чего из воды удаляются как ионы железа, так и сульфиды.

В почве за восстановление сульфатов отвечают почвенные бактерии, в этом случае большие количества сероводорода поступают непосредственно в атмосферу.

Сульфат-ион — основная форма серы, доступная организмам-автотрофам. Сульфаты поглощаются живыми существами, благодаря метаболизму которых восстанавливаются и входят в состав белков. При гниении отмерших организмов сера возвращается в круговорот.

Количественные методики определения по ГОСТу

Химическое титрование

С трилоном Б

В питьевой воде концентрацию сульфатов определяют по ГОСТ 31940-2012 титриметрически, с ЭДТА-Na₂ (трилоном Б) (метод 1).

К пробе анализируемой воды прибавляют соляную кислоту для подкисления среды, а затем барий хлористый. Происходит осаждение сульфат-ионов и образование сернокислого бария BaSO₄ с появлением в растворе характерной белой мути.

Сульфат бария BaSO₄ в аммиачной среде растворяют в растворе ЭДТА-Na₂ (трилона Б). Избыток ЭДТА-Na₂ затем титруют раствором, содержащим ионы магния, в присутствии индикатора эриохрома черного. Титрование прекращают, когда произойдет смена окраски — синий цвет сменится на лиловый. Количество ЭДТА-Na₂, израсходованного на растворение BaSO₄, эквивалентно количеству сульфат-ионов во взятом объеме воды.

С хлоридом бария

По методу 2 из ГОСТ 31940-2012 сульфаты определяют титрованием анализируемой пробы воды раствором соли бария в водно-ацетоновой среде (или водно-спиртовой) при рН 1,5-2,0. Индикатором служит нитхромазо (или ортаниловый К, или хлорфосфоназо). Ионы бария связывают сульфат-ионы, образуется BaSO₄ — слаборастворимый осадок. В точке эквивалентности избыток ионов бария взаимодействует с индикатором, образуя комплексное соединение. В этот момент жидкость в колбе меняет фиолетовый цвет на голубой. Чтобы устранить влияние катионов аликвотную часть раствора предварительно обрабатывают катионитом КУ-2.

Фотометрические методы определения сульфатов

Определение сульфатов нефелометрическим и турбидиметрическим методами основано на измерении интенсивности рассеянного света (нефелометрия) или света, прошедшего через мутную среду (титриметрия).

Оба метода предполагают наличие в исследуемом растворе частиц определяемого вещества, находящегося в растворе во взвешенном состоянии.

Нефелометрия

Определение сульфатов нефелометрическим методом базируется на осаждении сульфат-ионов BaCl₂ в присутствии HCl и реагента-стабилизатора (желатина, крахмала). В реакции образуется сульфат бария, медленно выпадающий в осадок и образующий суспензию.

Оптическую плотность суспензии измеряют на нефелометре, а концентрацию сульфатов в воде затем рассчитывают по предварительно построенному градуировочному графику.

Турбидиметрия

Сульфаты турбидиметрическим методом определяют на фотометре или спектрофотометре, способным измерить интенсивность помутнения водной пробы. Мутность развивается после взаимодействия находящихся в пробе сульфатов с осадительной смесью, в состав которой входит BaCl₂, стабилизирующий реагент (этиленгликоль), а также этанол для снижения растворимости. Прибор фиксирует оптическую плотность помутневшего раствора относительно дистиллированной воды. Точное содержание сульфат-ионов в отобранной на анализ воде, как и в случае нефелометрии, рассчитывают по градуировочному графику.

Очистка вод от сульфатов

Удаление в быту

Вода с избытком сульфатов кроме неприятных вкусовых ощущений и расстройства кишечника, способна вывести из строя бытовую технику.

Удалить сульфаты из воды народными средствами не получится. Лучше всего установить в квартире или коттедже фильтр с системой обратного осмоса. Вода с растворенными в ней солями под давлением проходит через полупроницаемую мембрану фильтра, на которой оседают минеральные соли, бактерии и тяжелые металлы, а очищенная вода беспрепятственно проходит дальше. Фильтр обратного осмоса позволяет очистить воду на 98%, снизив жесткость и устранив риск для здоровья и бытовых приборов.

Предприятия водоподготовки

Очистка больших объемов загрязненной сульфатами воды осуществляется на производствах тремя основными способами:

Сточную воду обрабатывают известковым молоком в присутствии коагулянта и флокулянта. При взаимодействии оксида кальция CaO с водой образуется гидроксид кальция Ca(OH)₂, осаждающий сульфаты из сточной воды.

Коагулянт повышает эффективность сорбции сульфатов на хлопьевидном осадке. Добавление флокулянта сокращает дозу коагулирующего реагента, повышает плотность образующихся хлопьев и, в конечном итоге, облегчает отделение плотного осадка от остальной воды в момент фильтрации.

Сульфаты, присутствующие в питьевой воде в допустимых СанПиН концентрациях, для человека не опасны. Увеличение содержания сульфат-ионов в воде ухудшает качество жизни, со временем выводит из строя бытовую технику и водопроводные коммуникации. Поэтому так важно точно знать концентрацию сульфатов в воде и при малейшем подозрении на превышение санитарных и технических нормативов делать анализ этого параметра в аккредитованной лаборатории.

Источник

Какие бывают сульфаты, как образуются?

Как правило, все соли этой группы имеют светлый оттенок, определенную степень твердости, а многие из них прекрасно растворимы в водной среде.

Основная группа обладает осадочным происхождением. К примеру, это химически выявленные морские осадки. Львиная доля – это минеральное сырье после окисления.

Сульфаты

В научных кругах известны как продукты, которые можно получить в результате вулканической деятельности (натуральные).

Также они могут быть не только на основе реакции серной кислоты, но также водными, безводными. Различают варианты сложных, когда к комплексу [SO4]2 добавляется пара анионов (ОН).

Где можно встретить сульфаты?

В промышленных сточных водах продукт может оказаться в нескольких случаях: 1. На предприятии используются непосредственно сырьевые добавки на основе сульфатов. 2. В производстве используется оксид серы, который при окислении дает искомые вещества. 3. На предприятии используются добавки для изготовления удобрений.

При смешивании вод с разными составами могут возникать белые налеты на трубопроводах, кранах и в самом чайнике при кипячении.

Как проверить концентрацию анионов?

Для этого берется в качестве основного компонента сульфат бария и в зависимости от того, сколько его получится в супензии (при разведении с водой), можно узнать количество анионов. Применяется способ турбидиметричности. Критерии определения: плотность, высота суспензионного столба, прозрачность. Также для анализа потребуется максимально очищенная вода и мутномер. Прибор можно изготовить самостоятельно.

Какой уровень ПДК допустим в водохранилищах

И естественных водоемах. Если рассматривать водоемы, предназначенные для хозяйственно-питьевого характера, то ПДК составляет около 500 мг/л.

Сульфаты купить в Москве / приобрести с доставкой

Компания ООО ТПК осуществляет прямые поставки продукта в Москву и Московскую область.
Наши склады расположены в Тульской области. Это пара часов езды после погрузки
товара до вашего склада. Логисты просчитают максимально быстрый маршрут, и наш автотранспорт доставит все в срок. Поставка и покупки производятся с заводов
производителей, без посредников и третьих лиц.

Благодаря этому вы получаете
цену, которая не просто конкурентоспособна, она сэкономит ваш бюджет. Плюс вы
получаете постоянного поставщика в нашем лице (на рынке промышленной химии
более 14 лет).

Осуществляем импорт и экспорт любого вида промышленной химии по России, в СНГ и зарубежье.

Предлагаем вашему вниманию химическое сырье следующих вариантов:

Продажа сульфат натрия оптом – ознакомиться с сырьем более подробно.

Природный продукт, который применяется в качестве премиксов для комбикормов. Помогает птице и животным набрать необходимый вес за счет увеличения аппетита.

Также сырье используется в пищевой сфере и на производствах. Страна изготовитель: Турция и Китай.

Продажа сульфат цинка оптом (цинк сернокислый) – ссылка на карточку товара.

Применяется в качестве удобрения для сельхоз культур, а также в качестве добавки в медицинской сфере и химической. Производство – Китай. Мешки по 25 кг.

Продажа марганца сернокислого оптом – информация о продукте.

Используется в медицинской сфере, в качестве добавки для БАДов. Производство – Китай, прямые поставки. Фасовка – по 25 килограмм.

Продажа сульфат меди оптом (медный купорос) – где применяется, для чего используется.

Используется как удобрение. Производитель – Китай. Фасовки – мешки по 25 кг.

Продажа сульфат железа оптом (железный купорос) – всегда в наличии.

Производитель – Китай, Россия. Поставляется в мешках по 25 кг. А также возможны поставки в других вариантах (фасовка на заводе заранее оговаривается: 50 кг мешки или МКР).

Продажа магнезии оптом от производителя (магний сернокислый) – продукт в наличии.

Производство – Россия или Китай. Быстрая доставка. Почитать поподробнее о сырье.

Все вышеперечисленные позиции вы можете приобрести с сертификатами качества, изготовленные по ГОСТ и соответствующие нормам выпуска.

Источник

Сульфаты в воде: источники и значение

При кажущемся ядовитом, вредном и раздражающем воздействии на организм человека, удивительно, что мы продолжаем находить сульфаты во многих наших продуктах повседневного использования.

Сульфат-ион — это соединение, которое обычно встречается почти во всех анализах воды. Этот полиатомный анион широко используется во многих отраслях промышленности, в том числе в фармацевтике, моющих средствах и косметической продукции.

Шампунь, кондиционер, средства для мытья лица, зубная паста и даже вода, которую мы пьем, содержат это потенциально опасное соединение. Но как сульфаты вредят организму? Как сульфаты попадают в воду? И как мы определяем уровень сульфатов в воде? Читайте дальше, чтобы узнать больше.

Ваше предприятие осуществляет выбросы серосодержащих газов в атмосферу? Вот что можно сделать:

Источники сульфатов

Источниками сульфат-ионов являются соли серной кислоты, широко используемые в свинцово-кислотных батареях, чистящих средствах и удобрениях. В некоторых случаях сульфат-ион может попадать в воду естественным путем, поскольку он находится в некоторых почвах и породах, содержащих серосодержащие минералы. Сульфат является загрязняющим веществом, которое попадает в наше водоснабжение через отходы и промышленные стоки.

Шахты, плавильные и бумажные заводы, текстильные фабрики и кожевенные заводы производят большое количество сульфатов, которые остаются в промышленных отходах и попадают в ручьи и грунтовые воды. Основными сульфатами, которые обнаруживаются в воде, являются сульфаты натрия, калия и магния, так как все они обладают высокой растворимостью.

Сульфаты присутствуют не только в нашей воде, но и в атмосфере. При сжигании ископаемого топлива триоксид серы в атмосфере в сочетании с водяным паром в воздухе образует разбавленную серную кислоту, известную как кислотный дождь.

Воздействие сульфатов на здоровье человека

Хотя сульфаты в небольших количествах не должны существенно влиять на потребителя или пьющего, те, кто не привык к этому соединению, могут страдать от обезвоживания и диареи. Дети с ранее существовавшими кишечными проблемами часто более чувствительны к сульфатам, что повышает важность мониторинга их уровня. Например, детское питание не следует готовить с использованием воды с уровнем сульфатов 400 мг/л и более.

Как и дети, животные также очень чувствительны к сульфатам в питьевой воде. для молодых животных особенно высокие уровни сульфатов могут стать причиной тяжелых, потенциально даже смертельных заболеваний, диареи и болезней. Хотя большие количества сульфатов в воде маловероятны они могут быть смертельными для человека. Воздействие высоких уровней может быть неприятным и вредным для вашего кишечника. Поэтому важно знать уровень сульфатов в вашей воде и понимать, как их удалить.

Источник

Сульфат-ион

Чем хороши сульфатные воды и почему их используют на курортах?

В статьях о калии и магнии обсуждалась необходимость введения этих металлов в Николинскую воду и рассматривалось их влияние на организм. Но ионы сами по себе ввести невозможно, сделать это можно только в виде солей. Вопрос — каких? Если бы калий и магний вводились в виде хлористых солей, то мы бы повысили и без того высокое содержание хлора в на­шей крови. Н.Г.Друзьяк решил вводить их в виде сульфатных солей, и подробно обосновал свой выбор следующим образом. Сульфатный анион (SO₄ 2- ) по отно­шению к желудочной секреции играет роль антагониста гидрокарбонат-иона и хлор-иона, которые усиливают сек­рецию желудочного сока. Много сульфат­ного аниона в воде Карловых Вар. И хотя он несколько тормо­зит отделение желудочного сока, но тем не менее этот анион не только не задерживает желудочного пищеваре­ния, но даже способствует ему. Если мы будем использовать для минерализации дис­тиллированной воды сульфаты калия и магния, то в ре­зультате у нас получится вода, которая по принятой в ку­рортологии классификации может быть отнесена к суль­фатным водам.

Сульфатные воды, используемые на многочисленных курортах, характеризуются содержанием сульфатного аниона и катионов натрия и магния. В Николинской же вместо на­трия взят калий, и это только усиливает действие этой воды на организм.

Сульфатные воды привлекали к себе внимание еще в древние времена. Так, римский писатель Витрувий пи­сал: «Существуют некоторые соляно-горькие источни­ки, выходящие из горького сока земли». Речь идет именно о сульфатных водах, но только более высокой минерали­зации, чем Николинская вода. Сульфа­ты в кишечнике с помощью микроорганизмов преобра­зуются в сероводород, который тут же легко усваивает­ся организмом, подкисляя при этом кровь, что, согласно положениям теории Друзьяка, очень важно для здоровья. Кроме того, сероводород дает организму серу, которая входит в состав отдельных аминокислот (метионин, цистин), витаминов (тиамин) и ферментов (инсулин).

В многочисленных экспериментах установлено, что введение сульфатных вод в двенадцатиперстную киш­ку вызывает рефлекс желчного пузыря. Повышенное желчеотделение предотвращает сгущение желчи и об­разование желчных камней, поэтому даже при непро­должительном употреблении Николинской воды (в течение 2 — 3 месяцев) растворяются желчные камни в желчном пузыре.

Из курортной практики также известно, что система­тический прием сульфатных вод сопровождается некото­рой потерей веса больных. И объясняется это резким влиянием сульфатных вод на обмен веществ. В резуль­тате снижается потребность в продуктах питания. Суль­фатные воды особенно полезны при той форме ожирения, которая обнаруживается уже в молодом возрасте как на­следственное предрасположение.

Сульфатные воды устраняют скопление газов в ки­шечнике и нормализуют работу последнего. Этими каче­ствами обладает и Николинская вода. Все пожилые люди, пользовавшиеся этой водой, в первую очередь от­мечали хорошую работу кишечника — никаких запоров и никаких неприятных ощущений. Великолепно чувст­вуют себя на этой воде и маленькие дети на первом году жизни: у них не болят животики.

Сульфатные воды влияют также на патологические процессы в почках, обусловливая лучшее кровоснабже­ние последних и снижая количество белка в моче.

Соли берутся только категорий «ч», «чда» и «хч». Это очень чистые соли. Нельзя использовать для этих целей какие-то сомнительные соли, например рекомендуемые в качестве удобрений.

Данная статья завершает цикл статей о химическом составе Николинской воды. Мы рассмотрели все элементы, входящие в её состав, а именно: калий, магний, цинк, марганец, сульфат-ион. Вводить еще какие-то микроэлементы в питьевую во­ду вряд ли необходимо. Например, нет необходимости вводить соли кальция даже в самом минимальном ко­личестве, так как мы живем на территориях, бывших когда-то морским дном, и поэтому в почве содержится очень много известняковых отложений, и следовательно, все растительные и мясные продукты содержат в себе по­вышенное количество солей кальция.

Рассмотренный химический состав питьевой воды прост только на вид. В действительности, он является плодом 20-летних научных изысканий академика Одесской академии наук Н.Г. Друзьяка. Мы благодарим этого талантливого ученого за его труд, благодаря которому мы имеем возможность пить действительно полезную воду и быть более здоровыми! Желаем крепкого здоровья всем нашим клиентам и тем, кто просто прочитал наши статьи ради интереса!

Источник