सल्फेट आयन सल्फ्यूरिक एसिड के मध्यम लवण हैं। इनमें से कई यौगिक पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं। सामान्य परिस्थितियों में, पदार्थ एकत्रीकरण की ठोस अवस्था में होते हैं, उनका रंग हल्का होता है। कई सल्फेट आयन तलछटी मूल के होते हैं, वे समुद्री और लैक्स्ट्रिन रासायनिक तलछट होते हैं।
भवन की विशेषताएं
क्रिस्टल संरचना जटिल आयनों SO42- की सामग्री की अनुमति देती है। द्विसंयोजक धातु सल्फेट को सामान्य यौगिकों के रूप में प्रतिष्ठित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, सल्फेट आयन, कैल्शियम, बेरियम, स्ट्रोंटियम केशन के साथ मिलकर अघुलनशील लवण बनाते हैं। ये तलछट खनिज हैं जो प्रकृति में स्वतंत्र रूप से मौजूद हैं।
पानी में होना
इसके अलावा, लवण के वियोजन के दौरान सल्फेट आयन बनता है, इसलिए ये आयन सतही जल में पाए जाते हैं। ऐसे यौगिकों का मुख्य स्रोत सल्फाइड और सल्फर के रासायनिक ऑक्सीकरण की प्रक्रियाएं हैं।
जीवित जीवों की मृत्यु के दौरान, स्थलीय और जलीय पौधों के जीवों के ऑक्सीकरण के दौरान महत्वपूर्ण मात्रा में सल्फेट आयन जल निकायों में प्रवेश करते हैं। इसके अलावा, वे भूमिगत नालियों में पाए जाते हैं।
बीऔद्योगिक और कृषि अपशिष्टों में एक महत्वपूर्ण मात्रा में सल्फेट आयन बनता है।
कम खनिजयुक्त पानी SO42-आयनों की उपस्थिति की विशेषता है। ऐसे यौगिकों के स्थिर रूप भी होते हैं जिनका पीने के पानी के खनिजकरण पर सकारात्मक प्रभाव पड़ता है। उदाहरण के लिए, मैग्नीशियम सल्फेट एक अघुलनशील यौगिक है जो पानी में जमा हो जाता है।
सल्फर चक्र में महत्व
यदि हम पानी में सल्फेट आयन का विश्लेषण करते हैं, तो प्रकृति में सल्फर और उसके यौगिकों के पूर्ण चक्र के लिए इसके महत्व पर ध्यान देना आवश्यक है। सल्फेट को कम करने वाले बैक्टीरिया की क्रिया के कारण, वायुमंडलीय ऑक्सीजन तक पहुंच के बिना, यह हाइड्रोजन सल्फाइड और सल्फाइड में कम हो जाता है। मृदा जल में ऑक्सीजन की उपस्थिति के कारण ये पदार्थ पुनः सल्फेट में परिवर्तित हो जाते हैं।
सल्फेट को कम करने वाले बैक्टीरिया की क्रिया के तहत और ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में, वे सल्फाइड और हाइड्रोजन सल्फाइड में कम हो जाते हैं। लेकिन जैसे ही प्राकृतिक पानी में ऑक्सीजन दिखाई देती है, वे फिर से सल्फेट में ऑक्सीकृत हो जाते हैं।
वर्षा जल में SO42- आयनों की सांद्रता 10 मिलीग्राम प्रति घन डेसीमीटर तक पहुँच जाती है। ताजे पानी के लिए, यह आंकड़ा लगभग 50 मिलीग्राम प्रति डीएम3 है। भूमिगत स्रोतों में, सल्फेट्स की मात्रात्मक सामग्री काफी अधिक है।
सतह के पानी की विशेषता मौसम और सल्फ्यूरिक एसिड आयनों के प्रतिशत के बीच संबंध है। इसके अलावा, मात्रात्मक संकेतक वन्य जीवन में होने वाली मानव आर्थिक गतिविधि, कमी और ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं से प्रभावित होता है।
पानी की गुणवत्ता पर प्रभाव
सल्फेट का पीने के पानी की गुणवत्ता पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। उनकी बढ़ी हुई एकाग्रता ऑर्गेनोलेप्टिक विशेषताओं पर प्रतिकूल प्रभाव डालती है। पानी नमकीन स्वाद प्राप्त करता है, इसकी मैलापन बढ़ जाती है। ऐसे आयनों की बढ़ी हुई सामग्री मानव शरीर में होने वाली शारीरिक प्रक्रियाओं पर प्रतिकूल प्रभाव डालती है। वे आंतों से रक्त में खराब अवशोषित होते हैं। उच्च सांद्रता में, वे एक रेचक प्रभाव देते हैं, पाचन प्रक्रियाओं को बाधित करते हैं।
बालों पर सल्फेट्स के नकारात्मक प्रभाव, आंखों और त्वचा के श्लेष्म झिल्ली पर परेशान करने वाले प्रभाव को स्थापित करना संभव था। मानव शरीर को होने वाले खतरे के कारण, सल्फेट आयनों का निर्धारण करना और पीने के पानी में उनकी मात्रा को कम करने के लिए समय पर उपाय करना महत्वपूर्ण है। नियमों के अनुसार, वे 500 मिलीग्राम प्रति घन डेसीमीटर से अधिक नहीं होनी चाहिए।
पानी में आयनों के निर्धारण की विशेषताएं
प्रयोगशाला अध्ययन ट्रिलोन बी के साथ सल्फेट आयन की गुणात्मक प्रतिक्रिया पर आधारित हैं। SO42- के लिए स्थापित GOST 31940-12 के अनुसार अनुमापन किया जाता है। पीने और अपशिष्ट जल में सल्फेट आयनों की सामग्री का पता लगाने से संबंधित प्रयोगशाला प्रयोग करने के लिए, बेरियम क्लोराइड समाधान एक निश्चित एकाग्रता (0.025 mol प्रति dm3) के साथ तैयार किए जाते हैं। इसके अलावा, विश्लेषण के लिए समाधान आवश्यक हैं: मैग्नीशियम लवण, अमोनिया बफर, ट्रिलन बी, सिल्वर नाइट्रेट, ब्लैक एरियोक्रोम टी संकेतक।
एल्गोरिदमविश्लेषण कदम
प्रयोगशाला सहायक एक शंक्वाकार फ्लास्क का उपयोग करता है, जिसकी क्षमता लगभग 250 मिली है। एक पिपेट का उपयोग करके इसमें 10 मिलीलीटर मैग्नीशियम नमक घोल मिलाया जाता है। इसके बाद, 90 मिलीलीटर आसुत जल, बफर अमोनिया समाधान के 5 मिलीलीटर, संकेतक की कुछ बूंदों को विश्लेषण फ्लास्क में जोड़ा जाता है, ईडीटीए के सोडियम नमक के समाधान के साथ अनुमापन किया जाता है। यह प्रक्रिया तब तक की जाती है जब तक कि रंग लाल-बैंगनी से नीले रंग में न बदल जाए।
अगला, अनुमापन के लिए आवश्यक EDTA सोडियम नमक के घोल की मात्रा निर्धारित की जाती है। एक विश्वसनीय परिणाम प्राप्त करने के लिए, प्रक्रिया को 3-4 बार दोहराने की सलाह दी जाती है। सुधार कारक का उपयोग करके, सल्फेट आयनों की सामग्री की मात्रात्मक गणना करें।
अनुमापन के लिए विश्लेषण किए गए नमूने तैयार करने की विशेषताएं
100 मिलीलीटर की मात्रा के साथ दो नमूनों का एक साथ विश्लेषण किया जाता है। 250 मिलीलीटर के लिए डिज़ाइन किए गए शंक्वाकार फ्लास्क लेना आवश्यक है। प्रयोगशाला सहायक उनमें से प्रत्येक में विश्लेषण किए गए नमूने के 100 मिलीलीटर का परिचय देता है। अगला, केंद्रित हाइड्रोक्लोरिक एसिड की 2-3 बूंदें, बेरियम क्लोराइड के 25 मिलीलीटर, और फ्लास्क को पानी के स्नान में रखा जाता है। 10 मिनट के लिए हीटिंग किया जाता है, फिर विश्लेषण किए गए नमूनों को 60 मिनट के लिए छोड़ना आवश्यक है।
फिर नमूनों को छान लिया जाता है ताकि फिल्टर पर बेरियम सल्फेट अवक्षेप न रहे। फिल्टर को आसुत जल से धोया जाता है, घोल में क्लोराइड आयनों की अनुपस्थिति की जाँच की जाती है। ऐसा करने के लिए, समय-समय पर गुणात्मक आचरण करेंसिल्वर नाइट्रेट विलयन के साथ अभिक्रिया। यदि बादल छाए रहते हैं, तो यह विलयन में क्लोराइड की उपस्थिति को इंगित करता है।
फिर फिल्टर को फ्लास्क में रखें जहां वर्षा की गई थी। 5 मिली अमोनिया डालने के बाद, फ्लास्क की सामग्री को कांच की छड़ से हिलाएं, फिल्टर को खोलें, इसे नीचे की ओर फैलाएं। विश्लेषण किए गए आयनों के 5 मिलीग्राम के आधार पर, पानी में 6 मिलीलीटर ईडीटीए सोडियम नमक मिलाया जाता है। सामग्री को पानी के स्नान में गरम किया जाता है, फिर एक इलेक्ट्रिक स्टोव पर उबाला जाता है जब तक कि फिल्टर के साथ पानी में प्रवेश करने वाली तलछट पूरी तरह से भंग न हो जाए।
हीटिंग की अवधि पांच मिनट से अधिक नहीं होनी चाहिए। विश्लेषण की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए, फ्लास्क की सामग्री को कांच की छड़ से समय-समय पर हिलाना आवश्यक है।
नमूना ठंडा होने के बाद, इसमें 50 मिली डिस्टिल्ड वॉटर, 5 मिली बफर्ड अमोनिया घोल और अल्कोहल इंडिकेटर सॉल्यूशन की कुछ बूंदें मिलाएं। इसके बाद, एक स्थिर बैंगनी रंग दिखाई देने तक सल्फेट या मैग्नीशियम क्लोराइड के घोल के सोडियम नमक EDTA की अधिकता के साथ अनुमापन किया जाता है।
निष्कर्ष
सोडियम, पोटेशियम, सल्फेट आयन न केवल विभिन्न प्राकृतिक प्रक्रियाओं के कारण, बल्कि मानवीय गतिविधियों के परिणामस्वरूप भी अपशिष्ट जल में बनते हैं। भोजन के लिए उपयोग किए जाने वाले पानी का जीवों पर नकारात्मक प्रभाव न पड़े, इसके लिए इसमें विभिन्न आयनों और धनायनों की मात्रात्मक सामग्री की निगरानी करना आवश्यक है।
उदाहरण के लिए, ट्रिलन बी के साथ नमूनों का अनुमापन करते समय, नमूनों में सल्फेट आयनों की सामग्री की मात्रात्मक गणना करना संभव है,इस सूचक को कम करने के लिए विशिष्ट उपाय करें (यदि आवश्यक हो)। आधुनिक विश्लेषणात्मक प्रयोगशालाओं में, पीने के पानी के नमूनों में भारी धातु के धनायन, क्लोरीन के आयन, फॉस्फेट, रोगजनक सूक्ष्मजीव भी पाए जाते हैं, जो जब अनुमेय सांद्रता से अधिक हो जाते हैं, तो व्यक्ति के शारीरिक और भावनात्मक स्वास्थ्य पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है।
ऐसे प्रयोगशाला प्रयोगों और कई अध्ययनों के परिणामों के आधार पर, विश्लेषणात्मक रसायनज्ञ यह निष्कर्ष निकालते हैं कि पानी खपत के लिए उपयुक्त है या इसे अतिरिक्त शुद्धिकरण की आवश्यकता है, रासायनिक जल शोधन पर आधारित एक विशेष निस्पंदन प्रणाली का उपयोग।
