фхпт

Задание 1.Расчет концентрации взвешенных веществ, содержащихся в
атмосферных осадках
№
варианта
1
Масса
фильтра,
г
Масса
фильтра
и взвешенных
веществ,
Масса
взвешенных
веществ,
г
Концентрация
взвешенных
веществ,
г/л
1,2367
1,2413
1,2189
1,3115
1,3301
1,3012
0,0748
0,0888
0,0823
0,249
0,296
0,274
Сср
0,273
Еотн.
29,49%
Решение:
Масса взвешенных частиц в каждом измерении составит:
m(взвеш.частиц) = m(фильтра и взвешенных частиц) – m(фильтра)
m(взвеш.частиц) = 1,3115 – 1,2367 = 0,0748 (г)
m(взвеш.частиц) = 1,3301 – 1,2413 = 0,0888 (г)
m(взвеш.частиц) = 1,3012 – 1,2189 = 0,0823 (г)
Концентрация взвешенных частиц (согласно методике, объём воды,
пропущенной через фильтр, составляет 300 мл):
Х = (а-в)*1000/У
где X – содержание взвешенных частиц, г/л;
а - вес фильтра с осадком, г;
в - вес фильтра без осадка г;
У- объем воды пропущенной через фильтр, мл.
Х = 0,0748*1000/300 = 0,249 (г/л)
Х = 0,0888*1000/300 = 0,296 (г/л)
Х = 0,0823*1000/300 = 0,274 (г/л)
Среднее значение концентрации:
Сср = (0,249+0,296+0,274)/3 = 0,273 (г/л)
Среднее квадратичное отклонение для 3 определений найдем по формуле:
xn  x1 2  xn  x2 2  xn  x3 2
Sn 
n 1
Sn = √(0,273-0,249)2+ (0,273-0,296)2+(0,273-0,274)2/(3-1) = 0,0324
Полученную величину отклонения Sn используем для вычисления
абсолютной и относительной погрешности анализа с заданной степенью
надежности (a =0,95) по формуле:
Ea 
tan * Sn
n
Еа = 4,303*0,0324/√3 = 0,0805
Относительная погрешность рассчитывается по формуле:
Eo 
Ea *100
xn
,%
Еотн = 0,0805*100/0,273 = 29,49%
Задание 2. Расчет концентрации гидрокарбонатов, содержащихся в
атмосферных осадках
№
варианта
Объем
НСI, мл
Концентрация
НСО3,
мг/л
1
3,12
3,24
3,21
951,6
988,2
979,05
Сср
972,95
Еотн.
4,86%
Решение:
Массовую концентрацию гидрокарбонат-иона рассчитывают по формуле
Ск = Vгк ∙305,
где Vгк - объем раствора соляной кислоты, израсходованный на титрование,
мг/л.
Ск = 3,12*305 = 951,6 (мг/л)
Ск = 3,24*305 = 988,2 (мг/л)
Ск = 3,21*305 = 979,05 (мг/л)
Среднее значение составит:
Сср = (951,6+988,2+979,05)/3 = 972,95
Среднее квадратичное отклонение для 3 определений найдем по формуле:
xn  x1 2  xn  x2 2  xn  x3 2
Sn 
n 1
Sn = √(972,95-951,6)2+ (972,95-988,2)2+(972,95-979,05)2/(3-1) = 19,05
Полученную величину отклонения Sn используем для вычисления
абсолютной и относительной погрешности анализа с заданной степенью
надежности (a =0,95) по формуле:
Ea 
tan * Sn
n
Еа = 4,303*19,05/√3 = 47,33
Относительная погрешность рассчитывается по формуле:
Eo 
Ea *100
xn
,%
Еотн = 47,33*100/972,95 = 4,86%
3. Расчет концентрации гидросульфидов, содержащихся в
атмосферных осадках.
№
1
Решение:
Объем
I2,
мл
1,381
1,343
1,362
Объем
Na2S2O3,
мл
0,56
0,58
0,52
Концентрация
гидросульфидов,
мг/л
6,98
6,49
7,16
Сср
6,88
Еотн.
12,53%
Общее содержание соединений серы X (в мг/л), окисляемых йодом,
выраженное в форме сероводорода, вычисляют по формуле
X 
(V 1 H 1  V 2 H 2) 17 1000
V
,
где V1 – объем прибавленного раствора йода, мл;
H1-нормальность раствора йода, н;
V2-объем раствора тиосульфата натрия, израсходованный на
избытка раствора йода, мл;
титрование
H2-нормальность раствора тиосульфата натрия, н;
17-эквивалентный вес сероводорода, г/моль;
1000-коэффициент перевода мл в л;
V- объем исследуемой пробы, мл.
Х = (1,381*0,01 – 0,56*0,01)*17*1000/20,00 = 6,98 (мг/л)
Х = (1,343*0,01 – 0,58*0,01)*17*1000/20,00 = 6,49 (мг/л)
Х = (1,362*0,01 – 0,52*0,01)*17*1000/20,00 = 7,16 (мг/л)
Среднее значение составит:
Сср = (6,98+6,49+7,16)/3 = 6,88 (мг/л)
Среднее квадратичное отклонение для 3 определений найдем по формуле:
Sn 
xn  x1 2  xn  x2 2  xn  x3 2
n 1
Sn = √(6,88-6,98)2+ (6,88-6,49)2+(6,88-7,16)2/(3-1) = 0,347
Полученную величину отклонения Sn используем для вычисления
абсолютной и относительной погрешности анализа с заданной степенью
надежности (a =0,95) по формуле:
Ea 
tan * Sn
n
Еа = 4,303*0,347/√3 = 0,862
Относительная погрешность рассчитывается по формуле:
Eo 
Ea *100
xn
,%
Еотн = 0,862*100/6,88 = 12,53%
4. Расчет концентрации хлоридов, содержащихся в атмосферных
осадках.
№
варианта
Объем
AgNO3
мл
1
3,8
3,4
3,6
Концентрация хлоридов,мг/л
134,9
120,7
127,8
Сср
127,8
Еон.
13,80%
Решение:
Содержание хлорид-ионов в воде рассчитывается по формуле
Х=V∙35,5,
где X - содержание хлорид-ионов в мг/л;
35,5 - эквивалентное количество хлора, соответствующее 1 мл 0,01 н
раствора AgNO3 мг;
V - объем AgNO3, пошедший на титрование, мл.
Х = 3,8*35,5 = 134,9 (мг/л)
Х = 3,4*35,5 = 120,7 (мг/л)
Х = 3,6*35,5 = 127,8 (мг/л)
Среднее значение составит:
Сср = (134,9+120,7+127,8)/3 = 127,8 (мг/л)
Среднее квадратичное отклонение для 3 определений найдем по формуле:
Sn 
xn  x1 2  xn  x2 2  xn  x3 2
n 1
Sn = √(127,8-134,9)2+ (127,8-120,7)2+(127,8-127,8)2/(3-1) = 7,1
Полученную величину отклонения Sn используем для вычисления
абсолютной и относительной погрешности анализа с заданной степенью
надежности (a =0,95) по формуле:
Ea 
tan * Sn
n
Еа = 4,303*7,1/√3 = 17,64
Относительная погрешность рассчитывается по формуле:
Eo 
Ea *100
xn
,%
Еотн = 17,64*100/127,8 = 13,80%
5. Расчет концентрации кальция и магния, содержащихся в
атмосферных осадках.
№
варианта
Объем
трилонаБ
(Са+Мg)
мл
Объем
трилонаБ
(Са)
мл
С Са2+,
мг/л
1
2,78
2,74
2,72
1,87
1,85
1,84
74,8
74
73,6
Сср.Са2
+
74,1
Еотн.,%
2,05%
С Mg2+,
мг/л
103,1
101,4
100,5
Сср.Мg2+
мг/л
Еотн.,%
101,7
3,23%
Решение:
Содержание Са2+ и Mg2+ вместе взятых можно найти по формуле
С(Ca2++Mg2+) = С(Трилона Б)* V(Трилона Б)/Vф,
где С(1/zNа2[НзТг])- концентрация раствора трилона Б, н;
V(Na2[НзТг])- объем рабочего раствора трилона Б, затраченного на
титрование, мл;
Уф- объем фильтрата, мл.
С(Ca+2 + Mg+2) = 0,05*2,78/50 = 0,00278 (моль/л) = 0,00278*(40+24) = 0,1779
(г/л) = 177,9 (мг/л)
С(Ca+2 + Mg+2) = 0,05*2,74*64/50 = 175,4 (мг/л)
С(Ca+2 + Mg+2) = 0,05*2,72*64/50 = 174,1 (мг/л)
С(Ca+2) = 0,05*1,87*40/50 = 74,8 (мг/л)
С(Ca+2) = 0,05*1,85*40/50 = 74 (мг/л)
С(Ca+2) = 0,05*1,84*40/50 = 73,6 (мг/л)
Среднее значение составит:
Сср = (74,8+74+73,6)/3 = 74,1 (мг/л)
Содержание магния составит:
С(Mg+2) = С(Ca+2 + Mg+2) - С(Ca+2)
С(Mg+2) = 177,9 – 74,8 = 103,1 (мг/л)
С(Mg+2) = 175,4 – 74 = 101,4 (мг/л)
С(Mg+2) = 174,1 – 73,6 = 100,5 (мг/л)
Среднее значение составит:
Сср = (103,1+101,4+100,5)/3 = 101,7 (мг/л)
Среднее квадратичное отклонение для 3 определений найдем по формуле:
Sn 
xn  x1 2  xn  x2 2  xn  x3 2
n 1
Sn = √(74,1-74,8)2+ (74,1-74)2+(74,1-73,6)2/(3-1) = 0,612
Полученную величину отклонения Sn используем для вычисления
абсолютной и относительной погрешности анализа с заданной степенью
надежности (a =0,95) по формуле:
Ea 
tan * Sn
n
Еа = 4,303*0,612/√3 = 1,52
Относительная погрешность рассчитывается по формуле:
Eo 
Ea *100
xn
,%
Еотн = 1,52*100/74,1 = 2,05%
Среднее квадратичное отклонение для 3 определений найдем по формуле:
xn  x1 2  xn  x2 2  xn  x3 2
Sn 
n 1
Sn = √(101,7-103,1)2+ (101,7-101,4)2+(101,7-100,5)2/(3-1) = 1,32
Полученную величину отклонения Sn используем для вычисления
абсолютной и относительной погрешности анализа с заданной степенью
надежности (a =0,95) по формуле:
Ea 
tan * Sn
n
Еа = 4,303*1,32/√3 = 3,28
Относительная погрешность рассчитывается по формуле:
Eo 
Ea *100
xn
,%
Еотн = 3,28*100/101,7 = 3,23%
6. Расчет концентрации ионов цинка, содержащихся в
атмосферных осадках.
При D=0,05
Сzn = 0,460 мкг/100 мл
№
варианта
Оптическая плотность
Концентрация
цинка,
мкг/л
Концентрация цинка
мг/л
1
0,834
0,840,
0,841
75,8
76,4
76,5
0,0758
0,0764
0,0765
Сср.Zn2+
мг/л
Еотн.,%
0,0762 1,24%
Решение:
Согласно закону Бугера-Ламберта-Бера:
D = ε*l*C
Откуда молярный коэффициент поглощения составит:
ε = D/(l*C) = 0,05/(10*4,60*10-6) = 1100
зная величину ε, определим значение концентрации для разных величин
оптической плотности:
Х = 0,834/(10*1100) = 75,8 (мкг/л)
Х = 0,840/(10*1100) = 76,4 (мкг/л)
Х = 0,841/(10*1100) = 76,5 (мкг/л)
Среднее значение составит:
Сср = (75,8+76,4+76,5)/3 = 76,2 (мг/л)
Среднее квадратичное отклонение для 3 определений найдем по формуле:
xn  x1 2  xn  x2 2  xn  x3 2
Sn 
n 1
Sn = √(76,2-75,8)2+ (76,2-76,4)2+(76,2-76,5)2/(3-1) = 0,38
Полученную величину отклонения Sn используем для вычисления
абсолютной и относительной погрешности анализа с заданной степенью
надежности (a =0,95) по формуле:
Ea 
tan * Sn
n
Еа = 4,303*0,38/√3 = 0,944
Относительная погрешность рассчитывается по формуле:
Eo 
Ea *100
xn
,%
Еотн = 0,944*100/76,2 = 1,24%
7. Расчет рН атмосферных осадков
№
варианта
рН
1
8,34
8,40,
8,55
Решение:
рНср
Еотн.,
%
8,43
3,24
%
Среднее значение составит:
рНср = (8,34+8,40+8,55)/3 = 8,43 (мг/л)
Среднее квадратичное отклонение для 3 определений найдем по формуле:
Sn 
xn  x1 2  xn  x2 2  xn  x3 2
n 1
Sn = √(8,43-8,34)2+ (8,43-8,40)2+(8,43-8,55)2/(3-1) = 0,11
Полученную величину отклонения Sn используем для вычисления
абсолютной и относительной погрешности анализа с заданной степенью
надежности (a =0,95) по формуле:
Ea 
tan * Sn
n
Еа = 4,303*0,11/√3 = 0,273
Относительная погрешность рассчитывается по формуле:
Eo 
Ea *100
xn
,%
Еотн = 0,273*100/8,43 = 3,24%