Физико-химические основы процессов обработки воды

Капельный анализ – способ качественного или полукачественного химического анализа, когда исследуемый раствор и реагенты берут в количестве нескольких капель; обнаружение ионов выполняют на фильтровальной бумаге, капельной пластинке, микропробирке. Капельная реакция имеет низкий предел обнаружения.

Капиллярная хроматография – хроматографический метод, в котором используют специальные к о л о н к и (капиллярные). Сорбент, помещенный в такие колонки, находится только на их стенках.

Катарометр – дифференциальный концентрационный детектор в хроматографии, основанный на измерении теплопроводности газа (пара). Один из простых по конструкции детекторов, имеет недостаточно высокую чувствительность к микропримесям.

Качественный анализ – совокупность химических, физико-химических и физических методов, применяемых для обнаружения элементов, радикалов и соединений, входящих в состав анализируемого вещества или смеси веществ.

Квартование – способ получения средней пробы, ее раскладывают в виде квадрата и делят по диагоналям на четыре треугольника. Две противоположные части отбрасывают, а две другие соединяют, т.о. получают пробу массой от несколько десятков граммов до 1 кг.

Кислотная (или НА-ошибка) – возникает при титровании слабых кислот щелочью по индикаторам, у которых рТ < рН в точке эквивалентности. В момент перехода окраски индикатора часть кислоты останется недотитрованной, что и определяет  отрицательную НА-ошибку.

Кислотно-основное титрование – титриметрический метод определения кислот, оснований, солей, основанный на реакции взаимодействия между протолитами – кислотой НА и основанием В:

НА + В = А^–+ НВ⁺

В водных растворах – это реакция нейтрализации, поэтому метод кислотно-основного титрования называют методом нейтрализации.

Коллоидная коагуляция – сближение коллоидных частиц и объединение их в более крупные агрегаты с образованием осадка. Коагуляция происходит при добавлении к коллоидному раствору какого-либо электролита, т.к. его противоположно заряженные ионы, адсорбируясь на поверхности частиц, разряжают коллоидные частицы и тем самым дают им возможность сцепляться между собой. Коагуляцию вызывает кратковременное нагревание, особенно при перемешивании.

Коллоидная пептизация – процесс, в результате которого скоагуллированный коллоид возвращается в исходное дисперсное состояние. Пептизация часто наблюдается при промывании аморфных осадков чистой водой.

Коллоидные частицы – первичные частицы с размерами 1–10 нм, образующиеся в первый момент процесса осаждения и представляющие собой зародышевые кристаллы. Каждая коллоидная частица, вследствие адсорбции на своей поверхности катионов и анионов, несет положительный или отрицательный заряд, образуя первичный адсорбционный слой. Вокруг заряженной коллоидной частицы образуется слой противоионов. Адсорбированные частицы и их противоионы образуют двойной электрический слой, определяющий устойчивость коллоидной системы. Другим фактором, определяющим устойчивость коллоидов, является наличие гидратной оболочки. Выделение аморфного осадка происходит в результате коагуляции образующейся коллоидной системы. В зависимости от сродства к растворителю различают лиофильные и лиофобные коллоиды.

Колориметрия – метод абсорбционного анализа, основанный на визуальном способе установления содержания окрашенного соединения (продукта реакции). При этом нужно иметь в виду, что глазом можно достаточно хорошо установить равенство интенсивностей окрасок или цвета двух растворов (а не количественно оценить, во сколько раз один раствор окрашен сильнее, чем другой). Колориметрию применяют в биохимии, например, для определения гемоглобина в крови.

Комплексиметрия (комплексонометрия) – метод титриметрического анализа, основанный на использовании реакций комплексообразования между определяемым компонентом анализируемого раствора и титрантом. Метод применяется для определения катионов металлов – комплексообразователей.

Комплексоны – многоосновные аминополикарбоновые кислоты и их соли, анионы которых, выступая в роли полидентатных хелатообразующих лигандов, способны образовывать со многими катионами металлов устойчивые растворимые комплексы – комплексонаты. Значение комплексонов очень велико. С помощью комплексонов может быть определено более 60 элементов. Почти ни один раздел аналитической химии не обходится в настоящее время без применения комплексонов.

Комплексон III – двунатриевая соль этилендиамитетрауксусной кислоты (ЭДТА), используется в качестве основного титранта в комплексонометрии.

Кондуктометрический анализ – электрохимический метод, основанный на использовании зависимости между электропроводностью растворов электролитов и их концентрацией.

Кондуктометрическое титрование – электрохимический метод анализа, за ходом титрования следят по изменению электропроводности анализируемого раствора, находящегося в кондуктометрической ячейке между двумя инертными электродами. По полученным данным вычерчивают кривую кондуктометрического титрования, отражающую зависимость электропроводности титруемого раствора от объема прибавленного титранта.

Конечная точка титрования (КТТ) – точка (момент) титрования, в которой некоторое свойство раствора оказывает заметное (резкое) изменение.

Кулонометрия – электрохимический метод анализа, основанный на использовании зависимости между массой m вещества, прореагировавшего при электролизе в электрохимической ячейке, и количеством электричества Q, прошедшего через электрохимическую ячейку при электролизе только этого вещества. Прямую кулонометрию можно применять для определения – при катодном восстановлении – ионов металлов, органических нитро-, и галогенпроизводных; при анодном окислении – хлорид-, бромид-, иодид-, тиоционат-анионы.

Константа распределения – величина, количественно характеризующая процесс экстракции, представляющая отношение концентраций распределяющегося вещества в одной и той же форме в органической и водной фазах. Константа распределения не зависит от общей концентрации вещества при условии, что коэффициенты активности в обеих фазах остаются постоянными.

Константа растворимости (К_S) (произведение растворимости) – произведение разновесных концентраций катиона и аниона соли в степенях, соответствующих стехиометрическим коэффициентам реакции растворения. Эта величина для насыщенного раствора при данной температуре есть величина постоянная.

Константа экстракции (К_ех) – величина, характеризующая равновесие гетерогенной химической реакции – экстракции. Для хелата, экстракция которого протекает по уравнению

М + НА(_ор) Û МА(_ор) + Н⁺,

константа экстракции составляет

К_ех = [МА]_ор[Н⁺] / [М⁺][НА]_ор

Концентрация – величина, выражающая относительное количество данного компонента в растворе, в смеси веществ.

Концентрирование – операция (процесс), в результате которой повышается отношение концентрации компонентов к концентрации или количеству макрокомпонента. При концентрировании используют методы: экстракцию, осаждение и соосаждение, сорбционные и электрохимические методы, кристаллизацию, испарение.

Косвенные измерения – это такие измерения, при которых значение физических величин определяют на основании результатов прямых измерений других величин, функционально связанных с искомой.

Коэффициент концентрирования (F) – это отношение степени извлечения микроэлемента или органического вещества к степени извлечения матрицы.

Коэффициент распределения (D) – величина, являющиеся отношением суммарных концентраций распределяющегося вещества в различных формах в органической и водной фазах. Коэффициент распределения зависит от общей концентрации компонента.

Коэффициент селективности – величина, показывающая во сколько раз определяемый ион фиксируется чувствительнее, чем мешающий с помощью данного ионоселективного электрода.

Коэффициент чувствительности (S) – значение первой производной градуировочной функции при данном определяемом содержании. Для градуировочных графиков, построенных без преобразования аналитического сигнала и определяемого содержания, коэффициент чувствительности (S) равен угловому коэффициенту градуировочного графика.

Кривые титрования – графическое изображение зависимости какого-либо параметра системы, связанного с концентрацией титруемого иона или титранта, от состава раствора в процессе титрования. Такими параметрами могут быть: величина рН, потенциал, электропроводность и т.д. Для расчета этих параметров пользуются выражениями констант равновесия соответствующих реакций, протекающих между титруемым веществом и титрантом. Кривые титрования полезны при выборе индикатора, а также при расчете ошибок титрования. Существуют два способа построения кривых титрования:

1) первый способ основан на расчете величины изменяющегося параметра при изменении состава раствора в отдельные моменты титрования. Используют формулы зависимости величины переменного параметра от концентрации титруемого вещества или титранта. В этом случае проводят четыре типа расчетов, соответствующих различным участкам кривой:

– в точке эквивалентности;

– до начала титрования;

– до точки эквивалентности;

– за точкой эквивалентности. На оси абсцисс откладывают либо объем титранта (в миллилитрах), либо степень оттитрованности (т.е. долю оттитрованного вещества);

2) второй способ предполагает вывод и использование общего уравнения кривой титрования. Этот способ является более общим, он удобен при расчете кривых с привлечением ЭВМ.

Критерий Кохрана (g) – представляет отношение наибольшей из дисперсий к общей сумме всех выборочных дисперсий. Используют при условии, что объемы всех выборочных совокупностей равны. Если найденное дисперсионное отношение g < g_табл., то все выборочные дисперсии можно считать оценками одной генеральной дисперсии.