Ion sulfat adalah garam sedang dari asam sulfat. Banyak dari senyawa ini sangat larut dalam air. Dalam kondisi normal, zat berada dalam keadaan agregasi padat, memiliki warna terang. Banyak ion sulfat berasal dari sedimen, yaitu sedimen kimia laut dan danau.
Fitur bangunan
Struktur kristal memungkinkan kandungan anion kompleks SO42-. Sulfat logam divalen dapat dibedakan sebagai senyawa umum. Misalnya, ion sulfat, bergabung dengan kalsium, barium, kation strontium, membentuk garam yang tidak larut. Sedimen ini adalah mineral yang ada secara bebas di alam.
Berada di air
Selain itu, ion sulfat terbentuk selama disosiasi garam, sehingga ion ini ditemukan di permukaan air. Sumber utama senyawa tersebut adalah proses oksidasi kimia sulfida dan belerang.
Dalam jumlah yang signifikan, ion sulfat memasuki badan air selama kematian organisme hidup, oksidasi makhluk darat dan tumbuhan air. Selain itu, mereka ditemukan di saluran air bawah tanah.
Bsejumlah besar ion sulfat terbentuk dalam limbah industri dan pertanian.
Air mineral rendah ditandai dengan adanya ion SO42-. Ada juga bentuk senyawa yang stabil yang memiliki efek positif pada mineralisasi air minum. Misalnya, magnesium sulfat adalah senyawa tidak larut yang terakumulasi dalam air.
Penting dalam siklus belerang
Jika kita menganalisis ion sulfat dalam air, perlu diperhatikan pentingnya untuk siklus penuh belerang dan senyawanya di alam. Karena aksi bakteri pereduksi sulfat, tanpa akses ke oksigen atmosfer, ia direduksi menjadi hidrogen sulfida dan sulfida. Karena adanya oksigen di air tanah, zat ini diubah kembali menjadi sulfat.
Di bawah aksi bakteri pereduksi sulfat dan tanpa oksigen, mereka direduksi menjadi sulfida dan hidrogen sulfida. Tapi begitu oksigen muncul di air alami, mereka kembali teroksidasi menjadi sulfat.
Dalam air hujan, konsentrasi ion SO42- mencapai 10 mg per desimeter kubik. Untuk air tawar, angka ini sekitar 50 mg per dm3. Di sumber bawah tanah, kandungan kuantitatif sulfat secara signifikan lebih tinggi.
Perairan permukaan dicirikan oleh hubungan antara musim dan persentase ion asam sulfat. Selain itu, indikator kuantitatif dipengaruhi oleh aktivitas ekonomi manusia, proses reduksi dan oksidasi yang terjadi pada satwa liar.
Dampak pada kualitas air
Sulfat memiliki dampak signifikan pada kualitas air minum. Peningkatan konsentrasi mereka mempengaruhi karakteristik organoleptik. Air memperoleh rasa asin, kekeruhannya meningkat. Peningkatan kandungan anion tersebut berdampak buruk pada proses fisiologis yang terjadi dalam tubuh manusia. Mereka kurang diserap ke dalam darah dari usus. Pada konsentrasi tinggi, mereka memberikan efek pencahar, mengganggu proses pencernaan.
Dimungkinkan untuk menetapkan efek negatif sulfat pada rambut, efek iritasi pada selaput lendir mata dan kulit. Karena bahaya yang ditimbulkannya bagi tubuh manusia, penting untuk menentukan ion sulfat dan mengambil tindakan tepat waktu untuk mengurangi jumlahnya dalam air minum. Menurut peraturan, mereka tidak boleh melebihi 500 mg per desimeter kubik.
Fitur penentuan anion dalam air
Studi laboratorium didasarkan pada reaksi kualitatif terhadap ion sulfat dengan Trilon B. Titrasi dilakukan sesuai dengan GOST 31940-12, ditetapkan untuk SO42-. Untuk melakukan percobaan laboratorium yang berkaitan dengan deteksi kandungan anion sulfat dalam air minum dan air limbah, dibuat larutan barium klorida dengan konsentrasi tertentu (0,025 mol per dm3). Selain itu, larutan yang diperlukan untuk analisis: garam magnesium, buffer amonia, Trilon B, perak nitrat, indikator eriochrome T hitam.
Algoritmalangkah analisis
Asisten laboratorium menggunakan labu berbentuk kerucut, yang kapasitasnya sekitar 250 ml. 10 ml larutan garam magnesium ditambahkan ke dalamnya menggunakan pipet. Selanjutnya 90 ml akuades, 5 ml larutan buffer amoniak, ditambahkan beberapa tetes indikator ke dalam labu analisis, titrasi dilakukan dengan larutan garam dinatrium EDTA. Proses tersebut dilakukan hingga terjadi perubahan warna menjadi biru dari merah-ungu.
Selanjutnya, ditentukan jumlah larutan garam dinatrium EDTA yang diperlukan untuk titrasi. Untuk mendapatkan hasil yang andal, disarankan untuk mengulangi prosedur ini 3-4 kali. Dengan menggunakan faktor koreksi, lakukan perhitungan kuantitatif kandungan anion sulfat.
Fitur mempersiapkan sampel yang dianalisis untuk titrasi
Analisis simultan dari dua sampel dengan volume 100 ml dilakukan. Hal ini diperlukan untuk mengambil labu berbentuk kerucut yang dirancang untuk 250 ml. Asisten laboratorium memasukkan 100 ml sampel yang dianalisis ke dalam masing-masing sampel. Selanjutnya, 2-3 tetes asam klorida pekat, 25 ml barium klorida ditambahkan ke dalamnya, dan labu ditempatkan dalam penangas air. Pemanasan dilakukan selama 10 menit, kemudian sampel yang dianalisis perlu didiamkan selama 60 menit.
Kemudian sampel disaring agar tidak ada endapan barium sulfat pada filter. Filter dicuci dengan air suling, tidak adanya ion klorida dalam larutan diperiksa. Untuk melakukan ini, secara berkala melakukan kualitatifreaksi dengan larutan perak nitrat. Jika kekeruhan muncul, ini menunjukkan adanya klorida dalam larutan.
Kemudian masukkan saringan ke dalam labu tempat pengendapan dilakukan. Setelah ditambahkan 5 ml amoniak, aduk isi labu dengan batang kaca, buka lipatan saringan, ratakan di bagian bawah. Berdasarkan 5 mg ion yang dianalisis, 6 ml garam dinatrium EDTA ditambahkan ke dalam air. Isinya dipanaskan dalam penangas air, kemudian direbus di atas kompor listrik sampai endapan yang masuk ke air beserta saringannya benar-benar larut.
Durasi pemanasan tidak boleh lebih dari lima menit. Untuk meningkatkan kualitas analisis, isi labu perlu diaduk secara berkala dengan batang kaca.
Setelah sampel dingin, tambahkan 50 ml air suling, 5 ml larutan buffer amonia, dan beberapa tetes larutan indikator alkohol ke dalamnya. Selanjutnya dilakukan titrasi dengan kelebihan garam dinatrium EDTA dari larutan sulfat atau magnesium klorida sampai muncul warna ungu yang stabil.
Kesimpulan
Ion natrium, kalium, sulfat terbentuk dalam air limbah tidak hanya karena berbagai proses alami, tetapi juga sebagai akibat dari aktivitas manusia. Agar air yang digunakan untuk makanan tidak berdampak negatif bagi organisme hidup, maka perlu dilakukan pemantauan kandungan kuantitatif berbagai anion dan kation di dalamnya.
Misalnya, ketika mentitrasi sampel dengan Trilon B, dimungkinkan untuk melakukan perhitungan kuantitatif kandungan anion sulfat dalam sampel,mengambil tindakan khusus untuk mengurangi indikator ini (jika perlu). Di laboratorium analitik modern, kation logam berat, anion klorin, fosfat, mikroorganisme patogen juga terdeteksi dalam sampel air minum, yang, ketika konsentrasi yang diizinkan terlampaui, memiliki efek negatif pada kesehatan fisik dan emosional seseorang.
Berdasarkan hasil eksperimen laboratorium dan berbagai penelitian, ahli kimia analitik menyimpulkan bahwa air layak untuk dikonsumsi atau perlu pemurnian tambahan, penggunaan sistem penyaringan khusus berdasarkan pemurnian air kimia.
