Качественный и полуколичественный экспресс анализ

Тесты – современные средства химического качественного и полуколичественного экспресс-определения загрязнений в воде и продуктах питания. Они представляют собой аналитические системы, включающие тканевую или бумажную основу, содержащую сухую рецептуру.

Основа и рецептура защищены прозрачным полимерным покрытием. Тесты работоспособны в кислых, нейтральных и щелочных средах при температуре от 5 до 50 ⁰С. Тесты позволяют выполнять полуколичественные анализы и качественные оценки.

На лабораторной работе Вы можете провести качественый и полуколичественный анализ воды и некотрых продуктов питания с помощью тестов, указанных в таблице.

Тесты для экспресс- анализа

Наименование теста	Определяемый компонент	Диапазон контролируемых концентраций, мг/л
Феррум-тест	Fe3+, Fe2+	10,0 – 1000
Купрум-тест	Си2+	5,0 – 1000
Сульфид-тест	H2S, HS-, S2-	10,0 – 300
Нитрат-тест	NO3-	10,0 – 3000
Нитрит-тест	NO2-	1,0 – 300

Применение теста:

• вынув из упаковки, отрежьте рабочий участок индикаторной полоски;

• опустите отрезанный участок в анализируемый раствор или смочите рабочий участок соком анализируемого растения;

• окраску наблюдайте через указанное на упаковке количество минут;

• сравните окраску рабочего участка с контрольной шкалой;

• результаты тестирования внесите в таблицу.

Результаты тестирования:

Наименование теста	Анализируемый объект	Концентрация, мг/л
Феррум-тест	Fe3+, Fe2+
Купрум-тест	Си2+
Сульфид-тест	H2S, HS-, S2-
Нитрат-тест	NO3-
Нитрит-тест	NO2-

Количественный анализ

Определение жесткости воды.

Жескость воды ( Ж) – совокупность свойств воды, обусловленных наличием в ней катионов Ca²⁺ и Mg²⁺. Сумма их концентраций, выраженная в миллимолях эквивалентов ионов кальция и магния в 1 дм³ ( литре) или в 1 кг воды (ммоль/л или в ммоль/кг), называется общей жесткостью воды Ж_общ. Она скадывается из карбонатной (временной, Ж_вр.) и некарбонатной (постоянной, Ж_пост.) жесткости.

Ж _общ. = Ж_вр. + Ж _пост.

Временная жесткость вызвана присутствием в воде гидрокарбонатов кальция и магния (устраняется кипячением.); постоянная – наличием всех прочих растворимых солей этих металлов.

При расчете следует учитывать, что эквивалент

Э (Са²⁺) = ½ М (Са²⁺) = 20, Э (Мg²⁺) = ½ М (Мg²⁺) = 12.,

где Э – эквивалент химический 1 моля вещества;

М – масса 1 моля вещества.

Например: 0,12г - это масса 0,01моля или 10 ммоль эквивалентов магния.

Различают воду мягкую (общая жескткость до 2 ммоль/л), средней

жесткости (2-10 ммоль/л) и жесткую (более 10 ммоль/л).

Опыт 1. Определение общей жесткости воды

комплексонометрическим методом.

Метод основан на способности катионов кальция и магния образовывать с ЭДТА (этилендиаминтетрауксусной кислотой) и ее солями прочные, хорошо растворимые в воде комплексные соединения.

Ca²⁺ + Na₂H₂Y = Na₂CaY + 2H⁺; Mg²⁺ + Na₂H₂Y = Na₂MgY + 2H⁺;

Мешающее действие других катионов, образующих с ЭДТА подобные комплексы, подавляют созданием необходимого значения рН раствора.

Анализируемую воду титруют раствором комплексона III (трилона Б –

двунатриевой соли ЭДТА: Na₂Н₂Y) в присутствии аммиачного буферного раствора и индикатора кислотного хрома темно-синего или хромогена черного Т.

Определение нормальности раствора трилона Б.

Заполните бюретку раствором трилона Б и установите в ней уровень раствора на 0.

В коническую колбу емкостью 250 мл отмерьте пипеткой 20 мл стандартного раствора 0,01н раствора сульфата магния, добавьте 20 мл дистилированной воды, 5мл аммиачного буфера , 5 капель индикатора. Приготовленную смесь перемешайте и медленно титруйте раствором трилона Б до перехода розовой окраски в синюю. Повторите титрование три раза, вычислите средний результат и по нему определите нормальность раствора трилона Б.

N_тр. = (NV)_{cульфата натрия} / V_{тр. Б} N_тр. =

Определение общей жесткости воды.

Заполните бюретку раствором трилона Б и установите в ней уровень на ноль.

В коническую колбу на 250мл отмерьте пипеткой 20 мл водопроводной воды, добавьте 20 мл д. воды, 5 мл аммиачного буфера, 5 капель индикатора и титруйте раствором трилона Б до перехода розовой окраски в синюю.

Повторите опыт еще два раза. Рассчитайте средний объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование.

Объем трилона Б, пошедший на титрование 10 мл водопроводной воды:

V₁ = V₂= V₃ = V_cр. =

Жесткость воды Ж_общ. = (NV)_тр.Б 1000/ V_{ср. воды}

Ж_общ. =

Опыт 2 Определение временной жесткости воды

методом кислотно- основного титрования.

Метод определения временной жесткости воды основан на реакции взаимодействия гидрокарбонатов кальция и магния с соляной кислотой.

Ca (HCO₃)₂ + 2HCl = CaCO₃ + CO₂ + H₂O

Mg (HCO₃)₂ + 2HCl = MgCO₃ + CO₂ + H₂O

Анализируемую воду титруют стандартным раствором соляной кислоты в присутствии индикатора метилового оранжевого до перехода желтой окраски в оранжевую (но не розовую).

Заполните бюретку стандартным раствором 0, 1н раствора соляной кислоты, заполните им бюретку и установите в ней уровень на ноль.

В коническую колбу емкостью 250 мл внесите 100 мл водопроводной воды, несколько капель метилового оранжевого, тщательно перемешайте и титруйте раствором соляной кислоты до перехода желтой окраски в оранжевую.

Повторите опыт еще 2 раза. Определите средний объем соляной кислоты, пошедший на титрование . Рассчитайте временную жесткость воды.

Объем соляной кислоты, пошедший на титрование 100 мл воды:

V₁ V₂ V₃ V_ср.

Ж_вр. = (NV_ср.)_HCl 1000 / V _воды

Ж_вр. =

Определение постоянной жесткости.

Постоянную жесткость находят по разности

Ж_пост. = Ж_общ. – Ж_вр. Ж_пост. =