5.3 Титриметрический метод определения больших количеств хрома
Сущность метода. Ионы хрома 3+ окисляют до бихромат-ионов в кислой среде персульфатом аммония:
Бихромат-ионы титруют солью железа 2+ в присутствии окислительно-восстановительного индикатора:
Так находят суммарное содержание хрома 3+ и хрома 6+. В другой порции пробы титрование солью железа 2+ проводят без предварительного окисления персульфатом. Это титрование показывает содержание хрома 6+. По разности результатами обоих титрований рассчитывают содержание хрома 3+.
Мешающие вещества
В присутствии марганца, если проводить окисление хрома 3+ персульфатом с добавлением катализатора – соли серебра (что необходимо при большом содержании хрома), марганец окисляется до перманганат-ионов и раствор окрашивается в фиолетовый цвет. Перманганат разрушают добавлением хлороводородной (соляной) кислоты и кипячением.
Реактивы
Серная кислота, разбавленный (1:3) раствор.
Азотная кислота, разбавленный (1:1) раствор.
Нитрат серебра, 2,5 %-й раствор.
Персульфат аммония.
Сульфат железа 2+ или соль Мора, 0,1 н титрованный раствор.
Титр устанавливают по порции вещества или стандартному раствору бихромата калия с индикатором, который используют при титровании пробы.
N-Фенилантраниловая кислота; 0,25 г растворяют в 12 мл 0,1 н раствора едкого натра и разбавляют водой до 250 мл.
Дифениламинсульфонат натрия или бария, 0,2 %-й водный раствор.
Ферроин. Растворяют 1,485 г 1, 10-фенантролина и 0,695 г FeSО4·7H2O в воде и разбавляют раствор водой до 100 мл.
Ход определения. Определение общего содержания.
В коническую колбу помещают 5– 50 мл анализируемой сточной воды, (в зависимости от содержания в ней хрома), пробу разбавляют дистиллированной водой до 300 мл, прибавляют 15 мл серной кислоты, 3 мл азотной кислоты, 0,2 мл раствора нитрата серебра, вносят 0,5 г персульфата аммония, нагревают смесь до кипения и кипятят 10 мин.
Весь хром 3+, находящийся в анализируемой воде, переходит в хром 6+, и раствор окрашивается в желтый цвет. Если раствор окрасился в красно-фиолетовый цвет вследствие присутствия в пробе марганца, прибавляют несколько миллилитров разбавленной (1:3) соляной кислоты и продолжают кипячение 5 мин.
Раствор охлаждают до комнатной температуры, приливают 3–4 капли раствора ферроина (10–15 капель раствора N-фенилантраниловой кислоты или дифениламинсульфоната) и титруют раствором соли железа 2+ до перехода окраски индикатора.
Расчет. Содержание хрома (х), мг/л, вычисляют по формуле
х
=
, (8)
где а–объём 0,1 н раствора соли железа 2+, израсходованного на титрование, мл;
К – поправочный коэффициент для приведения концентрации раствора соли железа 3+ к точно 0,1 н;
1,73 – число миллиграммов хрома, эквивалентное 1 мл 0.1 н раствора соли железа 2+;
V – объем анализируемой сточной воды, мл.
Определение содержания хрома 6+. Определение проводят так же, как и определение общего содержания, но без предварительного окисления хрома персульфатом аммония. По разности между результатами обоих определений вычисляют содержание хрома 3+ в исследуемой сточной воде.