6.2 Определение цинка методом комплексометрического титрования

Порцию ионита массой 0,25 г погружают в стаканчик емкостью 100 мл, в который было налито 50 мл раствора сульфата цинка, и выдерживают в течение 20 мин при интенсивном перемешивании. Затем ионит вынимают из раствора и бюреткой на 10 мл отбирают пробы раствора в коническую колбу. Отобранную пробу исследуют на содержание в ней ионов Zn²⁺ методом комплексометрического титрования. Для этого в раствор добавляют несколько капель аммиачного буферного раствора до рН = 9–10 и на кончике шпателя индикатор эриохром черный Т, после чего раствор титруют 0,1 н раствором трилона-Б до перехода винно-красной окраски в синюю. Титрование считается законченным, если в течение 5–10 минут раствор не изменяет своей окраски.

Для определения статической обменной емкости материала (СОЕ) одновременно ставился холостой опыт для установления количества трилона-Б, пошедшего на титрование 10 мл рабочего раствора.

Расчет производить по формуле

СОЕ = , (9)

где н, f – нормальность и фактор раствора трилона-Б;

V_хол – объем трилона-Б, пошедшего на титрование рабочего раствора ZnCl₂;

V_раб – объем трилона-Б, пошедшего на титрование пробы после сорбции; G – масса сорбента.

7 Определение сорбционной емкости олокнистых сорбентов по никелю

Метод основан на взаимодействии ионов никеля в присутствии сильного окислителя с диметилглиоксимом с образованием окрашенного в красный цвет глиоксимина 1.

Чувствительность метода 0,005 мг/л. Можно определить никель в концентрации ниже 0,005 мг/л при концентрировании упариванием пробы, слегка подкисленной хлористоводородной кислотой, до 40–50 мл.

С диметилглиоксимом в условиях проведения реакции взаимодействует двухвалентная медь. Ее влияние устраняют промыванием хлороформного экстракта глиоксимина никеля раствором аммиака. От примесей других металлов освобождаются обработкой хлороформного экстракта раствором хлористоводородной кислоты, при которой никель переходит в водный слой, а соединения других металлов в большей части остаются в хлороформе.

Реактивы

1) диметилглиоксим, 1 %-й спиртовой раствор;

2) бром, насыщенный водный раствор (бромная вода). Бром по каплям при непрерывном помешивании прибавляют к дистиллированной воде до появления нерастворившейся капли на дне склянки. Хранят в склянке темного стекла под тягой;

3) аммиак, 6 и 0,5 н. раствор. 25 %-й раствор аммиака разбавляют в 2 и 30 раз;

4) хлористоводородная кислота, 0,5 н раствор;

5) хлороформ;

6) бумага индикаторная универсальная;

7) стандартные растворы никеля: а) первый основной стандартный раствор с содержанием никеля 10 мг/мл. 10,122 г хлорида никеля NiCl₂·2Н₂О растворяют в бидистиллированной воде, подкисленной 0.25 мл хлористоводородной кислоты плотностью 1,19 г/см³, и доводят объем раствора бидистиллированной водой до 250 мл; б) второй основной стандартный раствор с содержанием никеля 0,1 мг/мл, готовят разбавлением первого раствора бидистиллированной водой в 100 раз; в) рабочий стандартный раствор с содержанием никеля 5 мкг/мл, готовят разбавлением второго основного раствора бидистиллированной водой в 20 раз.

Ход определения. 50 мл подкисленной пробы или пробы после упаривания нейтрализуют 6 н раствором аммиака по индикаторной бумаге и прибавляют 6–8 капель раствора аммиака. Пробу переносят в делительную воронку (100 мл) и приливают 2 мл 1 %-го спиртового раствора диметилглиоксима. Содержимое воронки перемешивают, приливают 3 мл хлороформа и энергично встряхивают воронку. После расслоения жидкости хлороформный слой сливают в чистую делительную воронку на 50–100 мл и еще дважды проводят экстракцию глиоксима никеля порциями хлороформа по 3 мл.

Объединенные порции экстракта промывают 5 мл 0,5 н раствора аммиака, энергично встряхивая эту смесь в делительной воронке 1 мин. Медь при этом переходит в водно-аммиачный раствор. Хлороформенный слой сливают в делительную воронку на 100 мл, а к водно-аммиачному раствору приливают 2 мл хлороформа и встряхивают смесь полминуты. Затем хлороформный слой присоединяют к основному хлороформному экстракту. Хлороформный экстракт далее обрабатывают двумя порциями по 5 мл 0,5 н раствора хлористоводородной кислоты, встряхивая каждый раз содержимое воронки в течение 1 мин и отделяя кислый раствор. При этом никель переходит в водный кислый раствор, а примеси других металлов остаются в хлороформе. Раствор, содержащий никель, переносят в мерную колбу на 25 мл, приливают бидистиллированную воду до общего объема раствора 20 мл, 1 мл бромной воды и 2 мл 25 %-го раствора аммиака. Раствор охлаждают до комнатной температуры, приливают 1 мл 1 %-го раствора диметилглиоксима, доводят объем до метки (25 мл) бидистиллированной водой и перемешивают. Спустя 5 мин измеряют оптическую плотность на ФЭК в кюветах 1–3 см с синим светофильтром (или на спектрофотометре при длине волны 445 нм) по отношению к бидистиллированной воде, в которую добавлены те же реактивы.

Содержание никеля в пробе определяют по калибровочному графику или сравнением интенсивности окраски пробы и стандартных растворов.

Приготовление стандартных растворов и построение калибровочного графика. В 6 мерных колб на 25 мл наливают по 10 мл 0,5 н. раствора хлороводородной кислоты и прибавляют 1,0; 1,4; 1,8; 2,2; 2,6 мл рабочего стандартного раствора. Полученные растворы содержат соответственно 5, 7, 9, 11, и 13 мкг никеля. В колбы наливают бидистиллированную воду до объема 20 мл и продолжают действия, как при анализе пробы. Фотометрируют и строят калибровочный график в координатах оптическая плотность – содержание никеля (мкг). Содержание никеля (г/л) рассчитывают по формуле

(10)

где А – количество никеля, найденное по калибровочному графику или визуальным сравнением со шкалой стандартных растворов (МКГ); V – объем пробы, взятый для анализа, мл.