1 курс / Химия / Rukovodstvo_po_analizu_vod_sushi

виду при этом, что максимум окраски развивается не сразу, а че­

дифениламина, а затем отмерить его сразу на весь объем приго­ товленного раствора дифениламина. Раствор дифениламина нужно хранить в темной склянке со стеклянной пробкой.

2. О,'005%-ный раствор дифениламина. Этот раствор приготов­

рением 20 г химически чистого NaGl в небольшом количестве

метки. Полученный раствор является вторым запасным стандарт­

щенного раствора сулемы и по 5 мл раствора NaCl. Колбы напол­ няют до метки дистиллированной водой.

Таблица 22

Полученные рабочие растворы могут сохраняться при соответ­ ствующих условиях до 2 месяцев. Они применяются д ля приготов­ ления стандартной ш калы (рис. 14). Д ля этого в чистые сухие про­ бирки (до 15 штук) одинакового диаметра приливают по 2 мл каж дого рабочего раствора и (осторожно, по стенкам пробирок) по 5 &л раствора дифениламина соответствующей концентрации. По заполнении всех пробирок содержимое их быстро и по воз­

101

можности одновременно перемешивают стеклянными трубочками со вздутыми на конце шариками,, перенося одну и ту же мешалку (не ополаскивая ее водой) из растворов меньшей концентрации в более крепкие растворы, но не наоборот. Через 1,0—.1,5 ч можно сравнить окраску исследуемой воды с данной шкалой. Наиболь­ шей интенсивности окраска достигает через 2,5 ч, после чего цвет

стандартных растворов с малой концентрацией N07 начинает теряться. Приготовление данной шкалы (нриливание раствора ди­ фениламина) производится одновременно с аналогичной обработ­ кой испытуемых проб воды. Поэтому определение содержания

ионов NOr наиболее удобно производить в серии проб воды. После Окончания определения шкала выливается и для новой серии проб воды изготовляется новая шкала. В. целях экономии раствора

ImJJ

Рис; 14. Пробирки и стеклянная мешалка для приготовления шкалы стандартов, применяемых при колориметрическом опреде­

лении содержания ионов N O J".

дифениламина без существенного ущерба точности получаемых результатов можно уменьшить количество исследуемойводы вдвое, т. е. до 1 мл. В этом случае количество всех растворов, применяемых при определении, должно быть соответственно уменьшено в 2 раза.

Посуда. 1. 20—30 пробирок одинакового диаметра из белого стекла объемом в 15 мл. 2. Три микропипетки с делением на 0,01 мл. 3. Одна пипетка на 5 мл. 4. Несколько стеклянных меша­ лок. 5. Несколько мерных колб объемом 100 или 50 мл. 6. Бю­ ретка объемом 50 мл.

9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИОНОВ АММОНИЯ И АММИАКА

Для определения аммиака в питьевых и поверхностных водах применяют колориметрический метод, основанный на способ­ ности их образовывать с щелочным раствором иодистой ртути

102

окрашенные в желтый цвет соединения иодистого меркураммония.

2Kj,HgI + 2NH3 = NH2Hg2I3 + 4KI + NH4I.

Выделившийся в виде суспензированной взвеси иодистый мер-

кураммоний в зависимости от количества NH^ придает раствору окраску от ж елтой до красно-бурой. При очень большом содерж а­ нии выпадает буроватый осадок. Этим методом можно определять

присутствие сотых долей мг Г\1Н4~/л. При этом методе опреде­

ляется не только ион аммония, но и аммиак, входящий в некото­

осторожность, чтобы не ввести его в раствор извне, так как в воздухе лаборатории обычно присутствуют следы NH3.

Определению мешают амины, хлорамины, альдегиды , спирты и некоторые другие органические соединения, реагирующие с ре­ активом Несслера. В их присутствии применяют метод остределе-

103

актива Несслера, 2 мл сегнетовой соли, затем все перемешивают.^ Окраска . развивается через 10 мин и устойчива в течение . 1 ч. Через 10 мин приступают к колориметрированию на ФЭК в кюве­

тают из оптической плотности исследуемой воды.

Содержание аммиака в мг N/л находят по калибровочной кривой.

Калибровочная кривая. В зависимости от содержания 'N H j в исследуемой воде д л я построения калибровочной кривой ^поль­ зуются «малой » или «больш ой» шкалой. Чаще применяют малую

шкалу.

В6 мерных колбочек на 100 мл приливают стандартный рас­

Оптическую плотность холостогоопыта вычитают из оптиче­ ской плотности стандартных растворов. Строят калибровочную

104

кривую, откладывая на оси абсцисс концентрацию NH4+ в мг N/л, на оси ординат оптическую плотность.

Применяемые растворы. Стандартные растворы хлористого ам­ мония приготовляют различной концентрации.

1. Запасной стандартный раствор: 0,955 г предварительно вы­ сушенного при 105° С химически чистого NH4C1 растворяют в мер­ ной колбе объемом 500 мл безаммиачной дистиллированной во­ дой. Раствор содержит.500 MrN/л.

. 2. Рабочий стандартный раствор: 5 мл запасного стандартного раствора разбавляют до 500 мл безаммиачной дистиллированной водой в мерной колбе и добавляют 1 мл хлороформа. Раствор содержит 5 мг N/л.

3. Реактив Несслера ч.д.а. (щелочный раствор иодистой ртути). Если нет готового реактива,, его приготовляют следующим образом: 80 г KI ч.д.а. и 115 г Hgb ч.д.а. растворяют в 500 мл безаммиачной дистиллированной воды в стакане на .1 л. Тща­ тельно перемешивают и приливают 500 мл 6 N раствора NaOH. Дают взвеси осесть в течение нескольких дней (в темноте) и де­ кантируют прозрачный раствор в темную склянку с резиновой пробкой. Реактив имеет слабо-желтую окраску. Выпадение осадка не портит реактива, но для определения осторожно отби­

ряют в дистиллированной воде при нагревании, доводят объем до 100 мл, фильтруют. Затем добавляют 50 мл 10%-ного раствора NaOH и кипятят 0,5 ч для удаления следов NH3; объем раствора вновь доводят до 100 мл.

5. Безаммиачная вода. Дистиллированную воду пропускают через колонку (/=750 мм, d = 30—40 мм), наполненную смолой КУ-2, со скоростью 10—15 капель в 1 мин.

Аппаратура, и посуда. 1. Фотоэлектроколориметр. 2. Одна ми­ кропипетка на 2 мл. 3. Одна пипетка на 5 мл. 4. Две пипетки на 2 мл. 5. Одна бюретка на 25 мл. 6. Восемь колб мерных на 100 мл.

10. О П Р Е Д Е Л Е Н И Е ФОСФАТОВ

Для определения фосфатов применяют колориметрический метод, основанный на образовании ■комплексной фосфорно-мо- либденовой кислоты Н7|[Р(Мо207)б]-28Н20. Эта кислота в силь­ нокислом растворе восстанавливается аскорбиновой кислотой в присутствии сурьмяно-виннокислого калия до голубого фосфорномолибденового комплекса, окрашенного в интенсивный голубой цвет. Добавление сурьмяно-виннокислого. калия способствует бо­ лее быстрому и интенсивному развитию окраски раствора. Уста­ новлено, что сурьма входит в состав образующегося сложного комплекса.

Метод позволяет определять без разбавления до 0,1 мгР/л в 1 л воды. Точность метода+ 5—10%, чувствительность 0,003 мг Р/л.

Предварительные указания. Все вйды фосфора надо опреде-

105

производят определения, как описано выше.

Оптическую плотность холостого опыта вычитают из оптической .

1.Раствор серной кислоты 5N. 70 мл концентрированной хими­ чески чистой серной кислоты (d = 1,84) разбавляют в 500 мл ди­ стиллированной воды.

2.Раствор молибдата аммония . (NH4)2Mo0 4. 20 г химически

106

чистого м олибдата аммония растворяют в 500 мл бидистиллирован­ ной воды . Раствор сохраняется в колбе из стекла пирекс. .

3. 0,1 м раствор аскорбиновой кислоты. 1,31 г аскорбиновой кислоты растворяют в 75 м л воды. Этот раствор долж ен быть при­

но-виннокислого калия. Этот реактив можно хранить не более 24 ч.

- - 2 мл хлороформа. Объем доводят до 1 л бидистиллированной во­

стиллированной воды; 1 мл этого раствора содержит 0,001 мг Р.

рекомендуется.

И . О П Р Е Д Е Л Е Н И Е КРЕМ Н ЕКИ СЛО ТЫ

Описанный ниже колориметрический метод основан на способ­ ности соединений кремния образовывать с молибдатами в присут­ ствии минеральной кислоты окрашенное в желтый цвет комплекс­ ное соединение — гетерополикислоту H8S i2 (Mo2 0 7 ) 6. Этим методом

;можно пользоваться при анализе прозрачных и слегка мутных

проб воды. Точность метода при средних концентрациях около

-± 5 % • Чувствительность 0,1 мг S i/л.

Предварительные указания. Реакция кремния с молибденом протекает замедленно: наибольш ая интенсивность окраски отме­ чается через 15 мин после прибавления реактивов, а в течение следую щ их 5 мин она уж е начинает ослабевать. На скорость реак­ ции влияет концентрация кислоты, поэтому при определении сле­ дует строго придерживаться указаний о количестве добавляемы х реактивов и времени колориметрирования.

При продолж ительном хранении проб в раствор может перейти некоторое количество кремнекислоты из стекла, поэтому д ля пре-

107

дупреждения этого внутренние стенки бутылки следует покрывать тонким слоем парафина. Можно избежать влияния выщелачивания стекла путем фиксирования проб . .воды кислотой. В этом случае воду перед определением следует нейтрализовать Г,О N раствором NaOH по лакмусовой бумажке во избежание лишней кислотности.

Для .транспортировки и хранения проб воды для определения кремнекислоты лучше использовать полиэтиленовые бутылки.

Определению кремнекислоты данным методом мешают, восста­ новители (Fe2+ и др.), дающие синюю окраску, а также ионы Fe?+ при содержании их выше 2 мг/л, мешающее влияние фторидов устраняют добавлением раствора борной кислоты или соли алю­ миния. Сероводород удаляют продуванием пробы воздухом. Влия­ ние ' цветности и мутности устраняют путем компенсирования окраски во время колориметрирования (для этого проводится из­ мерение оптической плотности фона, т. е. исследуемой воды, без добавленных реактивов, и последняя вычитается из оптической плотности пробы).

Ход определения. 50 мл исследуемой воды помещают в стакан или колбу на 10.0 мл, приливают 2 мл раствора НС1, 3 мл раствора молибдата и оставляют стоять 15 мин. Через 15 мин приступают к.фотометрированию на ФЭКе,-пользуясь кюветой на 5 см и.синим светофильтром. Окраска устойчива в течение 40 мин.

Одновременно с серией определений проводят холостой опыт (к 50 мл дистиллированной воды добавляют 2 мл НС1 и 3 мл ра­ створа молибдата). Оптическую платность холостого опыта вычи­ тают из оптической плотности исследуемой воды.

Содержание кремния в мг--Si/л4 определяют по калибровочной кривой.

Калибровочная кривая. В зависимости от содержания кремния в воде для построения калибровочной кривой готовят «малую» и «большую» шкалы стандартных растворов.

В ряд мерных колб емкостью на 50 мл приливают стандартный раствор кремния в количестве, указанном в табл. 26 и 27, и произ­ водят определения, как описано выше.

Оптическую плотность холостого опыта вычитают из оптиче­ ской плотности стандартных растворов. Строят калибровочную

108

дующим образом. 0,335 г химически чистого кремнефтористого натрия Na2S iF 6, предварительно измельченного в агатовой ступке и просушенного в сушильном шкафу при 120— 150°С, в течение 2 ч растворяют в мерной колбе на 500 мл. Д ля этого приливают 200— 250 мл горячей дистиллированной воды и взбалтываю т до полного растворения Na2SiF 6. Д ля ускорения процесса колбу помещают, в кипящую водяную баню. П осле -охлаждения раствора доводят его объем до метки дистиллированной водой и перемешивают. Концен­ трация этого раствора 100 мг S i/л.

10мг S i/л.

При хранении в полиэтиленовой посуде основной стандартный

Раствор следует приготовлять в небольших количествах, возобнов­ ляя-его через 10 дней.

3. Раствор соляной кислоты НС1. 42 мл химически чистой кон­

50— 100 мл. 4. Одна пипетка на 1 мл, две — на 2 мл, одна — на 5 мл

иодна — на 10 мл.

12.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГИДРОКАРБОНАТНЫХ ИОНОВ

109

после чего избыток кислоты оттитровывается раствором Na2B40 ; в присутствии индикатора метилрот (переход окраски при pH около 5,0).

В40?_ + 2Н+ + 5Н20 = 4Н3В03.

Вместе с ионами угольной кислоты в данном случае титруются и ионы прочих ‘слабых кислот, находящихся в природной' воде (фосфорной, борной, кремневой, гумусовых). Поэтому принци­ пиально правильнее определение НС03~ данным методом называть, как это часто и делают, определением щелочности воды. Щелоч­ ность принято выражать в мг-экв на 1 л исследуемой воды. Однако для большинства природных вод карбонатная часть щелочности настолько велика относительно других кислот, что практически может быть принята равной общей щелочности, вследствие чего

ее можно выражать не только в мг-экв, но и в виде НСОГ, т. е. в мг/л, при условии отсутствия ионов С 032~. Если последние при­ сутствуют, надо из найденного титрованием количества мг-экв карбонатной щелочности вычесть полученное специальным опреде­ лением (ем. определение С 032~) содержание С 032- в мг-экв.

Указанный метод определения НС03_ является весьма точным,

и погрешность его при достаточно большом содержании НСОГ не превышает 0,5%.

Предварительные указания. Для сравнимости результатов оп- . ределения следует применять только данный индикатор — метилрот, относя тем самым величину содержания ионов НС03~ к pH = = 5,3. При использовании индикатора, изменяющего окраску при

ином pH, величины НСОГ не будут вполне сравнимыми между

•собой. Необходимо полностью удалять СОг продуванием в кис­ лой среде, иначе могут получиться неверные результаты, так как на окраску индикатора метилрот влияет СОг. Обычно для этого достаточно в течение 10 мин продувать через пробу воздух, пол­ ностью лишенный СОг. Продувание должно быть достаточно ин­ тенсивным, однако не настолько, чтобы создавать опасность выбра­ сывания жидкости из колбы. Для быстроты работы удаление СОг следует производить сразу в нескольких пробах воды, разлитых в соответствующие колбы. Для получения струи воздуха можно пользоваться различными приспособлениями.

Для очищения продуваемого воздуха от СОг его пропускают через стеклянную трубку (около 0,5 м длиной и 2—2,5 ем диамет­ ром), наполненную натронной известью. Для проверки воздуха на отсутствие в нем СОг его следует пропустить черей раствор Ва(ОН)г, который не должен от этого мутнеть. Если очистить воз­ дух от СОг продуванием через натронную известь невозможно, то воду после добавления кислоты кипятят 10 мин в колбе из стой­ кого стекла (пирекс) и, охладив до 20—30°, титруют.

Ход определения. В коническую колбу объемом около 200 мл отмеривают 100 мл исследуемой воды, 5 капель раствора индика­ тора и добавляют из бюретки такое количество 0,05 N раствора

110