1 курс / Химия / Rukovodstvo_po_analizu_vod_sushi

no 1 0 мл раствора диэтилдитиокарбамата свинца в хлороформе.

Содержимое воронок встряхивают 2 мин. После расслоения'жид­ кости хлороформный слой сливают в мерный цилиндр на 1 0 мл,

доводят объем экстракта хлороформом до метки . и измеряют оптическую плотность. По результатам измерений строят калиб­ ровочный график, откладывая по оси абсцисс содержание меди в пробе, а по оси ординат значения оптической плотности.

Определение цинка

Ход определения. К водному раствору, оставшемуся в дели­ тельной воронке после отделения хлороформного экстракта диетилдитиокарбамината меди, приливают 5 мл четыреххлори­ стого углерода. Смесь в воронке встряхивают в течение 30 мин и после расслоения жидкости сливают слой четыреххлористого углерода, который затем отбрасывают.

В делительную воронку приливают 4 мл 25%-ного раствора тиосульфата натрия, содержимое воронки перемешивают и добав­ ляют к нему 5 мл 0,001% -иого раствора дит,изона в четыреххло­ ристом углероде. Смесь энергично встряхивают в течение 2 мин и оставляют до расслоения. Затем экстракт дитизоната цинка в четыреххлористом углероде сливают в мерный цилиндр на 1 0 мл,

доводят его объем четыреххлористым углеродом до метки и изме­ ряют оптическую плотность на фотоэлектроколориметре с зеле­

Содержание цинка в пробе определяют по калибровочной кривой. Концентрацию цинка в исследуемой воде рассчитывают по формуле

■с — - ^ ' . 1 0 0 0 ,

ч\

где с — искомая концентрация цинка, мкг/л; а — содержание цинка

в пробе, мкг; У — объем пробы, взятой для анализа, мл.

Построение калибровочной кривой. В пять делительных воро­ нок по 1 0 0 мл наливают по 1 0 мл ацетатного буферного раствора,

добавляют 0, 1, 2, 3 и 5 мл рабочего стандартного раствора суль­ фата цинка, содержащего 1 мкг Zn/мл и соответственно 5, 4, 3, 2 и 0 мл бидистиллята.

Содержимое воронокперемешивают и приливают по 4 мл 25%-ного раствора тиосульфата натрия и по 5 мл 0,001 %-ного ра­ створа дитизона в 'четыреххлористом углероде. После 2-минутной экстракции и расслоения жидкости растворы дитизоната цинка в четыреххлористом углероде сливают в мерные цилиндры объе­ мом 1 0 мл, доводят их объемы четыреххлористым углеродом

до метки и измеряют оптические плотности на фотоэлектроколо­

141

По результатам измерений строят калибровочный график, от­ кладывая по оси абсцисс содержание цинка в пробе в мкг, а по оси 'ординат соответствующие значения оптической плотности.

Применяемые растворы и реактивы.

2. Стандартные растворы цинка:

а) первый запасной стандартный раствор (10 мг Zn/мл). 1 г химически чистого металлического цинка .растворяют в 50 мл 2 0 %-ного раствора серной кислоты и объем раствора доводят би-

вдень определения.

3.Раствор диэтилдитиокарбамината свинца в хлороформе:

в 100 мл бидистиллята. Раствор помещают в делительную во­ ронку на 250 мл, приливают 10 мл хлороформа. Содержимое во­ ронки встряхивают в течение 2 —3 мин и после расслоении жид­

кости хлороформный слой сливают и отбрасывают. Эту операцию очистки раствора повторяют дважды. Затем водный раствор фильтруют через бумажный фильтр «белая лента», предвари­ тельно промытый раствором соляной кислоты (1 : 2 0 ) и бидистил­

лятом.

- Раствор ацетата свинца помещают в делительную воронку, приливают 25 мл раствора диэтилдитиокарбамината натрия. При этом образуется осадок дизтилдитиокарбамината свинца. К со­ держимому воронки приливают 250 мл хлороформа и встряхи­ вают его до растворения осадка. В воронку прибавляют 3—5 мл раствора диэтилдитиокарбамината натрия. Если при этом в вод­ ном слое образуется осадок, содержимое воронки снова встряхи­ вают до полного растворения осадка в хлороформе. Эту операцию повторяют до тех пор, пока весь свинец не перейдет в диэтилди-

142

тиокарбаминат и не растворится в хлороформе. Хлороформный раствор отделяют, фильтруют через сухой (промытый предвари­ тельно раствором соляной кислоты, бидистиллятом и высушен­ ный) бумажный фильтр «белая лента» и разбавляют хлороформ мом до 1 л. При хранении в темном прохладном месте раствор устойчив в течение двух месяцев.

4. 0,01%-ный раствор дит,изона. 10 мг дитизона смачивают 3—5 каплями четыреххлористого углерода и растворяют затем при энергичном встряхивании в 10 мл того же растворителя. Ра­ створ хранят в темном прохладном месте. 0 , 0 0 1 %-ный раствор ди­ тизона приготовляется из-.0 , 0 1 %-ного раствора разбавлением че­ тыреххлористым углеродом в 1 0 раз.

Для приготовления растворов дитизон предварительно очи­ щают следующим образом. 1 г дитизона растворяют в 1 0 0 мл хло­

роформа. Раствор переносят в делительную воронку на 500 мл, приливают 1 0 0 мл раствора аммиака ( 1 мл концентрированного

аммиака разбавляют до 100 мл дистиллятом) и 5 мл 5%-ного ра­ створа аскорбиновой кислоты. Содержимое воронки встряхивают

2мин. После расслоения жидкости хлороформный слой сливают

вчистую делительную воронку. Водный раствор дитизона филь­

труют в колбу на 1 л через бумажный фильтр,, промытый раство­

содержимое воронки встряхивают 2—3 мин. Далее, операцию

колбу на 1 л. Раствор нейтрализуют раствором перегнанной соля­

док , отфильтровывают через бумажный , фильтр, промывают 1 %-ным раствором аскорбиновой кислоты и сушат на воздухе.

Дитизон хранят в темном месте.

5. Раствор калия—натрия виннокислого. 50г КЫаС4 Н4 0 б-4 Н2 0

растворяют в 500 мл бидистиллята.

6 . Ацетатный буферный - раствор. 1 объем 2N раствора уксус­ ной кислоты смешивают с 9 объемами 2N раствора ацетата

натрия.

7. Раствор тиосульфата натрия. 150 г ЫагЭгОз-бНгО раство­

143

костью 1 ji, четыре— 0,5 л, четыре — 0,25 л. 1 3. Шесть—восемь

мерных цилиндров емкостью 10 мл. 4. Мерные колбы: две ем­ костью 1 л, четыре—шесть — 100 мл. 5. Пять пипеток с делениями по 10 мл, пять — по 5 мл и. пять — по 1 мл.

20.ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАРГАНЦА

,Метод основан на окислении соединений марганца до перман­ ганата ладсерной кислотой (персульфатом аммония в ■кислой среде) в присутствии ионов серебра» в качестве катализатора реак­ ции

2Мп2+ + 5S2C>8~ + 8Й20 2МпОГ + 16Н+ + IOSO4 '

Раствор при этом приобретает розовую окраску. Чувствительность 'метода 5 мкг, воспроизводимость + 10 —15%. Предварительные указания. Определению мешают органиче­

ские вещества и хлориды при повышенном их содержании. Их влия­ ние обусловлено тем, что они в условиях анализа окисляются над-

Определение марганца в водах с низким содержанием органи­ ческих веществ и хлоридов

Ход "определения. Пробу воды, содержащую 5—50 мкг мар­

кислоты так, чтобы он смочил внутреннюю поверхность чашки и снова выпаривают досуха. Эту операцию повторяют трижды,, затем осадок растворяют в 1 0 мл горячей дистиллированной воды, под­

через плотный бумажный фильтр (синяя лента). Фильтрпредва­ рительно промывают подкисленной дистиллированной водой. Чашку ополаскивают несколькими порциями дистиллированной воды и промывают последний осадок на фильтре. Общий объем фильтрата в мерной колбе -не должен превышать 30 мл. Фильтрат нагревают до кипения, прибавляют к нему — 0 , 2 г персульфата

аммония и 2—3 капли раствора азотнокислого серебра. Кипяче­ ние продолжают несколько минут, прекращают его, убедившись, что интенсивность окраски не увеличивается. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу на 50 мл и доводят его объем дистил­ лированной водой до метки.

Измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроко­

144

лориметре с зеленым светофильтром или на спектрофотометре при длине волны 530 «м (кюветы длиной 5 см).

Содержание марганца в пробе определяют по калибровочной кривой. Концентрацию марганца в исследуемой воде рассчиты­ вают по формуле

Mn/мл разбавляют дистиллированной водой, не содержащей орга­ нических веществ, до 50 мл. Содержание марганца в этих раство­ рах составляет: 0; 5; 10; 25; 50 и 100 мкг (650 мл), что соответ­

вают досуха. Эту операцию повторяют 2—3 раза. Сухой остаток растворяют в 1 0 мл горячей дистиллированной воды, не содержа­

щей органические вещества и раствор фильтруют через промытый фильтр (синяя лента). Вое последующие операции аналогичны описанным в разделе «Определения марганца в водах с низким содержанием органических веществ и хлоридов».

Применяемые растворы и реактивы.

145

10 мкг. Мп/мл, приготовляют из запасного раствора, разбавлен­

2 0 г AgNOs растворяют в дистиллированной воде и доводят объем

фотометр. 2 . Одна баня водяная. 3. Одна баня песочная. 4. Одна

пипетка с делением 1 мл, одна — с делением 5 мл, одна — с деле­ нием 10 мл. 5. Десять колб мерных каждая объемом на 50 мл. ,6 . Три—пять чашек фарфоровых диаметром 10 см. 7. Десять колб конических каждая объемом на 1 0 0 мл.

21. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НИКЕЛЯ

Метод основан на взаимодействии ионов никеля с диметилглиоксимом, в результате которого образуется окрашенный в красный цвет глиоксимин, растворимый в хлороформе.

Чувствительность метода 5 мкг №/л. Погрешность определения + 10—15%.

Предварительные указания. Так как концентрация, никеля в незагрязненных водах может быть значительно ниже (1 — 1 0 мкг

.Ni/л) предела чувствительности метода, исследуемые пробы не­ редко приходится концентрировать. Наиболее простой способ кон­ центрирования— упаривание соответствующего объема слегка подкисленной НС} пробы до 40—50 мл.

С диметилглиоксимом в условиях проведения реакции взаимо­ действует двухвалентная медь. Ее влияние устраняют промыва­ нием хлороформного экстракта глиоксимина никеля раствором аммиака. От примесей других металлов освобождаются обработ­ кой хлороформного экстракта раствором соляной - кислоты, ■при которой никель переходит в водный слой, а соединения по­

2 мл 1%-ного спиртового раствора диметилглиоксима. Содержи­ мое воронки перемешивают, приливают 3 мл хлороформа и полминуты. энергично встряхивают воронку. После расслоения жид­ кости хлороформный слой сливают в чистую делительную воронку

146

на 50—100 мл и> еще. дважды проводят экстракцию глиоксимина никеля порциями хлороформа по 3 мл.

Объединенные порции экстракта промывают 5 мл 0,£>N ра­

створа аммиака, энергично встряхивая эту смесь в делительной воронке 1 мин. Медь при этом переходит в водно-аммиачный ра­

роформа и встряхивают смесь иолми-нуты. Затем хлороформный слой присоединяют к основному хлороформному экстракту. Хло­ роформный экстракт далее обрабатывают двумя порциями по 5 мл 0,5 N раствора соляной. кислоты, встряхивая каждый раз содер­ жимое воронки в течение 1 мин и отделяя солянокислый раствор.

.При этом никель переходит в -водный солянокислый раствор, а примеси других металлов остаются в хлороформе.

Солянокислый раствор, содержащий никель, переносят в мер­ ную «олбу на 25 мл, приливают бидистиллят до общего объёма раствора ~ 2 0 мл, 1 мл бромной воды и 2 ‘мл концентрированного

раствора аммиака. Раствор охлаждают до комнатной темпера­ туры, приливают к нему 1 мл 1 0 %-ного раствора диметилглиок-

сима, доводят объем до метки (25 мл) бидистиллятом и переме­ шивают. Спустя 5 мин измеряют оптическую плотность на фотоэлектрокодориметре с синим светофильтром или на спектрофото­ метре при длине волны Я = 445 нм.

Параллельно проводят аналогичное определение в 50 мл биди­ стиллята, свободного от никеля (холостое определение). Результат его вычитают из значения оптической плотности исследуемой пробы.

Содержание никеля в пробе определяют по калибровочной кривой. Концентрацию никеля в исследуемой воде рассчитывают

содержат 0, 5, 7, 9, 11 и 13 мкг Ni. В колбы наливают бидистил­ лят до объема ~ 2 0 мл, по 1 мл бромной воды и по 2 мл концен­

трированного раствора аммиака. Содержимое колб перемешивают, добавляют по 1 мл 1 %-ного спиртового раствора диметлглио-

ксима, доводят объем раствора бидистиллятом до 25 мл, снова перемешивают и через 5 мин измеряют оптическую плотность. По результатам измерений строят калибровочную кривую, отклады­ вая по оси абсцисс содержание никеля, в пробе (в мкг), а по оси ординат — соответствующие значения оптической плотности.

147

Применяемые растворы и реактивы.

"7 . Бумага индикаторная универсальная.

'Аппаратура и посуда. 1. Один фотоэлектроколориметр или

спектрофотометр. 2. Десять делительных воронок каждая объе­ мом 250 мл. 3. Пять мерных колб каждая объемом 100 мл, де­ сять — 25 мл. 4. Одна пипетка с делениями по 2 мл, две — с деле­

ниями по 5 мл. 5. Деёять пипеток без делений.

22. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОБАЛЬТА

Метод определения кобальта основан на реакции его с р-гш- трозо-«-нафтолом, в результате которой образуется растворимое в хлороформе окрашенное в оранжево-красный цвет комплексное соединение

3C1 0 H6ONOH + Со8+ = Со (C)0 H0 ONO) 3 + ЗН+.

Чувствительность метода 1 мкг Со в пробе объемом 50 мл. По­ грешность определения + 10 — 15%.

Предварительные указания. В незагрязненных поверхностных водах концентрация кобальта обычно значительно ниже чувстви­ тельности метода. Концентрирование в таких случаях может быть достигнуто упариванием подкисленных проб воды. Нередко для анализа необходимо упаривать один или несколько литров воды. При этом, возрастает влияние посторонних веществ, в том числе органических. Влияние органических соединений устраняется вы­ париванием проб воды, подкисленных азотной кислотой досуха.

148

Сухой остаток смачивают перегнанной азотной кислотой, снова высушивают и прокаливают в муфельной печи при 350°С. Если осадок останется темным, то' его снова смачивают азотной кисло­ той, высушивают и прокаливают. Затем к осадку приливают 2 мл 6 N раствора, перегнанной,соляной кислоты, нагревают до кипе'

ния, обмывают этим горячим раствором .кислоты стенки чашкиг приливают 10—15 мл бидистиллята. Содержимое чашки переме­ шивают и фильтруют через стеклянный фильтр № 3 в колбу-при­ емник. Осадок на фильтре промывают 15—20 мл бидистиллята.

Подготовленную таким образом пробу переносят в делитель­ ную воронку на 250 мл, колбу-приемник ополаскивают двумятремя порциями (по 5 мл) бидистиллята. Общий объем пробы не должен превышать 50 мл. К пробе в делительной воронке прили­ вают 10 мл 40%-ного раствора лимоннокислого натрия и доводят 2 N раствором соляной кислоты или едкого натра его pH до ~3,5.

Прибавляют 10 мл 3 %-ного раствора перекиси водорода для окис­ ления закисного железа, 2 мл 1 %-ного раствора р-нитрозо-а-наф-

тола в уксусной кислоте, содержимое воронки взбалтывают 30 с и оставляют на; полчаса. Затем к пробе приливают 10 мл хлоро­ форма, содержимое воронки энергично встряхивают в течение 1 мин и после расслоения жидкости хлороформный слой сливают

в мерную колбу на 25 мл. К пробе приливают 5 мл хлороформа и экстракцию повторяют. Если после второй экстракции хлоро­ формный экстракт не будет бесцветным, то эту операцию повто­ ряют еще раз с навой порцией (5 мл) хлороформа. Все порции экстракта сливают в мерную колбу на 25 .мл и объем его доводят хлороформом до метки. Кроме комплекса кобальта с |3-нитрозо- а-нафтолом, он содержит некоторое количество комплексов дру­ гих металлов, а также избыток реагента. Экстракт помещают в делительную воронку на 1 0 0 мл, приливают 2 0 мл 2N раствора

соляной кислоты и содержимое воронки встряхивают 2 мин. После расслоения жидкости хлороформный слой сливают в другую дели­

и после расслоения ее сливают хлор(эформный раствор, очищен­ ный от избытка p-нитpoзo-a-нaфтoлa,, в чистую делительную во­ ронку. В последнюю приливают 10 мл 2 N раствора соляной кис­

лоты и встряхивают ее 30 с. В результате этой операции очищен­ ный хлороформный экстракт становится прозрачным. Объем его доводят до 50 мл хлороформом и определяют оптическую плот­ ность на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром или на спектрофотометре при длине волны X = 530 нм. Содержание

кобальта в пробе определяют по калибровочной кривой. Концен­ трацию кобальта, в исследуемой воде рассчитывают по формуле

с = ^ - 1 0 0 0 ,

149

нок наливают 50, 50, 50, 45 и 40 мл бидистиллята и соответственно *0,0; 1,0; 2,0; 5,0 и 10,0 мл рабочего стандартного раствора хло­ рида кобальта, содержащего 1 мкг Со/мл. Растворы перемеши­ вают и к ним приливают по 10 мл 40%-ж)го лимоннокислого нат­ рия. Далее проводят .все операции аналогично описанным в раз­ деле «Ход определения».

По результатам измерения оптической плотности хлороформ­ ных экстрактов строят калибровочный график, откладывая по. оси абсцисс содержание кобальта в пробе (в мкг), а по оси ординат соответствующие значения оптической плотности.

уксусной кислоты. Раствор, очищают от возможных примесей по­ сторонних .металлов, .пропуская его через колонку 2 0 X 1 см с

активированным углем. Скорость прохождения раствора через уголь 1 капля в 1 с. Уголь в колонке предварительно промывают 1 л -10%-наго раствора соляной кислоты. Затем уголь отмывают от. кислоты бидиетиллятом, высушивают и в течение 4—5. часов в аппарате Сокслета очищают от смолистых веществ серным эфи­ ром. Затем уголь высушивают и загружают в колонку:

3. 40%-ный раствор лимоннокислого натрия. 40 г СбН5 0 7 Ма3 растворяют в бидистилляте и объем раствора доводят до 1 0 0 мл.

4.2 N раствор соляной кислоты. Один объем химически чистой

концентрированной соляной кислоты смешивают с пятью объе­ мами бидистиллята.

5.2N раствор едкого натра. 8 г химически чистого NaOH ра­

на 10 мл, две — на 5 мл, одна — на 2 мл и. одна — на 1 мл. 6 . Одна колонка-для активированного угля (/ = 20 см, d = 1 см). 7. Один аппарат Сокслета на 250 см3. 8 . Десять чашек фарфоровых d =

= 15 см.

150