Колориметрический метод

В основе колориметрического метода лежит образование окрашенного соединения, образуемого в результате взаимодействия анализируемого компонента пробы с реагентом либо органического, либо неорганического происхождения. Интенсивность окраски пропорциональна концентрации анализируемого компонента. Концентрация анализируемого компонента определяется путем сравнения интенсивности образовавшейся окраски со спектром цветовой шкалы на специальной колориметрической карте (компарирование). Исследование анализируемой пробы без добавления колориметрических реагентов в качестве холостого образца при компарировании позволяет скомпенсировать собственную окраску или небольшую мутность пробы.

Титриметрический метод

Титриметрический метод основан на зависимости содержания анализируемого компонента в пробе в точке эквивалентности от количества добавленного титриметрического реагента (титранта). Необходимое количество титранта (точка эквивалентности) фиксируется по изменению окраски специального реагента-индикатора, предварительно вводимого в анализируемую пробу. Отсчет показаний проводится по шкале титровальной пипетки, проградуированной в единицах концентрации определяемого компонента.

Схема проведения колориметрических определений с использованием тестовых полосок заключается в следующем.

1) В реакционный мерный стаканчик помещают 5 мл анализируемой пробы.

2) К пробе добавляют необходимые реагенты и содержимое стаканчика тщательно перемешивают.

3) Тестовую полоску опускают в стаканчик так, чтобы реакционная зона полоски полностью погрузилась в раствор и выдерживают указанное время.

4) Извлекают тестовую полоску из раствора, удаляют излишки жидкости из реакционной зоны, осушая ее о край стаканчика, и через установленное время сравнивают окраску реакционной зоны с цветовой колориметрической картой, нанесенной на упаковочную тубу.

Схема проведения колориметрических определений с использованием скользящих компараторов

В две колориметрические пробирки с завинчивающимися крышками помещают по 5 мл анализируемой пробы, одна из которых используется в качестве измеряемой, а другая — как холостая.

К измеряемой пробе добавляют необходимые реагенты, содержимое тщательно перемешивают. К холостой пробе реагенты не добавляют.

3) Выдерживают время, необходимое для образования окраски.

Обе пробирки помещают в скользящий компаратор: в верхнее отверстие (заостренная часть компаратора) - холостую пробу, в нижнее - измеряемую пробу.

Скользящий компаратор устанавливают на колориметрическую карту, соответствующую определяемому компоненту, наблюдают сверху через открытые пробирки и передвигают компаратор по цветовой шкале до совпадения окрасок в обоих сосудах.

6) На результат измерения указывает заостренная часть скользящего компаратора.

Схема проведения колориметрических определений с использованием компаратора с вращающимся диском

1) В две колориметрические пробирки с завинчивающимися крышками помещают по 6 мл анализируемой пробы, одна из которых будет использована в качестве измеряемой, а другая - как холостая.

2) К измеряемой пробе добавляют необходимые количества реагентов и содержимое тщательно перемешивают. К холостой пробе реагенты не добавляют.

3) Выдерживают время, необходимое для образования окраски.

4) Обе пробирки помещают в ячейки компаратора: в правую - измеряемую пробу, в левую - холостую пробу.

5) Вращают диск до совпадения окрасок в окошках в левой части компаратора.

Результат измерения считывают в окошке, расположенном в правой части компаратора.

Схема проведения титриметрических измерений

Стаканчик для титрования заполняют анализируемой пробой до отметки 5 мл, добавляют соответствующий раствор реагента (индикатора) и тщательно перемешивают.

2) Кончик пустой титровальной поршневой пипетки опускают в соответствующий раствор титранта.

Заполняют раствором титранта медленным поднятием плунжера до уровня, когда темное уплотнение поршня совместится с нулевым делением шкалы пипетки.

Вынимают пипетку из раствора и быстро вытирают ее кончик фильтровальной бумагой.

Осторожным нажатием на плунжер пипетки по каплям добавляют раствор титранта в стаканчик с пробой, перемешивая содержимое покачиванием стаканчика после добавления каждой капли. Титрование продолжают до окрашивания пробы в соответствующий цвет.

6) Результаты измерения считывают на шкале пипетки напротив черного уплотнения поршня.

После окончания определения пипетки опускают в соответствующую бутылочку с реагентом, выдавливают остатки титранта нажатием плунжера до упора вниз и навинчивают крышку с пипеткой на бутылочку

Дозирование жидких реагентов осуществляют путем отсчета капель, вытекающих через калиброванные отверстия капельниц, вмонтированных в бутылочки с реагентами под завинчивающимися крышками. При дозировании реагента капельницу следует держать строго вертикально. Вводить реагент нужно медленно, приблизительно 1 каплю в секунду.

Дозирование сыпучих реагентов осуществляется при помощи микроложек, вмонтированных в крышку соответствующих бутылочек с реагентами. При отмеривании реагента следует наполнить микроложку с "горкой”, затем удалить лишний порошок с края бутылочки до уровня краев микроложки. Микроложка должна использоваться только для подачи определенного реагента, не соприкасаясь с прочими реагентами или анализируемой пробой.

После дозирования реагента бутылочка должна быть плотно закупорена завинчивающейся крышкой.

Градуировка шкалы титровальных пипеток соответствует определяемому компоненту, поэтому их не следует менять друг с другом.

Лабораторная работа №3

Колориметрическое определение ионов аммония (NH⁺₄) c использованием тестовых полосок

Аналитическая реакция

Определение основано на чувствительной и специфичной реакции ионов NН⁺₄ с реактивом Несслера.

Реагенты и оборудование: тестовые полоски «Аммоний-тест»; аммоний; реакционный мерный стаканчик; колориметрическая карта на упаковочной тубе с измерительной шкалой 0-10-30-60-100-200-400 мг/л NH⁺_4.

Условия измерения: на ионы NH⁺₄ проба должна быть проанализирована как можно скорее после отбора.

Проведение измерения

Мерный стаканчик ополаскивают анализируемой пробой. Помещают в него 5 мл пробы. Добавляют в стаканчик 10 капель реагента аммоний и тщательно перемешивают содержимое, аккуратно вращая стаканчик. Погружают в раствор на 1 сек. реакционную зону тестовой полоски. Удаляют с тестовой полоски излишки жидкости и через 10 сек. сравнивают окраску реакционной зоны о колориметрической шкалой на упаковочной тубе. Результат измерения с мг/л NH⁺₄ считывают под идентифицированной зоной колориметрической шкалы.

Лабораторная работа №4

Колориметрическое определение ионов свинца (Pb²⁺) с использованием тестовых полосок.

Реагенты и оборудование: тестовые полоски «Свинец-тест»; свинец; реакционный мерный стаканчик; колориметрическая карта на упаковочной тубе с измерительной шкалой 20-40-100-200-500 мг/л Рb²⁺.

Условия измерения: после добавления реагента - свинца значение рН анализируемой пробы должно находиться в диапазоне 2-5.

Проведение измерения

Мерный стаканчик ополаскивают анализируемой пробой, помещают в него 5 мл пробы, добавляют в стаканчик 2 капли реагента - свинца и тщательно перемешивают содержимое вращением стаканчика, погружают в раствор на 1 сек реакционную зону тестовой полоски. Удаляют с тестовой полоски излишки жидкости и через 2 мин сравнивают окраску реакционной зоны с колориметрической шкалой на упаковочной тубе. Результат измерения Рb²⁺ (мг/л) считывают под идентифицированной зоной колориметрической шкалы.

Лабораторная работа N5

Колориметрическое определение хромат-ионов (CrO^2-₄) с использованием тестовых полосок

Аналитическая реакция

Определение основано на окислительно-восстановительной реакции между

хромат-ионом и дифенилкарбазидом.

Реагенты и оборудование: тестовые полоски «Хромат-тест»; хромат (серная кислота); универсальная рН-индикаторная бумага; реакционный мерный стаканчик; колориметрическая карта на упаковочной тубе с измерительной шкалой 3-10-30-100 мг/л СгO^2-_4.

Условия измерения: после добавления хромат-реагента значение рН анализируемой пробы должно быть меньше 1.

Проведение измерения

Мерный стаканчик ополаскивают анализируемой пробой, помещают в него 5 мл пробы, добавляют в стаканчик 2 капли хромат-реагента и тщательно перемешивают содержимое вращением стаканчика. При помощи универсальной рН-индикаторной бумаги измеряют рН раствора. Если рН 1, добавляют еще 1 каплю хромат-реагента, перемешивают раствор и измеряют рН. Так продолжают до тех пор, пока рН раствора не станет меньше 1. После этого погружают в раствор на 1 сек реакционную зону тестовой полоски, удаляют с тестовой полоски излишки жидкости и через 15 сек сравнивают окраску реакционной зоны с колориметрической шкалой на упаковочной тубе. Результат измерения в СгО^2-₄ (мг/л) считывают под идентифицированной зоной колориметрической шкалы.

Лабораторная работа N6.

Колорометрическое определение ионов амония (NH⁺₄ ) с использованием компаратора с вращающимся диском.

Аналитическая реакция.

Колориметрическая реакция основана на специфическом взаимодействии аммония с реактивом Несслера. Ионы аммония реагируют с реактивом Несслера в щелочной среде с образованием соли желто-коричневого цвета.

Реагенты и оборудование: реагентNH⁺₄-1В; реагентNH⁺₄-2В со встроенной микроложкой: реагентNH⁺₄-3В; 2 колориметрические пробирки c завинчивающимися крышками; 2 шприца-дозатора; компаратор c вращающимся диском, измерительная шкала которого проградуирована: 0-0,2-0,5-0,8-1,3-2,0-3,0-4,5-6-8 мг/л NH.⁺₄

Условия измерения: на ион NH⁺₄ проба должна быть проанализирована как можно скорее после отбора. Температура анализируемой пробы должна быть в интервале 20-30 ⁰С.

Проведение измерения

Две колориметрические пробирки дважды ополаскивают анализируемой пробой. В обе пробирки при помощи шприца-дозатора помещают по 6 мл пробы, одна из которых используется в качестве измеряемой, другая - как холостая. К измеряемой пробе при помощи шприца-дозатора добавляют 0,6 мл реагента NH⁺₄ -1В. Для этого носик шприца-дозатора вставляют в специальный штуцер в крышке пластиковой бутылочки, переворачивают бутылочку так, чтобы шприц оказался внизу и отбирают реагент в шприц в количестве, превышающем 0,6 мл. Затем обратным ходом поршня доводят количество реагента в шприце до 0,6 мл, переворачивают бутылочку, вынимают шприц из штуцера и добавляют реагент к измеряемой пробе. Пробирку закрывают завинчивающейся крышкой и перемешивают. Затем добавляют 1 микроложку реагента NH₄⁺ -2В, закрывают крышкой, перемешивают до полного растворения реагента и выдерживают 5 минут. По истечении указанного времени добавляют 4 капли реагента NH⁺₄ -3В, перемешивают и проводят измерение в компараторе. Для этого обе пробирки помещают в ячейки компаратора: в правую - измеряемую (окрашенную) пробу, в левую - холостую (неокрашенную) пробу. Вращают диск компаратора до совпадения окрасок в окошках в левой части компаратора. Результат измерения NH⁺₄ (мг/л) считывают в окошке, расположенном в правой части компаратора.

Лабораторная работа №7

Колориметрическое определение ионов цинка (Zn²⁺) с использованием компаратора с вращающимся диском

Аналитическая реакция

Определение основано на колориметрировании сине-зеленого тройного комплекса цинка с тиоцианатом и бриллиантовым зеленым, образующегося в кислой среде.

Реагенты и оборудование: реагент «Zn-1А»; реагент «Zn-2А»; реагент «Zn -3А» со встроенной микроложкой; 2 колориметрические пробирки с завинчивающимися крышками; дозировочная ложка для реагента «Zn-2А»: шприц-дозатор; компаратора с вращающимся диском; измерительная шкала которого проградуирована: 0-0,2-0,2-0,3-0,4-0,5-0,7-1-5 мг/л Zn²⁺ .

Условия измерения: Температура анализируемой пробы должна быть в интервале 20-25 оС.

Проведение измерения

Две колориметрические пробирки дважды споласкивают анализируемой пробой. В обе пробирки при помощи шприца-дозатора помещают по 6 мл пробы, одна из которых используется в качестве измеряемой, другая - как холостая. К измеряемой пробе добавляют 5 капель реагента «Zn-1А», закрывают крышкой и перемешивают. Затем добавляют 1 дозировочную ложку реагента «Zn-2А», закрывают крышкой и перемешивают до полного растворения реагента. После этого добавляют 1 микроложку реагента «Zn -3А», перемешивают до полного растворения реагента и выдерживают 5 мин. По истечение указанного времени добавляют 4 капли реагента «Zn-4А», перемешивают и проводят измерение в компараторе. Для этого обе пробирки помещают в ячейки компаратора: в правую - измеряемую (окрашенную) пробу, в левую - холостую (неокрашенную) пробу. Вращают, диск компаратора до совпадения окрасок в окошках в левой части компаратора. Результат измерения в мг/л Zn считывают в окошке, расположенном в правой части компаратора.

Лабораторная работа №8

Колориметрическое определение ионов нитрита (NO^-₂) с использованием компаратора с врашаюшимся диском

Аналитическая реакция

Колориметрическое определение основано на реакции нитрита с сульфаниловой кислотой и N-(1-нафтил) – этилендиамин - гидрохлоридом с образованием красно-фиолетового азокрасителя (реакция Грисса).

Реагенты и оборудование: реагент «NO₂-АN» со встроенной микроложкой, 2 колориметрические пробирки с завинчивающимися крышками; шприц-дозатор; компаратор с вращающимся диском, измерительная шкала которого проградуирована: 0-0, -0,2-0,4-0,6-1,0-1,8№3-6-10 мг/л NO₂^-.

Условия измерения: на ион NO^-₂ проба должна быть проанализирована как можно скорее после отбора. Температура анализируемой пробы должна быть в интервале 20-40 ⁰С.

Проведение измерения

Две колориметрические пробирки дважды споласкивают анализируемой пробой. В обе пробирки при помощи шприца-дозатора помещают по 6 мл пробы, одна из которых используется в качестве измеряемой, другая - как холостая. К измеряемо пробе добавляют 1 микроложку реагента - NO_2, закрывают крышкой и перемешивают до полного растворения реагента. Пробу выдерживают в течение 3 мин, после чего проводят измерение в компараторе. Для этого обе пробирки помещают в ячейки компаратора: в правую - измеряемую (окрашенную) пробу, в левую - холостую (неокрашенную) пробу, вращают, диск компаратора до совпадения окрасок в окошках в левой части компаратора. Результат измерения с мг/л NO₂ считывают в окошке, расположенном в правой части компаратора.

Лабораторная работа №9

Колориметрическое определение ионов аммония (NH⁺₄) с использованием

скользящего компаратора.

Аммоний реагирует с хлорирующим агентом с образованием монохлорамина, который, реагируя с тимолом превращается в 2,2-изопропил- 5,5-метил-индофенол.

Реагенты и оборудование: реагент «аммоний-1»; реагент «аммоний-2»; с микроложкой реагент «аммоний-3»; шприц-дозатор; две колориметрические с завинчивающимися крышками; скользящий компаратор; колориметрическая карта аммоний с измерительной шкалой 0 – 0,2 – 0,4 – 0,6 – 1 – 2 – 3 – 5 мг/л NH⁺_4.

Условия измерения: на ион NH⁺₄ проба должна быть проанализирована как можно скорее после отбора.