Лабораторный практикум по аналитическим методам в экологии (стр. 5 )

При обработке 100 мл пробы ртуть можно определить в концентрациях 0,05-1 мг/л с точностью ±5%. Более низкие концентрации ртути определяются экстрагированием из большего объема пробы (до 500 мл) или после упаривания предварительно подщелоченного раствора.

Мешающие влияния. Определению могут помешать красители, экстрагируемые хлороформом. Если присутствуют такие вещества, то после прибавления ацетатного буферного раствора, комплексона и роданида их экстрагируют малыми порциями хлороформа до тех пор, пока последний экстракт не станет бесцветным только тогда экстрагируют раствором дитизона. Большие количества органических соединений устраняют минерализацией; ее используют также в присутствии органических соединений ртути. Пробу минерализуют кипячением с перманганатом калия в кислой среде. Подходящее количество пробы (с содержанием ртути 0,005-0,1 мг) помещают в колбу, снабженную пришлифованной пробкой, и прибавляют 1 мл концентрированной серной кислоты и несколько капель насыщенного раствора перманганата калия. Затем в колбу добавляют кипелки и подсоединяют ее к обратному холодильнику. Смесь кипятят. Если раствор обесцветится, то через обратный холодильник прибавляют по каплям еще немного горячего раствора перманганата до тех пор, пока фиолетовая окраска в колбе не сохранится в течение 15 мин. Большой избыток перманганата вредит определению.

Раствор охлаждают, обратный холодильник ополаскивают дистиллированной водой, сливая ее в колбу, и по каплям прибавляют насыщенный раствор сернокислого гидроксиламина или сернокислого гидразина до полного обесцвечивания анализируемого раствора.

Определению мешают сильные окислители. Их присутствие в пробе обнаруживают прибавлением нескольких капель соляной кислоты, 10%-ного раствора иодида калия и раствора крахмала. Если реакция дает положительный результат, то к приготовленной для определения пробе прибавляют нужное количество насыщенного раствора сернокислого гидразина или сернокислого гидроксил амина.

Сильнокислые или сильнощелочные пробы (к ним относятся и пробы после минерализации или упаривания) следует до определения нейтрализовать разбавленной серной кислотой или разбавленной щелочью (IN) до слабокислой реакции (рН=4-5).

Аппаратура, реактивы и материалы.

1.  Фотометр с сине-зеленым светофильтром ().

2.  Кюветы с толщиной слоя 1-2 см.

3.  Буферный раствор: растворяют 57 мл ледяной уксусной кислоты и 82 г кристаллического ацетата натрия в дистиллированной воде и дополняют до 1 л.

4.  Комплексон III, примерно 0,IН раствор: растворяют 37,2 г двунатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты в дистиллированной воде и разбавляют до 1 л.

5.  Роданид калия, примерно 0,IН раствор: растворяют 9,72 г роданида калия в дистиллированной воде и дополняют объем до 1 л.

6.  Аммиак, 5%-ный раствор: 200 мл концентрированного раствора аммиака разбавляют дистиллированной водой до 1 л.

7.  Хлороформ, очищенный перегонкой.

8.  Дитизон, раствор для экстрагирования:

А. Основной раствор. В делительной воронке 50 мг дитизона растворяют в 100 мл хлороформа и прибавляют 200 мл дистиллированной воды и 5-10 мл концентрированного раствора аммиака. Смесь энергично встряхивают в течение 2 мин. После расслоения слой хлороформа сливают. В делительную воронку прибавляют 20 мл хлороформа, смесь вновь встряхивают, отстаивают и хлороформ снова сливают. Трубку делительной воронки высушивают фильтровальной бумагой и в воронку прибавляют 200 мл хлороформа и разбавленную соляную кислоту до образования кислой реакции. Смесь встряхивают до тех пор, пока выделенный дитизон не перейдет в хлороформ. Хлороформный слой сливают в другую делительную воронку и трижды промывают встряхиванием с 50 мл дистиллированной воды. После этого раствор дитизона сливают в склянку из темного стекла и сверху осторожно покрывают слоем 0,5% - ной серной кислоты, содержащей 0,5% сернокислого гидразина. Раствор хранят в темноте на холоду; он устойчив в течение 2 месяцев.

Б. Рабочий раствор. К 1 объему основного раствора прибавляют 4 объема хлороформа. Раствор устойчив в течение 14 дней, его хранят на холоду в склянке из темного стекла.

9. Основной стандартный 0,05Н титрованный раствор нитрата ртути (II) приготовляют следующим образом: 8,5 г увлажняют 1 мл концентрированной азотной кислоты, растворяют в небольшом количестве воды и доводят до 1 л (для приготовления раствора можно применить также окись ртути: 5,5 г растворяют в небольшом избытке концентрированной азотной кислоты). Поправку к титру () определяют титрованием 5мл 0,04Н основного раствора хлорида натрия, доведенного до 100 мл бидистиллятом. 0,05Н основной раствор хлорида натрия готовят растворением в бидистилляте 2,9221 г , высушенного при 105°С, и доведением при 20°С объема до 1 л. При титровании используют смешанный индикатор, приготовленный растворением 0,5 г ди-фенилкарбазона и 0,05 г бромфенолового синего в 100 мл 95%-ного этанола. Раствор сохраняют в темной бутылке. Концентрация полученного основного стандартного раствора - 5,0151 : мг

Рабочий раствор I. Из бюретки отмеряют в мерную колбу на 1 л 49,85* мл 0,05Н основного раствора ( - поправочный коэффициент для раствора, точно приведенного к 0,05Н) и доводят до метки дистиллированной водой; 1 мл полученного раствора содержит 0,25 мг .

Рабочий раствор II. 20,0 мл рабочего раствора 1 разбавляют дистиллированной водой до 1 л. Используют только свежеприготовленный раствор; 1 мл его содержит 0,005 мг

Ход анализа. Выбирают делительные воронки, первую - на 250-270 мл (по объему обрабатываемой пробы), остальные - по 100-150 мл. В первую и вторую воронки помещают по 10 мл буферного раствора, 10 мл раствора комплексона III и 10 мл раствора роданида калия. Во вторую воронку прибавляют еще 20 мл дистиллированной воды. Растворы перемешивают. В третью воронку наливают 50 мл 5%-ного раствора аммиака. Затем в первую воронку наливают такой объем пробы, чтобы в нем содержалось 0,005-0,1 мг ртути. Разбавляют дистиллированной водой до 100 мл, прибавляют 10 мл хлороформа, смесь встряхивают и после расслаивания органический слой отбрасывают. В первую воронку прибавляют 25 мл рабочего раствора дитизона и экстрагируют 2 мин, не очень сильно встряхивая. После разделения слоев смесь еще раз немного встряхивают и дают ей хорошо отстояться. Экстракт сливают в другую воронку, куда при этом не должно перейти ни малейшего количества водного слоя (отверстие в кране первой воронки остается заполненным хлороформным раствором). Содержание второй воронки встряхивают 1 мин и дают разделиться слоям. Экстракт сливают в третью воронку и вновь встряхивают 1 мин. После полного расслаивания органический раствор фильтруют через маленький бумажный фильтр. Первую порцию фильтрата отбрасывают, а остальное собирают в кювету и измеряют оптическую плотность.

Аналогично проводят холостое определение с равным объемом дистиллированной воды. Полученные значения оптической плотности вычитают из значения, найденного для испытуемой воды, и по калибровочной кривой находят содержание ртути.

Построение калибровочной кривой. В ряд мерных колб по 250 мл отмеряют 0; 2,5; 5,0; 10,0; 15,0; . . .; 50,0 мл рабочего стандартного раствора II и колбы доливают дистиллированной водой до меток. Из приготовленных стандартных растворов с концентрацией 0; 0,05; 0,10; . . .; 1,0 мг/л ртути отбирают по 100 мл в делительные воронки и обрабатывают описанным выше способом. Из значений измеренных оптических плотностей вычитают значения, полученные при холостом определении и строят график в координатах оптическая плотность - концентрация ртути.

Содержание ртути , мг/л, вычисляют по формуле

где - концентрация ртути, найденная по калибровочной кривой, мг/л; - объем пробы, мл; 100 - объем, до которого разбавлена проба, мл.

Округление результатов. Диапазон, мг/л: 0,010-0,100; 0,10-0,20; 0,20-0,50; 0,50-1,00.

Округление, мг/л: 0,005; 0,01; 0,02; 0,05.

Работа 2.2.3. Определение меди в виде аммиаката фотометрическим

методом

Сущность метода. Метод основан на образовании комплексного соединения ионов меди с аммиаком, обладающим интенсивной сине-фиолетовой окраской. Процесс взаимодействия ионов меди с аммиаком носит ступенчатый характер:

Так как устойчивость образующихся комплексов различается мало, то в растворе будет находиться смесь нескольких аммиакатов меди, количественное соотношение которых зависит от концентрации аммиака, присутствующего в растворе.

Окраска аммиаката меди обусловлена переходами вследствие расщепления основного электронного состояния ионов меди в поле лигандов.

МОЛЯРНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ПОГЛАЩЕНИЯ тетрааммиаката меди при = 640 нм равен 1*102. Низкое значение позволяет определить достаточно высокие концентрации ионов меди.

Аппаратура, реактивы и материалы.