Файл: Бучило Э. Очистка сточных вод травильных и гальванических отделений.pdf

Необходимые реактивы

1. Хлороформ. 2. 96%-ный этиловый спирт. 3. Концентрирован­ ная соляная кислота. 4. Концентрированная серная кислота. 5. Кон­ центрированная азотная кислота. 6 . Спиртовой раствор двуметилгли- окси-ма. Растворить 1 г д-ву-метилглиоисима в 100 см3 эфирного 96%-ного спирта. 7. 10%-ный раствор лимонной кислоты. 8 . і;2,5 и К2%-ные растворы гидроокиси аммония. 9. 8 %-ный раствор гидро­ окиси натрия; 10. ,2 %-ный раствор персульфата аммония.

лоты и нагревают до повторного образования белого дыма SCbЗатем с целью отгонки окислов азота следует два раза проки­

пятить пробу, каждый раз добавляя до -30—50 см3 дистиллирован­ ной воды. Воду следует доливать осторожно, после предваритель­ ного охлаждения пробы до комнатной температуры.

После полного удаления окиси азота, на что указывает отсут­

объемом 100 ом3 и дополнить дистиллированной водой до мерной черты.

-После этого отмеряют в коническую колбу пипеткой 50 см3 ра­ створа, добавляют 5 см3 лимонной кислоты и нейтрализуют 12,5%- ным раствором аммиака (в присутствии лакмусовой бумажки) до pH = 7, доливая добавочно 5 см3 этой кислоты. -Раствор следует пе­ ренести в мензурку, дополнить дистиллированной водой до 76 см3 и долить 5 см3 раствора диметилглиаксима. После перемешивания раствор экстрагируется тремя порция-ми по 5 ом3 каждая хлоро­ формом. Хло-роформовый экстракт встряхивают в мерном стакане в присутствии 2 0 см3 1,2 %-ного раствора гидроокиси аммония, а затем с целью перевода никеля в водный раствор хлороформовую вытяжку взбалтывают с 5 см3 4%-ной соляной кислоты.

Отделившийся слой соляной кислоты следует перенести в кони­

1 см3 раствора диметилглиоксима, .после чего пробу -нагревают в во­ дяной -ва-н-не до Ö03C и -выдерживают при этой .температуре -в тече­ ние 5. мин, а затем после охлаждения переносят в мерную колбу объемом 100 см3 и дополняют дистиллированной -водой до мерной черты. После выдержки в течение 10 мин определяют экстинцию ра­ створа, щря-меняя спектрофотометр при длине абсорбированной вол­

136

2. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ

Измерение некоторых физических 'величин служит очень важным дополнением химических анализов воды и промышленных сточных вод. Большое значение име­ ют электрометрические замеры pH, окислительно-вос­ становительного потенциала и электролитической про­ водимости. Они дают дополнительную информацию о степени загрязнения анализируемых жидкостей. Не­ сколько другой характер имеют измерения температу­ ры и интенсивности протекания сточных івод, а также скорости осаждения взвеси и влажности осадков, выде­ ленных из сточных вод, так как полученные результаты могут в определенной степени 'служить в качестве ин­ формационного материала о работе отделения очистки сточных вод.

Электрометрические измерения

Измерение показателя pH

Во многих случаях протекание процессов очистки воды или обезвреживания сточных вод регулируется с помощью концентрации и, более точно, с помощью ак­ тивности ионов водорода, содержащихся в реакцион­ ной среде.

Как известно, вода диссоциирует на ионы

2Н20 ^ Н 30 + + О Н ~ ,

причем равновесие этой реакции сильно сдвинуто вле­

и .вода имеет нейтральную реакцию.

В результате соответствующего увеличения или умень­ шения концентрации ионов [Н30+] получают «целые растворы, в которых [Н3О+]>10~7 или основные раство­ ры, в которых [Н30 + ]< ІО”7.

Как показали точные измерения, значение ионного произведения воды изменяется вместе с температурой, что приводит к изменению также и концентрации гидро­ ксильных ионов, отвечающей условию нейтрализации при различных температурах [51] (табл. 11).

Таблица 11

Зависимость ионного произведения воды К® и pH от температуры

В практике аместо концентраций для облегчения рас­ четов применяют отрицательный десятичный логарифм из значения концентрации гидроокисных ионов, называе­ мый показателем pH:

больших концентраций ионов: от концентрации ігидроксониевых ионов в кислом однонормальном растворе, для которого рН = 0, до концентрации гидроксильных ионов в основном однонормальном растворе, для кото­ рого р Н = 14.

роксильных ионов, которая значительно отличается от их концентрации [52].

Активность гидроксильных ионов определяется пока­

138

При больших концентрациях раствора электролита существует заметная разница между pH и раН, так как

рому изменению значения pH раствора, в соответствии с зависимостью, вытекающей из уравнения, описываю­ щего значение (Kw) ионного множителя при данной температуре.

Совершенно по другому ведут себя буферные раство­ ры, в которых под влиянием таких же количеств кисло­ ты или основания лишь незначительно изменяется зна­ чение pH. Максимальную буферную емкость имеют ра­

чительное разбавление буферного раствора водой без заметного изменения его реакции [53, 54, 55].

Буферные растворы необходимы прежде всего при градуировании приборов, применяемых для измерения значения pH. Ниже приведен химический состав и кон­ центрация эталонных'буферных растворов [53]. Для практических целей вполне пригодным буфером являет­

1 В скобках приведена молярная концентрация.

Порядок определения

Определение значения pH .анализируемого раствора электрометрическим способом заключается ів измерении э.д.с. гальванической цепи, состоящей из измерительно­ го (индикаторного) электрода и компенсационного (сравнительного) электрода. В качестве измерительного электрода чаще всего применяют стеклянный электрод, реже сурьмяный. Компенсационными электродами Обыч­ но служат каломелевые электроды (с различной кон­ центрацией КС1) или хлористосеребряные. Э.д.с. изме­ рительной ванны изменяется вместе с изменением pH раствора, в который погружены электроды, в соответст­ вии с уравнением

Т — абсолютная температура, °К;

F — число Фарадея (К= 96512 К/г-ион).

Значения коэффициента g для различных темпера­ тур следующие:

'Вследствие специфических свойств стеклянного электрода, имеющего прямолинейную зависимость по­ тенциала от активности ионов водорода в растворе толь­ ко в определенной области значений pH, необходимо определять точное значение Е0, применяя эталонные бу­ ферные растворы в определенных условиях работы. Та­ кое определение необходимо при градуировании рН-мет- ра. При этом следует отметить, что хотя из всех извест­ ных электродов стеклянный электрод наиболее универ­ сальный с точки зрения его применимости для измере­ ния pH, все же ів области крайних значений pH (рН<1 и pH >12) его характеристика не прямолинейна, что вы­ зывает необходимость в проведении сравнительных из-

140