Файл: Лурье, Ю. Ю. Химический анализ производственных сточных вод.pdf

10.1. ТИТРИМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Р еакт ивы

Фосфатный буферный раствор. Растворяют в дистиллированной воде, не содержащей аммонийных солей и аммиака, 14,3 г безводного КН5РО4 и 68,8 г безводного К2НРО4 и разбавляют раствор такой же водой до 1 л.

Другие реактивы — см. разд. 15.

Ход определения. Определения проводят в комнате, где в воздухе нет аммиака. В колбу для перегонки емкостью 800 мл помещают такой объем анализируемой сточной воды, чтобы в нем содержалось 2 — 6 мг азота в виде аммиака или солей ам­ мония, нейтрализуют до pH = 7 (необходимое для нейтрализа­ ции количество кислоты или щелочи находят титрованием другой порции сточной воды), приливают 25 мл фосфатного буфер­ ного раствора, разбавляют, если надо, до 400 мл безаммиачной дистиллированной водой и отгоняют 200 мл жидкости, поместив в приемник 50 мл раствора борной кислоты. Затем титруют, как описано в разд. 15.

При анализе фенольных сточных вод фосфатного буферного раствора не прибавляют, а взамен наливают 20 мл 40%-ного раствора едкого натра.

Расчет. Содержание аммонийных ионов и аммиака в расчете на NHt (х) в мг/л находят по формуле:

Фосфатный буферный раствор — см. выше.

Реактив Несслера. Приготовляют одним из следующих способов.

1. Растворяют, в 50 мл безаммиачной воды 50 г иодида калия. Отдельно 30 г хлорида ртути (IJ) растворяют в 150 мл нагретой до кипения безаммиач­ ной воды. Горячий раствор хлорида ртути(II) приливают к раствору иодида калия до появления не исчезающего при перемешивании красного осадка. Затем фильтруют через стеклянный фильтр или через слой прокаленного асбеста И к фильтрату прибавляют раствор 150 г едкого кали в 300 мл безаммиачной воды. Разбавив полученный раствор до 1 л, вводят в него ещё 5 мл насыщенного раствора хлорида ртути(II) и оставляют в темном месте до полного просветления. Хранят в темноте в склянке, закрытой корковой пробкой; при употреблении отбирают пипеткой прозрачную жидкость, не взмучивая осадка со дна склянки.

2. Растворяют в небольшом количестве безаммиачной воды 100 г без-', водного иодида ртути(П) и 70 г безводного йодида калия. Полученную смесь

медленно, при непрерывном перемешивании переносят в охлажденный рас­ твор 160 г едкого натра в 500 мл безаммиачной воды. Затем полученную смесь разбавляют безаммиачной водой до 1 л. Хранят в тех же условиях, что и реактив, приготовленный как указано в разд. 16.1.

чании отгонки содержимое колбы разбавляют безаммиачной водой до метки. Отобрав аликвотную порцию, содержащую

5—60 мкг NHJ, если измерение оптической плотности будут

проводить в кювете толщиной 5 см (или 25—300 мкг NH^, если пользуются кюветой с толщиной слоя 1 см), разбавляют без­

Оптическую плотность полученного окрашенного раствора измеряют при Я = 400—425 нм (синие светофильтры), поместив во вторую кювету фотоколориметра растворхолостого опыта с одними реактивами.

Расчет. Содержание аммиака в пробе находят по калибро­ вочной кривой, для приготовления которой пользуются раство­ ром х. ч. хлорида аммония в безаммиачной воде.

При отсутствии фотоколориметра можно определять интен­ сивность окраски полученного раствора сравнением со стан­ дартным раствором в цилиндрах Генера, как обычно.

16.3. КОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ ФЕНОЛЬНО-ГИПОБРОМИТНЫИ МЕТОД*

Ионы аммония реагируют с гипобромитом и фенолом с об­ разованием индофенольного соединения, имеющего синюю окраску:

Реактивы

Гипобромит натрия. К 400 мл 9%-ного раствора едкого натра приливают 5,2 мл раствора брома. Смесь тщательно встряхивают в склянке темного стекла и разбавляют безаммиачной водой, до 1200 мл. Содержание NaOBr в полученном растворе должно быть около 1,5%, концентрация свободной щелочи — около 0,6 н.

68

ляют безаммиачной водой до 300 мл. Приготовленный таким способом рас­ твор устойчив в течение 2—3 месяцев.

Хлористоводородная кислота, разбавленная 1:3.

Едкий натр, 0,3%-ный раствор.

Ход определения. А. По с л е о т г о н к и а м м и а к а (отгон собирают в 0,02 и. раствор H2SO4). Отбирают такой объем ди­

стиллята, чтобы в нем содержалось от 5 до 100 мкг NHt, разбав­ ляют до 100 мл безаммиачной водой, приливают 2 мл раствора фенолята натрия, перемешивают, прибавляют 15 мл раствора гипобромита натрия, оставляют на 50 мин и измеряют оптиче­ скую плотность при X = 610 нм.

Для построения калибровочной кривой отбирают порции

NHJ, помещают в делительную воронку и разбавляют до 50 мл безаммиачной водой. Затем добавляют по каплям разбавлен­ ную (1:3) хлористоводородную кислоту до pH = 3 (применяют в качестве внешнего индикатора бромфеноловый синий или бу­ магу конго). Затем вводят 5 мл хлороформа, встряхивают 2 мин, дают хлороформу собраться на дне воронки и удаляют хлороформный слой. Эту обработку применяют для удаления из пробы веществ, экстрагируемых хлороформом, ее повторяют еще раз с новой порцией хлороформа в 5 мл. Обычно двух об­ работок бывает достаточно. Если водный слой остается окра­ шенным, на это не обращают внимания — окраска вызвана со­ единениями, не извлекаемыми хлороформом при pH = 3. Вод­ ный слой приводят к pH = 7 по лакмусовой бумаге, прибавляют 3 мл раствора фенолята, 15 мл раствора гипобромита и взбал­ тывают. Жидкость окрашивается в голубой цвет. Образовав­ шееся соединение извлекают хлороформом, для этого раствор снова подкисляют хлористоводородной кислотой до pH = 3 и экстрагируют, добавляя 5 мл хлороформа и встряхивая в тече­ ние 2 мин. Слой хлороформа окрашивается в розовый цвет. Его переносят в другую делительную воронку, приливают 5 мл 0,3 %-ного раствора NaOH и взбалтывают. Окрасившийся в го­

69

16.4. РАСЧЕТ СОДЕРЖАНИЯ ИОНОВ АММОНИЯ И СВОБОДНОГО АММИАКА В ОТДЕЛЬНОСТИ

Отношение концентраций свободного аммиака NH3 и ионов

аммония NHJ является функцией концентрации водородных ионов.

Определив суммарное их содержание одним из описанных выше методов, полученный результат делят на эквивалентный

BecNHj, равный 18,04, затем по табл. 3, зная pH анализирован­ ной пробы, находят относительное содержание NH3 в процентах

и, вычтя его из 100%, — относительное содержание ионов NHj. Умножив эти значения на найденное суммарное содержание

центрации NH3 и NH4 (в мг/л).

Пользуясь этими найденными значениями, не следует забы­ вать, что при изменении pH сточной воды, по какой бы причине оно не произошло, а также температуры, изменится соответ­ ственно и отношение концентраций аммиака и ионов аммония.

Таблица составлена для растворов с ионной силой, равной 0,025, что приблизительно отвечает общему содержанию со­ лей — 1 г/л. Колебания в ионной силе сравнительно мало отра­ жаются на относительном содержании NH3. Влияние темпера­ туры весьма значительно, особенно при средних значениях pH,

70