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

Буферный раствор. Растворяют 250 г хлорида аммония, ч. д. а. в дистил­ лированной воде, прибавляют 25 мл концентрированного раствора аммиака, ч. д. а. и разбавляют до 1 л.

Хлористоводородная кислота, 2 и. К 830 мл дистиллированной воды приливают 170 мл хлористоводородной кислоты, ч. д. а., пл. 1,19 г/см3.

Реактивы, необходимые для определения нитрит-ионов, см. стр. 71.

Ход определения. Анализируемую пробу разбавляют так, чтобы ее концентрация оказалась в указанных выше пределах, желательно около 0,1 мг/л. К 100 мл полученного раствора приливают 2 мл буферного раствора и переносят-в редуктор, предварительно вылив из него избыток воды так, чтобы уровень опустился до слоя амальгамы. Пропускают анализируемый рас­ твор через редуктор со скоростью 4 мл/мин. Первые 40 мл прошедшего через редуктор раствора отбрасывают, затем со­ бирают 50 мл и определяют в них содержание нитрит-ионов, как описано в разд. 17.

Параллельно проводят холостое определение с таким же объемом дистиллированной воды.

Время от времени проверяют восстанавливающую способ­ ность редуктора, пропуская через него раствор с известным со­

держанием нитрат-ионов (0,1—0,5 мг/л NOJ). Эффект восста­ новления должен быть равным 95—100%.

Расчет. Содержание нитрат-ионов (я) в мг/л рассчитывают по формуле:

18.4. КОЛОРИМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ

СПРИМЕНЕНИЕМ САЛИЦИЛАТА НАТРИЯ

Всреде концентрированной серной кислоты нитрат-ионы реагируют с салицилатом натрия, образуя смесь. 3-нитросали- циловой и 5-нитросалициловой кислот, соли которых в щелоч­ ной среде имеют желтую окраску. Без разбавления можно опре­ делить нитрат-ионы в концентрациях от 0,1 до 20 мг/л.

Мешают определению окрашенные органические вещества. И* можно предварительно удалить обработкой пробы суспен­ зией гидроокиси алюминия. Если же окрашенные вещества образуются под действием серной кислоты на остаток после выпаривания (см. «Ход определения»), то этот метод определе­ ния нитратов применятадельзя.

Хлориды в концентрациях, превышающих 200 мг/л, мешают определению. Их можно удалить обработкой пробы сульфатом серебра, но в большинстве случаев высокая чувствительность

77

метода допускает устранение мешающего влияния хлоридов простым разбавлением пробы.

Железо мешает в концентрациях, превышающих 5 мг/л. Его можно предварительно отделить (а также и большинство тя­ желых металлов) указанной выше обработкой суспензией гид­ роокиси алюминия.

Нитриты не мешают, если концентрация их не превышает 1—2 мг/л. При содержании нитрит-ионов в концентрации 20 мг/л результат определения нитрат-ионов получается повы­ шенным на 1 мг/л. Если нитрит-ионов больше 2 мг/л, рекомен­ дуется удалить их выпариванием 20 мл пробы на водяной бане досуха с добавлением 0,05 г сульфата аммония.

Реактивы

Салицилат натрия, 0,5%-ный раствор, всегда свежеприготовленный. Рас­ творяют 0,5 г соли в 100 мл дистиллированной воды.

Серная кислота, пл. 1,84 г/см3 х. ч. или ч. д. а., не должна содержать нитратов.

Едкий натр и сегнетова соль, раствор. Растворяют 400 г едкого натра ч. д. а. и 60 г сегнетовой соли ч. д. а. в дистиллированной воде п после охла­ ждения разбавляют до I л.

хлороформа и разбавляют водой до 1 л; в 1 мл этого раствора содержится

0,100 мг N0".

Р а б о ч и й р а с т в о р . Разбавляют 10 мл приготовленного раствора ди­ стиллированной водой до 100 мл. 1 мл полученного раствора содержит

0,010 мг N 0“. Применяют только свежеприготовленный раствор.

Гидроокись алюминия, суспензия. Приготовляют, как описано на стр. 72.

Ход определения. Если анализируемая вода содержит окра­ шенные органические вещества (см. стр. 77), отбирают 150 мл пробы, прибавляют 3 мл суспензии гидроокиси алюминия, тща­ тельно перемешивают, оставляют на несколько минут и филь­ труют, отбрасывая первые порции фильтрата. К 20 мл филь­ трата (или первоначальной пробы, если обработка гидроокисью алюминия не проводилась) прибавляют 2 мл раствора салицилата натрия и выпаривают в фарфоровой чашке на водяной бане досуха. После охлаждения сухой остаток смачивают 2 мл серной кислоты и оставляют на 10 мин. Затем содержимое чашки разбавляют 15 мл дистиллированной воды, приливают 15 мл раствора едкого натра и сегнетовой соли, переносят ко­ личественно в мерную колбу емкостью 50 мл, обмывая стенки чашки дистиллированной водой, охлаждают до комнатной тем­ пературы, доводят дистиллированной водой до метки и полу­ ченный окрашенный раствор колориметрируют, применяя фиоле­

натра окраска не изменяется. Из найденного значения оптиче­ ской плотности вычитают оптическую плотность раствора, полу­

78

ченного в холостом опыте, в котором 20 мл дистиллированной воды подвергают такой же обработке. Результат определения находят по калибровочной кривой, для приготовления которой отбирают 0; 0,Ф; 1,0; ... 20,0 мл рабочего стандартного раствора нитрата калия, доводят дистиллированной водой до 20 мл, про­ водят определение, как описано выше, и строят калибровочный график в координатах: оптическая плотность — концентрация ни­ трат-ионов.

19.ОБЩЕЕ СОДЕРЖАНИЕ СЕРЫ («ОБЩАЯ СЕРА»)

Всточных водах могут присутствовать самые различные со­ единения, содержащие серу: неорганические — сульфаты, суль­ фиты, сульфиды, тиосульфаты, роданиды, свободная сера и т. п.,

органические— белковые соединения, органические сульфиды, дисульфиды, меркаптаны, различные сульфосоединения, поверх­ ностно-активные моющие вещества и многие другие. Серу в этих соединениях объединяют названием «общая сера». Опре­ делив ее содержание в сточной воде, можно затем отдельно определить серу сульфатов, сульфитов, сероводорода, роданидов, меркаптанов и т. д., уменьшая таким образом величину рассчитываемого по разности остатка, который записывается в таблицу результатов под названием «сера других химических соединений».

Для определения общего содержания серы прежде всего про­ водят окисление всех содержащих этот элемент веществ, при котором сера превращается в сульфат-ионы, а затем опреде­ ляют содержание последних. Окисление, следовательно, должно быть полным, и проводить его надо в условиях, исключающих потерю серы в виде летучих соединений. Для этого требуется обработка пробы сильными окислителями и обязательно в ще­ лочной среде. Если содержание органических веществ в пробе невелико, то во многих случаях достаточно кипячения пробы после добавления к ней бромной воды. При высоком .содержа­ нии органических веществ и в присутствии свободной серы и трудно окисляемых веществ обработку надо проводить бромом в присутствии хлороформа или четыреххлорист.ого углерода (в которых растворяется как бром, так и большое число орга­ нических веществ и сера) и завершать окисление спеканием со смесью MgO + ЫагСОз сухого остатка после выпаривания.

Если заранее не известно, будут ли органические вещества анализируемой сточной воды полностью окисляться первым способом, рекомендуется провести одно определение обоими способами и при совпадении полученных результатов в даль­ нейшем; при анализе вод того же типа, применять более про­ стой способ окисления.

Поскольку даже чистые для анализа реактивы часто содер­ жат небольшие количества сульфатов, необходимо проведение ходостого опыта и введение поправки на реактивы.

79

Реактивы

Едкий натр, кристаллический ч. д. а. и 50%-ный раствор. Растворяют 50 г NaOH ч. д. а. в дистиллированной воде и разбавляют до 100 мл.

Бром, ч.д. а., насыщенный водный раствор.

Хлористоводородная кислота ч. д. а., концентрированная.

Азотная кислота ч. д. а., концентрированная.

Хлороформ ч. д. а. или четыреххлористый углерод ч. д. а.

ко л е г к о о к и с л я е м ы е о р г а н и ч е с к и е в е щ е с т в а . Пробу сразу после отбора консервируют добавлением 3—4 г/л едкого натра.

В коническую колбу емкостью 300—500 мл наливают в зави­ симости от предполагаемого содержания серы от 10 до 250 мл тщательно перемешанной пробы, содержащей более 1,5 мг серы. Если пробу не консервировали, к ней прибавляют 1 мл рас­ твора едкого натра. Смесь подогревают на водяной бане и по каплям прибавляют раствор брома до появления неисчезающей желтой окраски. Затем нагревают в течение 30 мин, прибавляя раствор брома, если желтая окраска при нагревании исчезает. В случае образования большого количества гидроокиси железа смесь фильтруют через стеклянный фильтрующий тигель и оса­ док тщательно промывают дистиллированной водой.

Горячий раствор нейтрализуют хлористоводородной кисло­ той и после нейтрализации подкисляют его 1 мл той же кис­ лоты. Подкисленный раствор нагревают до полного удаления избытка брома и содержимое колбы фильтруют через бумаж­ ный беззольный фильтр в стакан емкостью около 400 мл. Фильтр тщательно промывают дистиллированной водой, филь­ трат разбавляют дистиллированной водой до 200 мл и в полу­ ченном растворе определяют сульфат-ионы одним из методов, описанных в разд. 20.

костью 300—500 мл наливают, в зависимости от предполагае­ мого содержания серы, от 10 до 250 мл тщательно перемешан­ ной пробы, содержащей более 1,5 мг серы, прибавляют 1—2 мл раствора едкого натра, 4 мл брома и 5 мл хлороформа или четыреххлористого углерода. Горло колбы закрывают воронкой, перемешанную смесь оставляют при комнатной температуре на 20 мин, вводят 10 мл азотной кислоты и нагревают на водяной бане до удаления избытка брома. Смесь переносят по частям в платиновую чашку, выпаривают на водяной бане досуха и обрабатывают остаток 5 мл хлористоводородной кислоты, рас­ тирая его стеклянной палочкой. Раствор снова выпаривают до­ суха, прибавляют 0,5—0,7 г смеси карбоната натрия и окиси магния. Смесь тщательно перемешивают палочкой и постепенно нагревают, повышая температуру до тех пор, цока не обрц-

80