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

зуется спекшаяся масса или расплав. Поддерживают эту тем­ пературу 20 мин. После охлаждения спекшуюся массу обраба­ тывают горячей водой и фильтруют в фарфоровую чашку. Оста­ ток в платиновой чашке несколько раз кипятят с дистиллиро­ ванной водой и фильтруют в ту же чашку, а фильтр тщательно промывают дистиллированной водой. Фильтрат в фарфоровой чашке нейтрализуют хлористоводородной кислотой и добав­ ляют 1 мл ее избытка. Содержимое чашки выпаривают на во­ дяной бане досуха. Остаток обрабатывают горячей дистилли­ рованной водой с 1 мл хлористоводородной кислоты и отфиль­ тровывают кремневую кислоту; фильтрат собирают в стакан емкостью примерно 400 мл. После тщательного промывания фильтра горячей дистиллированной водой объем фильтрата до­ водят приблизительно до 200 мл и в полученном растворе опре­ деляют сульфат-ионы одним из методов, описанных в разд. 20.

20.СУЛЬФАТЫ

20.1.КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Из всех многочисленных комплексонометрических методов определения сульфат-ионов, по-видимому, наиболее надежные результаты, особенно при анализе загрязненных сточных вод, дает метод, предложенный Белчером с сотр. *, измененный и дополненный Ю. Ю. Лурье и 3. В. Николаевой.

В этом методе сульфат-ионы осаждают раствором хлорида бария, осадок сульфата бария отфильтровывают, промывают, растворяют в щелочном растворе ЭДТА и избыток последнего оттитровывают раствором хлорида магния.

Р еакт ивы

Буферный раствор. Растворяют 20 г х. ч. хлорида аммония в дистилли­

Аммиак, 9 и. раствор. Разбавляют 67,5 мл 25%-ного раствора аммиака дистиллированной водой до 100 мл.

Кислотный хром черный специальный (эриохром черный Т), индикатор.

Смешивают 0,2 г индикатора с 50 г х. ч. хлорида натрия й тщательно расти­ рают смесь в ступке. Можно также растворить 0,5 г индикатора в 10 мл буферного раствора и разбавить до 100 мл этиловым спиртом.

ЭДТА, двунатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, 0,025 М

.раствор Растворяют в дистиллированной воде 9,3061 г ЭДТА дигидрата или 8,4053 г ЭДТА безводного и раствор разбавляют до' 1 л. Титр этого раствора

§1

магния или 1,008 г х. ч. окиси магния растворяют в минимальном объеме разбавленой (1 :9) хлористоводородной кислоты и разбавляют до 1 л], титруя его в присутствии индикатора кислотного хром черного специального и бу­ ферного раствора, как в ходе определения.

Соль магния, 0,025 М раствор. Можно пользоваться указанным выше раствором, приготовленным из металлического магния, или окиси магния, или же раствором любой продажной х. ч. соли магния, определив его титр титро­ ванием установленным раствором ЭДТА.

Едкий натр, раствор. Метиловый оранжевый.

Ход определения. Отбирают такой объем пробы, чтобы в нем

содержалось от 5 до 25 мг ионов SOT, и переносят в кониче­ скую колбу емкостью 250 мл. Если проводится определение общей серы (см. разд. 19), то раствор, полученный после окис­ ления всех серусодержащих соединений, переносят в мерную колбу, разбавляют дистиллированной водой до метки, переме­ шивают, отбирают такую аликвотную часть, чтобы в ней содер­

жалось от 5 до 23 мг SOi“ и переносят в коническую колбу емкостью 250 мл. Затем разбавляют дистиллированной водой (или упаривают) до объема 100 мл. Прибавляют несколько ка­ пель раствора метилового оранжевого, нейтрализуют раствором едкого натра, затем хлористоводородной кислотой по этому индикатору, приливают избыток концентрированной хлористо­ водородной кислоты (3 капли), наливают 25 мл раствора хло­ рида бария, нагревают до кипения, кипятят 10 мин и оставляют на водяной бане в течение 1 ч. После этого фильтруют через плотный фильтр (синяя лента), предварительно промытый го­ рячей дистиллированной водой. Фильтрование проводят, по воз­ можности не перенося осадок сульфата бария на фильтр.

Колбу с осадком промывают 5— 6 раз нагретой до 40—■ 50 °С водой, стараясь возможно больше осадка оставить в колбе

колбу, в которой проводилось осаждение, приливают 5 мл рас­ твора аммиака и примерно по 6 мл 0,025 М раствора ЭДТА на

каждые 5 мг предполагаемого содержания SO4- во взятой для осаждения порции раствора. Нагревают до кипения, кипятят около 10 мин (осадок должен раствориться), охлаждают рас­ твор, приливают 50 мл дистиллированной воды, 5 мл аммиач­ ного буферного, раствора, насыпают., взяв на кончике шпателя, немного индикатора (или прибавляют 5 капель его спиртового раствора) и титруют избыток ЭДТА титрованным раствором хлорида магния" до перехода синей окраски раствора в лиловую.

Расчет. Содержание сульфат-ионов (х) в мг/л вычисляют по формуле:

(a/Ci - Ь К г)- 2,4021000

V

раствора комплексона к точно 0,025 М; b — объем 0,025 М раствора соли маг­

Ход определения. Анализируемую, воду сначала фильтруют, затем отбирают 25—200 мл (в зависимости от содержания суль­ фатов, о котором можно судить по предварительной пробе*), переносят в стакан, подкисляют НС1 по метиловому оранжевому и выпаривают (или разбавляют) до объема 50 мл.

Если при упаривании образовался осадок, его отфильтро­ вывают через маленький фильтр и промывают горячей дистил­ лированной водой, подкисленной хлористоводородной кислотой. Фильтрат и промывные воды опять упаривают до объема 50 мл, нагревают до кипения ** и приливают к ним по каплям горячий 5%-ный раствор хлорида бария до полного осаждения сульфа­ тов. Жидкость с образовавшимся осадком оставляют стоять на водяной или песочной бане в течение 2 ч и затем на холоду — на ночь. На следующий день осадок отфильтровывают через плотный фильтр (синяя лента) ***, промывают горячей водой

* К небольшому количеству анализируемой воды прибавляют хлористо­ водородную кислоту до кислой реакции и хлорид бария до полного осажде­ ния сульфата бария. Если появится только опалесценция раствора, берут для количественного определения 200 мл анализируемой воды; если же выпадает осадок, берут меньшее количество воды. При некотором навыке по виду осадка. можно заключить, какой объем анализируемой воды будет наиболее подходящим для количественного определения сульфата.

**Если анализируемая сточная вода содержит сульфиты или тиосульфаты, кипятят до полного удаления сернистого газа.

***Осадок сульфата бария рекомендуется переосадить, особенно в тех случаях, когда анализируемая вода содержит большое количество солей или окисление при определении «общей серы» проводилось с добавлением карбо­

ната натрия. Для этого осадок сульфата бария обрабатывают на фильтре горячим 3—5%-ным раствором ЭДТА, предварительно доведенным до сильнощелочной реакции аммиаком. К полученному раствору прибавляют несколько капель 10%-ного раствора хлорида бария и нейтрализуют раствор хлористо­ водородной кислотой по метиловому красному.

83

до исчезновения в промывной воде хлоридов (проба с раство­ ром AgN0 3 , подкисленным HNO3), сушат, прокаливают 30 мин и взвешивают в виде BaSO*.

Если в сточной воде содержится много кремневой кислоты, необходимо предварительно ее отделить. При большом содер­ жании в сточной воде железа рекомендуется предварительно восстановить его до двухвалентного. Минимальное количество сульфатов, определяемое по этому методу, составляет 2 мг/л.

Расчет. Содержание сульфат-нонов (я) в мг/л и серы (у)

вмг/л вычисляют по формулам:

а-0,4116-1000

а- 0,13741000

У- -------у--------

20.3.ТИТРИМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ

ВПРИСУТСТВИИ ДИТИЗОНА

Титрование проводят в слабо кислой среде (pH = 3,5—4,5) в присутствии двукратного по объему количества ацетона или этилового спирта, прибавляемого для снижения растворимости образующегося при титровании сульфата свинца. Индикатором конца титрования служит дитизон, который образует с избытком ионов свинца окрашенное в красно-фиолетовый цвет комплекс­ ное соединение. Дитизон прибавляют в твердом виде.

Определению мешают катионы, реагирующие с дитизоном в условиях определения; их удаляют, пропуская пробу воды че­ рез катионит в Н+-форме. Мешают фосфат-ионы в концентра­ циях, превышающих 5 мг/л, а также другие анионы, осаждае­ мые ионами свинца в слабокислом растворе: хромат-, арсенат-, фторид-, иодид-, оксалат-ионы.

Р еакт ивы

Нитрат свинца, 0,02 н. раствор. Титр этого раствора устанавливают по стандартному 0,02 н. раствору сульфата натрия.

Дитизон. Кристаллический дитизон смешивают с бензойной кислотой в отношении 1: 50 и растирают в порошок.

Сульфат натрия, 0,02 н. раствор. Растворяют 1,4204 г безводного суль­ фата натрия (для его приготовления кристаллический сульфат натрия ч. д. а.

водой до 1 л.

Ацетон или этиловый спирт, 96%-ный, чистый.

Хлористоводородная кислота, разбавленная 1 ; 3, для регенерации катио­ нита.

84

Ход определения. Пробу воды пропускают через колонку с катионитом в Н+-форме для устранения мешающих определению катионов. Отбросив первые порции фильтрата, отбирают такой его объем (10—20 мл), чтобы в нем содержалось не менее

1 мг SO2'. Такую же по объему пробу, если она сильнокислая, отдельно титруют щелочью по метиловому оранжевому и из­ расходованный на титрование объем щелочи вносят в первую порцию пробы. Если сульфат-ионов в пробе мало, например

10—20 мг/л SO2-, то отбирают пипеткой 50 мл или более про­ бы, перносят в колбу для титрования и упаривают до 10—20 мл.

Прибавляют двойное по объему количество ацетона или эти­ лового спирта (20—40 мл) и порошок дитизона так, чтобы расствор стал зеленым. Затем подогревают до 50°С и титруют раствором нитрата свинца, прибавляя его из микробюретки, до перехода зеленой окраски в красно-фиолетовую.

Расчет. Содержание сульфат-ионов (х ) в мг/л вычисляют по формуле:

ления, мл; 48,03 — эквивалент SO;;- .

20.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУЛЬФАТОВ В ПРИСУТСТВИИ ХРОМАТОВ

Р еакт ивы

Хлористоводородная кислота, разбавленный 1 : 1 раствор. Глицерин или этиловый спирт.

ЭДТА.

Хлорид бария, 5%-ный раствор.

В колбу емкостью 250 мл помещают 25—100 мл (в зависи­ мости от содержания сульфат-ионов) анализируемой сточной воды, разбавляют дистиллированной водой до 100 мл, прили­ ваю т'20 мл разбавленной (1:1) хлористоводородной кислоты, 20 мл глицерина или этилового спирта и нагревают при темпе­ ратуре, близкой к температуре кипения, до перехода окраски из желтой в зеленую: бихромат-ионы восстанавливаются до ионов хрома(III). (Если восстановление проводили спиртом, то

- кипятят до исчезновения запаха уксусного альдегида.) Затем прибавляют ЭДТА в количестве, в 10 раз превышающем содер­ жанке хрома, 10 мл горячего 5%-ного раствора хлорида бария и дают постоять 2 ч на кипящей водяной бане. Осадок сульфата бария отфильтровывают, промывают горячей водой и заканчи­ вают определение гравиметрическим (стр. 83) или титриметрическим методом (стр. 81).

85