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

При охлаждении наливают раствор Б в раствор А и, когда смесь при­ мет комнатную температуру, разбавляют дистиллированной водой до 1 л.

Раствор мало устойчив и его надо использовать через короткое время после приготовления.

Определяют концентрацию сульфидов-ионов в этом растворе объемным способом. Для этого в коническую колбу наливают 25 мл 0,01 и. раствора пода и затем наливают в него 50 мл приготовленного раствора сульфида.

5 Мин в темноте. Избыток пода оттитровывают 0,01 н. раствором тиосуль­ фата после добавления крахмала. 1 мл точно 0,01 н. раствора иода, вступив­ шего в реакцию с сульфид-ионами, соответствует 0,1704 мг H2 S.

Б. Расворяют 5 г Zn(CH3COO)2 • 2Н20 ч. д. а. в 500 мл прокипяченной дистиллированной воды, прибавляя несколько капель 1 н. уксусной кислоты, если это надо для того, чтобы раствор получился прозрачным.

В. В 350 мл прокипяченной дистиллированной воды растворяют 150 мг желатины.

В мерной колбе емкостью 1 л смешивают растворы Б и В. Затем при перемешивании приливают такой объем раствора А, который отвечает содер­ жанию 2,00 мг H2S, и заполняют прокипяченной дистиллированной водой до метки. Хранить полученный стандартный раствор надо в склянке темного стекла. Тогда он может сохраняться около 20 дней. Перед каждым употреб­ лением его надо интенсивно взбалтывать.

Если построение калибровочной кривой проводится сейчас же после при­ готовления стандартного раствора, то можно поступить проще: порцию рас­ твора А, отвечакздую содержанию H2S, равному 2,00 мг, влить в 900 мл про­ кипяченной дистиллированной воды и разбавить такой же водой до 1 л. Та­

в 20,0 мл раствора ацетата цинка, разбавляют дистиллированной водой до 100 мл и в каждом растворе определяют сульфид-ионы, как описано в ходе

Ход определения. В мерную колбу емкостью 100 мл нали­ вают 20 мл раствора ацетата цинка, доводят анализируемой про­ бой до метки и перемешивают. Если в объеме 80 мл пробы со­ держится больше 0,08 мл H2S, то в мерную колбу наливают меньший ее объем и доводят до метки дистиллированной водой. После этого добавляют 4,0 мл раствора диметил-/г-феииленди- амина (осторожно по стенке, см. сгр. 89), сейчас же закрывают пробкой и сильно взбалтывают около 30 с. Затем вынимают пробку, вливают 0,5 мл раствора сульфата железа(III) и ам­ мония и снова сильно взбалтывают. Спустя 10 мин, но не позже, чем через 2 ч, измеряют оптическую плотность получен­ ного раствора при К = 670 нм по отношению к дистилли­ рованной воде. По калибровочной кривой находят значение концентрации НгЭ, отвечающее найденной оптической плот­ ности.

90

Расчет. Суммарное содержание сероводорода, сульфид- и гидросульфнд-ионов в расчете иа H2S (х) в мг/л находят по

формуле:

С -80 * = —

где С — концентрация H2S, найденная по калибровочному графику, мг/л; V — взятый для анализа объем пробы, мл.

Зная pH анализированной воды, можно рассчитать раздель­ но концентрации сероводорода и гидросульфид-ионов или гид­ росульфид- и сульфид-ионов, пользуясь данными табл. 4.

22. СУЛЬФИДЫ, СУЛЬФИТЫ И ТИОСУЛЬФАТЫ ПРИ ИХ СОВМЕСТНОМ ПРИСУТСТВИИ

22.1.ТИТРИМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСТВОРИМЫХ СУЛЬФИДОВ

СПРИМЕНЕНИЕМ ГЕКСАЦИАНОФЕРРАТА(Ш)

ВЩЕЛОЧНОЙ СРЕДЕ*

При pH = 9,2 сульфид-ионы количественно титруются раство­ ром гексацианоферрата (III) по уравнению:

S2" + 2[Fe(CN)e]3~ = S | + 2 [Fe(CN)6]4"

Для поддержания требуемого значения pH раствора прибав­ ляют аммиачно-аммонийный буферный раствор. Сульфит-ионы предварительно осаждают прибавлением хлорида бария. Тио^ сульфат-ионы в указанных условиях не титруются. Другие вос­ становители, например роданид-, гидросульфит-ионы, должны отсутствовать. Индикатором служит раствор соли железа(II) и диметилглиоксима.

Р еакт ивы

диметилглиоксима и 0,5 мл концентрированного раствора аммиака. Приме­ няют свежеприготовленный раствор.

Буферный раствор (pH = 9,2). К 70 мл концентрированного раствора аммиака прибавляют 50 г хлорида аммония и смесь разбавляют дистиллиро­ ванной водой до 1 л. ^

Хлорид бария ВаС12-2Н20 , 10%-ный раствор.

Гексацианоферрат(Ш) калия, 0,1н. титрованный раствор.

Ход определения. В коническую колбу наливают 25 мл бу­ ферного раствора, вливают анализируемый раствор (10—20 мл) и прибавляют несколько капель раствора индикатора. Жид­ кость окрасится в розовый цвет. Затем осаждают сульфит-ионы добавлением 50 мл раствора хлорида бария, перемешивают и

* C h a r i o t G., Bull. 50с. chim., 1939, v. 6, р. 1447—1451.

91

немедленно титруют раствором гексацианоферрата(Ш) до пол­ ного исчезновения розовой окраски. К концу титрование прово­ дят медленно, выжидая некоторое время после каждого добав­ ления реактива.

П р и м е ч а н и е . В условиях титрования происходит незначительное окисление сульфида кислородом воздуха. Эта реакция проходит очень мед­ ленно, и ошибка на 50 мл насыщенного воздухом раствора равна 0,07 мл 0,1 н. раствора сульфида. При желании избежать этой ошибки применяют реактивы, приготовленные на свежепрокипяченной воде.

22.2. РАЗДЕЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУЛЬФИДОВ, СУЛЬФИТОВ И ТИОСУЛЬФАТОВ*

Сульфиды, сульфиты и тиосульфаты при их совместном при­ сутствии в слабоокрашенных сточных водах можно определить методом, основанным на том, что сульфиды осаждаются солями цинка и кадмия в виде ZnS и CdS, а сульфиты и тиосульфаты не осаждаются этими солями. Прибавив к раствору глицерин (для предохранения сульфитов от окисления кислородом воз­ духа) в таком количестве, чтобы его содержание составило 5% (по объему), осадок сульфида отфильтровывают и промывают. В этом осадкеопределяют сульфид иодометрическим методом, описанным выше. Фильтрат разбавляют в мерной колбе до оп­ ределенного объема и, отобрав две аликвотные порции, в одной

из них определяют суммарное содержание SO3” и S2O3- , тит­ руя раствор иодом; к другой порции прибавляют раствор форм­

альдегида, который связывает SO3- в прочное соединение, не реагирующее с иодом, и титруют раствором иода только S2O3- .

Реактивы

Тиосульфат натрия, 0,01 н. раствор.

Иод, 0,01 н. раствор. Крахмал, 0,5%-ный раствор.

Карбонат цинка или карбонат кадмия, суспензия. Приготовляют отдель­ но раствор 40 г кристаллического сульфата цинка или 36 г кристаллического сульфата кадмия в 200 мл воды и раствор 20 г безводного карбоната натрия в 200 мл воды. Перед употреблением смешивают 10 мл раствора соли цинка или кадмия с 10 мл раствора карбоната натрия; смесь приготовляют при комнатной температуре, быстро перемешивая образующуюся суспензию.

Глицерин.

Формальдегид, 40%-ный раствор. Уксусная кислота, 10%-ная.

Хлористоводородная кислота, разбавленная (1 :9). Ацетат цинка, 10%-ный раствор.

Ход определения. В коническую колбу емкостью 250 мл на­ ливают 50—100 мл анализируемой сточной воды (в зависимости

92

церина и разбавляют смесь примерно до 150 мл дистиллирован­ ной водой. Затем прибавляют 20 мл суспензии карбоната цинка (или карбоната кадмия), хорошо перемешивают и фильтруют, собирая фильтрат в мерную колбу емкостью 200 мл. Осадок пе­ реносят на фильтр и хорошо промывают его горячей водой.

25—50 мл раствора иода и подкисляют жидкость добавлением 5 мл хлористоводородной кислоты. Фильтр измельчают стеклян­ ной палочкой и затем оттитровывают избыток иода раствором тиосульфата натрия в присутствии крахмала.

Расчет. Содержание сульфид-ионов, а также свободного се­ роводорода и гидросульфид-ионов в расчете на S2- (я) в мг/л вычисляют по формуле:

_(аКх - Ъ К г) 0,16- 1000 х — у

где а — объем прибавленного раствора иода, мл; К\ — поправочный коэффи­ циент для приведения концентрации раствора иода к точно 0,01 н: b — объем раствора тиосульфата натрия, израсходованного на обратное титрование, мл; К, — поправочный коэффициент для приведения концентрации раствора тио­ сульфата натрия к точно 0,01 н.; V — объем сточной воды, взятой для опре­ деления, мл: 0,16— количество сульфид-ионов, эквивалентное 1 мл 0,01 н. раствора иода, мг.

Зная pH сточной воды и выразив найденную суммарную кон­ центрацию H2S, HS" и S2- в молях на 1 л, можно рассчитать отдельно концентрации H2S, HS- и S2-, как описано выше (см.

разд. 21.1).

О п р е д е л е н и е т и о с у л ь ф а т - и о н о в . Отобрав али­ квотную порцию фильтрата, помещают ее в коническую колбу; прибавляют 5 мл раствора формальдегида, 20 мл уксусной кис­ лоты 1—2 мл раствора крахмала и содержимое колбы титруют раствором иода до неисчезающего синего окрашивания. Коли­ чество израсходованного на титрование иода соответствует со­

держанию ионов S2OI".

Реакция окисления ионов S2O3- идет по уравнению:

2S2032“ + Ia = S4o r + 21-

Расчет. Содержание тиосульфат-ионов (я) в мг/л вычис* ляют по формуле:

а-Кх -200- 1000.1,121

*= --------------------------

где а — объем 0,01 н. раствора иода, израсходованного на титрование, мл;

93

О п р е д е л е н и е с у л ь ф и т - и о н о в . В коническую колбу емкостью 250 мл наливают в избытке раствор иода, прибавляют

реагировавший иод раствором тиосульфата натрия. Израсходо­

где а — объем 0,01 н. раствора иода, израсходованного на титрование при определении тиосульфат-ионов, мл; b — объем прибавленного 0,01 н. раствора нода, мл; К\ — поправочный коэффициент для приведения концентрации рас­ твора иода к точно 0,01 н.; с — объем 0,01 н. раствора тиосульфата натрия, израсходованного на обратное титрование, мл; Кг — поправочный коэффициент для приведения концентрации раствора тиосульфата натрия к точно 0,01 и.;

0,4 — количество SO,- , эквивалентное 1 мл 0,01 н. раствора тиосульфата, мг.

Остальные обозначения те же, что и в предыдущей формуле (см. «Опре­ деление тиосульфат-попов»).

Описанный метод в большинстве случаев оказывается доста­ точно точным.

Был разработан и более точный метод *, требующий, од­ нако, применения цианида калия. Ниже приводим краткое опи­ сание этого метода.

1. В одной порции анализируемой воды определяют суммар­

ное содержание ионов S2_, SO2-, S2O5-, для этого, наливая ана­ лизируемую пробу в подкисленный уксусной кислотой титрован­ ный раствор иода, оттитровывают избыток иода раствором тио­ сульфата.

2. Другую порцию анализируемой воды помещают в кониче­ скую колбу или склянку, снабженную притертой пробкой, и при­ бавляют к ней 15 мл 10%-ного раствора ацетата цинка и воду до объема 150 мл. Затем, не фильтруя (т. е. не удаляя сульфи­ дов), прибавляют 5 мл раствора формальдегида, 20 мл 10%-ной уксусной кислоты и в избытке титрованный раствор иода. После взбалтывания жидкость титруют обратно раствором тиосуль­ фата натрия. Результат титрования показывает содержание

ионов S2- и S2O3- , так как ионы SO2связаны формальдеги­ дом.

* W о 11 a k R. Z. anorg. Chem., 1929, Bd. 77, S. 401—403.

94