Файл: Лурье, Ю. Ю. Химический анализ производственных сточных вод.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 140
Скачиваний: 3
24.ХЛОРИДЫ
24.1.АРГЕНТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Определение хлоридов в окрашенных органическими веще ствами сильно загрязненных сточных водах проводят после предварительного выпаривания таких вод в щелочной среде до суха. Остаток после выпаривания слегка прокаливают, раство ряют в горячен воде и определяют содержание хлоридов мето дом Фольгарда. К анализируемому раствору добавляют в из бытке раствор нитрата серебра:
' |
' |
Ag+ + С Г = AgCI | |
Осадок хлорида серебра отделяют фильтрованием и опреде ляют избыток прибавленного нитрата серебра титрованием ро данидом калия в присутствии железоаммонийных квасцов в ка честве индикатора:
Ag+ + NCS” = |
A gN CS. |
|
|
Fe3+ + |
2NCS~ = |
Fe(NCS)* |
|
Реактивы |
|
|
|
Карбонат натрия безводный |
(реактив |
надо проверить на полное отсут |
|
ствие в нем хлоридов). |
|
|
|
Хлорид натрия, 0,1 н. или 0,01 н. раствор. |
|
||
Нитрат серебра, 0,1 н. или 0,01 н. раствор. |
/ |
||
Роданид калия нлн роданид аммония, |
0,1 или 0,01 и. раствор. |
||
Азотная кислота, приблизительно 6 и. |
раствор, разбавленная |
(1 :9). |
Железоаммонийные квасцы, раствор. К насыщенному на холоду раствору железоаммонийных квасцов приливают по каплям азотную кнсло.ту до ис чезновения бурой окраски раствора.
Фенолфталеин, 1%-ный спиртовый раствор.
Установка титра растворов нитрата серебра и роданида калия. Прежде всего находят отношение концентраций растворов нитрата серебра и рода нида калия (или аммония). Для этого наливают в коническую колбу 40,00 мл раствора нитрата серебра (0,1 н. или 0,01 н.), приливают 5 мл 6 н. азотной кислоты и 1 мл раствора железоаммонийных квасцов. Полученный раствор титруют соответственно 0,1 н. или 0,01 н. раствором роданида до появления ■слабо-розового окрашивания, не исчезающего при перемешивании. Разделив 40 на число миллилитров израсходованного на это титрование раствора ро данида, получают отношение концентраций. Затем наливают из бюретки в коническую колбу точно 20,00 мл раствора хлорида натрия (0,1 н. пли 0,01 и.), прибавляют 5 мл азотной кислоты, наливают нз бюретки точно отмеренное количество раствора нитрата серебра соответствующей концентрации (0,1 н. или 0,01 н.), например 40 мл, отфильтровывают выпавший осадок и тщатель
но его промывают разбавленной азотной кислотой. |
водами приливают |
К фильтрату с присоединенными к нему промывными |
|
1 —2 мл раствора железоаммонийных квасцов и титруют |
0,1 н. или соответ |
ственно 0,01 н. раствором роданида до появления не исчезающего при взбал тывании розового окрашивания.
Обозначив: а — объем взятого раствора хлорида, мл; b — объем прибав ленного раствора нитрата серебра, мл; с — объем израсходованного на титро вание раствора роданида, мл; d — отношение концентраций растворов AgN03 н KNCS (см. выше), находим поправку (fti) для приведения концентрации
JQ0
раствора нитрата серебра к точно 0,1 и. (или соответственно к точно 0,01 н.):
|
Кг |
а |
|
|
b — cd |
|
|
|
|
|
|
и поправку (Кг) для приведения |
концентрации раствора роданида к |
точно |
|
•0,1 н. (или 0,01 н.): |
|
|
|
|
K2 = Kid |
|
|
Ход |
определения. В фарфоровую чашку помещают |
10— |
|
100 мл анализируемой воды |
(в зависимости от содержания хло |
||
ридов), |
прибавляют несколько капель раствора фенолфталеина, |
насыпают безводный карбонат натрия (в небольшом избытке по сравнению с тем его количеством, какое требуется для нейтра лизации воды по фенолфталеину) и выпаривают раствор на во дяной бане досуха. Затем осторожно прокаливают сухой оста ток в муфельной печи или на горелке до сгорания органических веществ, охлаждают чашку, наливают в нее около 50 мл ди стиллированной воды и перемешивают.
После растворения всех растворимых солей прикрывают чашку часовым стеклом, подводя конец пипетки под часовое стекло, наливают в чашку 5 мл 6 н. азотной кислоты и прибав ляют из бюретки точно отмеренный объем раствора нитрата се ребра в таком количестве, чтобы его хватило на полное осаж дение хлорид-ионов и остался бы избыток в 15—25 мл. При ана
лизе |
вод, содержащих 3—i5 мг/л |
хлорид-ионов, |
пользуются |
0,01 |
н. растворами нитрата серебра |
и роданида; |
при анализе |
вод, содержащих более 15 мг/л хлорид-ионов, применяют 0,1 н. растворы.
Выделившийся осадок хлорида серебра отфильтровывают, собирая фильтрат в коническую колбу, и тщательно промывают фарфоровую чашку, часовое стекло и осадок на фильтре раз бавленной (1:9) азотной кислотой, присоединяя промывные воды к фильтрату. Затем приливают к фильтрату 1—2 мл рас твора железоаммонийных квасцов и титруют роданидом, как при установке титра (см. выше).
|
Расчет. Содержание хлорид-ионов |
(я) |
в |
мг/л |
вычисляют |
|||||
ло следующим формулам: |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
при использовании 0,1 н. растворов: |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
(аК\ — ЬКо) 3,546 ■1000 |
|
|
|
|
|||
|
|
х ~ |
|
V |
|
|
|
|
|
|
лри использовании 0,01 н. растворов: |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
А' — |
(аК\ — ЬКг) -0,3546 ■1000 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
у |
|
|
|
|
|
|
|
.где |
а — объем прибавленного раствора нитрата |
серебра, |
мл; Ki — поправоч |
|||||||
ный |
коэффициент для приведения |
концентрации раствора нитрата серебра |
||||||||
.к точно 0,1 н. или к точно 0,01 н.; |
b — объем раствора роданида, |
израсходо |
||||||||
ванного на титрование, мл; |
Кг — поправочный |
коэффициент для |
приведения |
|||||||
концентрации растворароданида к точно 0,1 |
н. или |
к |
точно |
0,01 н.;, V — |
||||||
объем |
взятой для анализа |
сточной воды, |
мл; |
3,546 |
и |
0,3546 — количества |
||||
.хлора, |
эквивалентные 1 мл 0,1 н. или 0,01 |
н. растворов нитрата |
серебра, мг. |
101
24.2. МЕРКУРИМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Хлорид-ионы образуют с ионами ртути(II) чрезвычайно мало диссоциированный хлорид ртути (II):
2СГ + Hg2+ = HgCI2
В качестве индикатора применяются дифенилкарбазон, ко торый в конце титрования образует с избыточными ионами ртути(II) окрашенное в фиолетовый цвет комплексное соеди нение. Титрование проводят в азотнокислой среде при pH = = 2 ,5 + 0,1 .
Прямым титрованием можно определять хлорид-ионы в кон центрациях от 5 до 100 мг/л. При концентрациях ниже 10 мг/л все же рекомендуется предварительное упаривание пробы; при
концентрациях выше 100 |
мг/л — разбавление. |
|
|
Резкость |
перехода окраски индикатора в значительной мере |
||
зависит от |
соблюдения |
правильного значения pH |
раствора. |
При pH = 2,0 индикатор ие окрашивается, при pH = |
3,0 появ |
||
ление окраски запаздывает. |
|
Вместе с хлоридами титруются бромиды и иодиды. Их мож но определить отдельно соответствующими методами и содер жание их вычесть из результата титрования.
Сульфит-, тиосульфат-, сульфид-, роданид- и цианидгионы, мешающие определению, следует предварительно окислить кипя чением с перекисью водорода в щелочной среде.
Органические вещества в большой концентрации мешают оп ределению. Их следует предварительно удалить, как описано в разд. 24.1, или окислить перманганатом калия в щелочной среде с последующим восстановлением перекисью водорода и отфильтровыванием осадка водной двуокиси марганца.
Мешает железо(Ш) |
в |
концентрациях, превышающих |
10 мг/л; его следует связать |
добавлением нескольких капель |
|
5%-ного раствора фосфата натрия. |
||
Мешают ионы цинка, |
свинца, алюминия, никеля и хрома (III) |
в концентрациях, превышающих 100 мг/л, а' хромат ионы в концентрациях выше 2 мг/л.
Р еакт ивы
Нитрат ртути(П), 0,05 н. раствор. Растворяют 8,12 г Hg(N03)2 или 8,57 г Hg(N03)2 -H 20 или 8,34 r ’Hg(N0 3)2 • 0,5Н2О в небольшом количестве дистил лированной воды, прибавив 1 мл концентрированной азотной кислоты ч. д. а., и разбавляют до 1 л. Можно также приготовлять этот раствор, исходя из окиси ртути (И): 5,5 г HgO ч. д. а. растворяют в концентрированной азотной кислоте, вводя небольшой ее избыток, и также разбавляют до 1 л. Во всех случаях следует найти поправку титра приготовленного раствора к точно 0,05 н. Для этого 10 мл 0,05 н. раствора хлорида натрия разбавляют дистил-. лированной водой до 100 мл и титруют приготовленным раствором нитрата ртути (II), как описано в ходе анализа.
Хлорид натрия, 0,05 н. Растворяют в дистиллированной воде 2,9222 г NaCl ч. д. а., предварительно высушенного при 105 °С, и доводят объем ди стиллированной водой до 1 л при 20°С.
102
Азотная кислота, приблизительно 0,2 н. Разбавляют 12,7 мл концентри
рованной HN03 ч. д. а. до |
1 л дистиллированной водой. |
|
Едкий натр, приблизительно 0,1 н. Растворяют 4,0 г NaOH ч. д. а. в 1 л |
||
дистиллированной воды. |
|
0,05 г |
Смешанный .индикатор, растворяют 0,5 г днфеннлкарбазона и |
||
бромфеиолового синего в |
100 мл 96%-ного этилового спирта. Раствор |
хранят |
в склянке темного стекла. |
|
|
Ход определения. Для определения берут 100 мл профиль трованной пробы (или меньший ее объем, разбавив до 100 мл дистиллированной водой), содержащей в этом объеме 0,5— 10 мг хлорид-ионов, и прибавляют 0,3 мл раствора индикатора. Затем для установления надлежащего pH (2,5) вводят по кап лям 0,2 и. азотную кислоту, пока цвет раствора не перейдет из синего в желтый, и сверх того еще 1,0 мл этой кислоты. При анализе сильнокислых проб, раствор при добавлении индика
тора |
окрасится |
в желтый цвет, |
тогда приливают |
по каплям |
0,1 и. |
раствор |
едкого натра до |
перехода окраски |
в сине-зеле |
ную и после этого вводят 1,0 мл 0,2 н. раствора азотной кис лоты.
Установив требуемый pH, титруют 0,05 н. раствором нитра та ртути(II) до перехода окраски из желтой в фиолетовую.
Если требуется очень точное определение хлорид-ионов, про
водят холостой опыт с 100 |
мл дистиллированной воды. |
||
Расчет. Содержание хлорид-ионов |
в мг/л (л:) рассчитывают |
||
по формуле: |
|
|
|
|
(а — Ь) К • 0,05 |
• 35,45 • 1000 |
( а - Ь ) К - 1773' |
х ~ |
V |
|
V |
где а — объем 0,05 н. раствора нитрата ртути, израсходованного на титрование
пробы, мл; b — объем того же раствора, |
израсходованного в холостом опыте, |
|||
мл; К — поправочный |
коэффициент |
для |
приведения концентрации |
раствора |
нитрата ртутн(Н) к |
точно 0,05 н.; |
V — объем пробы, взятой для |
определе |
|
ния, мл. |
|
|
|
|
24.3. КОЛОРИМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ ДИФЕНИЛКАРБАЗИДА* '
Приведенные выше методы неприменимы при определении очень малых концентраций хлоридов в сточной воде. Если кон центрация хлорид-ионов меньше 3—5 мг/л, для их определения значительно более чувствительным и точным оказывается коло риметрический метод с применением дифенилкарбазида, раз работанный для определения хлорид-ионов в воде, питающей паровые котлы системы Рамзина. Этот метод можно применять и для анализа сильно загрязненных органическими веществами сточных вод, но только анализируемые пробы надо предвари тельно выпарить с добавлением соды и сухой остаток прокалить, как указано выше (см. разд. 24.1).
* Л у р ь е Ю. Ю., Н и к о л а е в а 3. В. Зав. лаб., 1946, т. 12, с, 161—164.
103'