Файл: Лурье, Ю. Ю. Химический анализ производственных сточных вод.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 149
Скачиваний: 3
Так как вместе с хлорат-ионами титруются гипохлорит- и хлорит-ионы, то на них при расчете результата анализа вво дят соответствующую поправку, учитывая содержание этих ионов, найденное методом, приведенным выше.
Реактивы
Арсенит натрия, 0,01 и. раствор — см. стр. 111.
Бромат калия, 0,01 н. раствор. Навеску 0,2784 г КВгОз растворяют в дистиллированной воде и объем раствора доводят до 1 л. Титр этого рас твора устанавливают по 0,01 и. раствору арсенита натрия следующим обра
зом. В коническую колбу наливают из |
бюретки, точно отмеривая, 20 мл |
0,01 и. раствора NaAsC>2, раствор сильно |
подкисляют хлористоводородной |
кислотой, нагревают до 60 °С, прибавляют |
несколько капель метилового оран |
жевого и титруют раствором КВгОз до обесцвечивания. В конце титрования прибавлять КВгОз нужно очень медленно при постоянном помешивании.
Бромид калия.
Хлористоводородная кислота, пл. 1,19 г/см3. Метиловый оранокевый, 0,1%-ный раствор.
Ход определения. Такой, же объем анализируемой сточной воды, как при определении гипохлорит- и хлорит-ионов, перено сят в коническую колбу, прибавляют 50,00 мл раствора арсе нита натрия, 0,05 г бромида калия и хлористоводородную кис лоту из такого расчета, чтобы на каждые 7 мл жидкости был прибавлен 1 мл кислоты. Раствор кипятят при слабом нагре вании 15 мин, прикрыв колбу воронкой. После этого жидкость охлаждают до 60 °С и, прилив несколько капель раствора ме тилового оранжевого, медленно при непрерывном перемеши вании оттитровывают избыток мышьяковистой кислоты раст вором бромата калия до исчезновения розовой окраски.
Расчет. Содержание хлорат-ионов (х) в мг/л вычисляют по формуле:
•v' - |
[(50 — d) К-> — с /(,] 0.1391 • 1000 |
у |
где d — объем 0,01 н. раствора бромата калия, израсходованного на,обратное титрование, мл; Кг — поправочный коэффициент для приведения концентрации раствора бромата калия к точно 0,01 н.; с, К\ и V — имеют те же значения, что и в предыдущем определении; 0,1391— количество хлорат-ионов, эквива лентное 1 мл 0,01 и. раствора бромата, мг.
\J 27.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЩЕГО СОДЕРЖАНИЯ ХЛОРА
И ХЛОРИД-ИОНОВ
Для определения общего содержания хлора восстанавли вают гипохлорит-, хлорит- и ' хлорат-ионы до хлорид-ионов солью железа(II) в кислой среде. После этого определяют со держание хлоридов добавлением нитрата серебра, избыток которого оттитровывают роданидом аммония в присутствии соли железа (III) как индикатора.
113
Р еа кт и вы |
|
|
|
|
Соль железа(П), растиор. Растворяют 30 |
г FeS04• 7Н20 |
в воде, |
прибав |
|
ляют к |
раствору 50 мл серной кислоты (пл, |
1,84 г/см3) и |
разбавляют рас |
|
твор до |
1 л. . |
|
|
|
Роданид калия или роданид аммония, 0,1 н. раствор. |
|
|
||
Нитрат серебра, 0,1 или 0,01 н. раствор. |
|
|
|
|
Азотная кислота, разбавленная 1:2. |
|
|
|
|
Ход определения. В коническую колбу емкостью 300 |
мл на |
ливают 75 мл раствора сульфата железа(II), добавляют 25—■ 30 мл испытуемой сточной воды и раствор кипятят 10—15 мин, накрыв колбу маленькой воронкой. Сняв колбу с огня, в нее осторожно вливают 2 мл разбавленной (1 : 2 ) азотной кислоты
, и дают постоять 10—15 мин для окисления избытка железа(II).
Затем колбу охлаждают |
под краном, наливают в нее избыток |
0,1 или 0,01 и. раствора |
нитрата серебра (в зависимости от |
содержания хлоридов) и продолжают анализ, как описано на стр. 101, не добавляя соли железа(III), так как она содержится в растворе в достаточном количестве.
Расчет. Определив общее содержание хлора, можно вычис лить содержание хлоридов (х) в мг/л по формуле:
|
х = у — 0,689z — 0,425(7 — 0,526s |
|
|
|
|
где у — общее |
содержание хлора, мг/л; |
z — содержание |
гипохлорнт-иоиов, |
||
мг/л (см. разд. |
27.1); q — содержание хлорат-ионов, |
мг/л |
(см. разд. 27.3); |
||
s — содержание |
хлорит-ионов, мг/л (см. |
разд. 27,2); |
0,689; |
0,425; 0,526 — |
|
коэффициенты пересчета гипохлорит-, хлорат- и хлорит-ионов |
на хлорид-нон. |
28. ЦИАНИДЫ
Цианиды встречаются в водах в виде слабо диссоциирован ной и весьма токсичной синильной кислоты и в виде также очень токсичных цианид-ионов. Отношение между концентра циями обеих этих форм зависит от pH среды. Кроме того, в во дах часто присутствуют различные комплексные' цианиды в виде ионов [Zn(CN),]2-, [Ni(CN)4]2-, [Cu(CN)3]2-, [Cu(CN)2]-, [Fe (CN)6]4_, [Fe(CN)6f - и др.
В природные воды цианиды могут попасть только в резуль тате загрязнения их промышленными сточными водами, напри мер стоками рудообогатительных фабрик, гальванических цехов металлообрабатывающих предприятий, газогенераторных стан ций, газовых и коксохимических заводов, предприятий, добы вающих драгоценные металлы, некоторых предприятий черной металлургии и пр.
Все цианиды, простые и комплексные, могут быть разделены на сильно токсичные и на относительно мало токсичные. К-пер вой группе принадлежат простые цианиды и синильная кислота, комплексные цианиды цинка, меди, никеля, кадмия, ко второй группе — гексацианоферраты (II), гексацианоферраты(Ш) и, по-видимому, редко встречающиеся цианокобальтаты. В даль-
114
нейшем первая группа условно называется «токсичные циани ды», а вторая — «нетоксичные цианиды». Норма предельно до пустимой концентрации токсичных цианидов очень мала, перед определением их рекомендуется проводить предварительное
концентрирование *. |
1 |
Для устранения мешающих влияний и концентрирования цианид-ионов в малом объеме жидкости в описываемых ниже методах предлагается предварительно отгонять цианиды в виде синильной кислоты и поглощать ее едкой щелочью. Возможны два варианта отгонки: а) с добавлением реагентов, которые удерживают в перегонной колбе все нетоксичные цианиды и способствуют превращению токсичных цианидов в отгоняемую синильную кислоту, и б) с добавлением реагентов, способствую- 'щнх выделению синильной кислоты из всех цианидов, включая наиболее устойчивые комплексные цианиды.
Таким образом, в первом случае определяются только ток |
|
сичные цианиды, |
во втором — общее их содержание (содержа |
ние нетоксичных |
цианидов можно найти по разности). Кроме |
того, ниже (см. стр. 128—130) приводятся специальные методы |
определения гексацианоферратов(П) и гексацианоферратов(Ш).
. Для конечного определения цианид-ионов в отгонке пред лагается два колориметрических метода — пиридин-бензидино- вый и пиридин-барбитуратный — для определения малых кон центраций цианидов, и объемный аргентометрический метод для определения больших концентраций цианидов.
Пробы вод, в которых предполагают определять цианиды, надо консервировать добавлением едкого натра до pH > II.
В некоторых случаях, при отсутствии мешающих влияний, цианиды можно определять непосредственно в пробе без пред варительной перегонки. Если был применен такой упрощенный метод, то надо обязательно отметить это в сводке результатов анализа.
28.1.ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИИ
28.1.1.Перегонка HCN из токсичных цианидов
Впредлагаемом методе ** в пробу вводят перед перегонкой соль цинка для связывания гексацианоферрат-ионов и пред упреждения их'разложения во время перегонки и бихромат ка лия для окисления комплексного цианида меди(1 ) и выделения из него цианидных групп в виде синильной кислоты. Роданнды
вдистиллят не переходят.
* Предельно допустимая концентрация цианнд-иоиов в. воде водоемов
равна |
0,1 мг/л. В эту норму не входит CN-группа, присутствующая в воде |
в виде |
гексацианоферрат-ионов [Fe(CN)a]‘~ и [Fe(CN)е]3-- |
** |
B u c k s t e e g W., K a l w e i t t Q., D i e t z F. Z. anal, .Chem., 19G4, |
Bd. 200, S. 54—58.
115
Аппаратура
Поибор для перегонки (рис. 6). К колбе I емкостью 500 мл пришлифо ваны пробка 2 с капельной воронкой 3, трубка которой внизу оттянута (вну треннее сечение 3 мм) и доходит до дна колбы. Холодильник 4 соединен с двумя поглотительными сосудами 5 емкостью по 100—150 мл; эти сосуды
через колбу Бунзена присоединяют к вакуум-на сосу.
|
|
Реактивы |
|
|
|
|
|
Хлористоводородная кислота, 0,1 н. раствор. |
|||
|
|
Бихромат калия с ацетатом цинка. В 500 мл |
|||
|
|
дистиллированной воды растворяют 50 |
г аце |
||
|
|
тата цинка Zn(C2H302h - 2H20 |
и 2,5 г биохромата |
||
|
|
калия. |
|
|
|
|
|
Едкий натр, 0,1 и. раствор. |
0,1%-ный |
раствор |
|
|
|
Метиловый |
оранжевый, |
||
|
|
(см. стр. 113). |
|
|
|
|
|
Ход обработки. В отдельной колбе к |
|||
|
|
100 мл пробы прибавляют 2 капли рас |
|||
|
|
твора метилового оранжевого и титруют |
|||
|
|
0,1 и. раствором хлористоводородной |
|||
|
|
кислоты до перехода окраски из желтой |
|||
|
|
в красную. Объем израсходованной на |
|||
Рис. 6. Прибор для от |
титрование кислоты записывают. Затем |
||||
гонки цианидов: |
отбирают 250 |
мл пробы, |
которая должна |
||
1 — к р у г л о д о н н а я |
к о л б а ; |
содержать не более 25 мг/л всех цианид- |
|||
2 , 3 — к о л б ы - п р и е м н и к и . |
|||||
ноферратов |
|
ионов, включая цианогруппы гексациа- |
|||
(иначе берут меньший объем пробы и разбавляют |
дистиллированной водой до 250 мл), переносят в перегонную колбу и приливают 10 мл раствора бихромата калия и ацетата цинка. При этом может выделиться осадок гидроокиси цинка, на который не следует обращать внимания. Приливают 0,1 и. хлористоводородную кислоту в объеме, необходимом для ней трализации пробы (руководствуясь результатом, полученным при титровании 100 мл пробы), перемешивают и добавляют сверх того избыток кислоты (1 мг-экв).
Присоединяют колбу к холодильнику прибора для отгонки. В приемники наливают по 10 мл 0,1 н. раствора едкого натра. В начале отгонки гидроокись цинка должна раствориться в из бытке кислоты, но при высоком содержании гексацианоферратов может остаться белая или коричневатая муть (гексацианоферраты цинка); pH раствора в колбе должен быть в пределах 5,2—5,5. Иногда осадок гексацианоферратов цинка появляется только при последующем нагревании. Нужно следить, чтобы в первом поглотителе было достаточное к'оличество поглотитель ного раствора. Отгонку начинают примерно через 5 мин после прибавления кислоты в перегонную колбу; в течение 30—40 мин перегоняется около 85 мл жидкости. Когда в приемник перейдет указанное количество жидкости, нагревание прекращают и не которое время пропускают через всю систему воздух. Затем
' 116
прибор разъединяют и доводят объем раствора в приемнике до 100 мл дистиллированной водой.
При такой перегонке отгоняется синильная кислота из про стых цианидов и комплексных цианидов цинка, кадмия, меди и никеля. Гексациаиоферраты остаются в перегонной колбе не разрушенными, роданистоводородная кислота при этой кислот ности раствора не перегоняется.
Если содержание токсичных цианид-ионов меньше 0,8 мг/л, их дальше определяют в отгоне одним из колориметрических
методов |
(см. разд. 28.2 и 28.3), при более высоком содержании' |
||
цианидов |
конечное определение производят объемным методом |
||
(см. разд. 28.4). |
|
|
|
|
28.1.2. Перегонка HCN из всех цианидов |
||
Перегонку ведут |
в присутствии солей |
магния и ртути (II).. |
|
В этих |
условиях |
гексацианоферрат(П)- |
и гексацианофер- |
рат(Ш)-ионы расщепляются с образованием синильной кисло ты, переходящей в отгон. (Гексацианокобальтат-ионы также разлагаются, но с трудом; иногда перегонку приходится повто рять несколько раз).
Перегонку проводят из’ колбы, снабженной обратным холо дильником, при умеренном разрежении, при котором через всю систему протекает небольшое количество воздуха. Выделяю щийся цианистый водород поглощается раствором едкой ще лочи.
А п п а р а т у р а |
|
Прибор для перегонки состоит из перегонной |
колбы Клайзена емкостью |
от 500 до 1000 мл со шлифом, притертой насадкой |
с воронкой и капилляром |
(внутреннее сечение 3 мм), доходящим до дна колбы, обратного холодиль
ника |
со |
шлифом длиной 200 |
мм, двух |
поглотительных сосудов емкостью- |
100 |
мл |
(промывалки) и колбы |
Бунзена, |
соединенной с вакуум-насосом. |
Реактивы
Едкий натр, приблизительно 0,1 н. раствор Растворяют 4 г NaOH ч. д. а..
в дистиллированной воде и доводят объем до 1 л. |
раствор. |
Растворяют |
35 г |
|
Хлорид ртути (II), |
приблизительно 7%-ный |
|||
HgCI2 (Осторожно, яд!) |
в 500 мл дистиллированной воды. |
|
|
|
Хлорид магния, приблизительно 33%-ный раствор. Растворяют 50 г |
||||
MgCl2 • 6Н20 ч. д. а. в 100 мл дистиллированной воды.- |
|
|
||
Серная кислота ч. д. а., концентрированная. |
|
|
|
|
Ход обработки: |
В 2 поглотительных |
сосуда |
наливают |
по |
50 мл раствора едкого натра. В перегонную колбу помещают несколько стеклянных шариков и наливают 250—500 мл пробы или меньший объем, который доводят дистиллированной водой до половины емкости колбы. Собирают прибор для перегонки и регулируют отсасывание так, чтобы через жидкость в колбепроходил один пузырек воздуха в 1 с. Затем вводят в перегон ную колбу через воронку 20 мл раствора хлорида ртути(II) и
.10 мл раствора хлорида магния. Воронку ополаскивают неболь-