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

П р о б а с о д е р ж и т о р г а н и ч е с к и е в е ще с т в а , , к о т о р ы е м о г у т о б р а з о в ы в а т ь с т я ж е л ы м и ме ­

сразу или по частям переносят в чашку, выпаривают до объема 50 мл, подкисляют концентрированной серной кислотой по ме­ тиловому оранжевому, прибавляют 5 мл концентрированной азотной кислоты, 2 мл 30%-ной перекиси водорода (если про­ ба содержала хроматы, они при этом восстановятся) и продол­ жают выпаривание до объема 15—20 мл, покрыв, если нужно, чашку часовым стеклом, чтобы избежать разбрызгивания жид­ кости.

Затем переносят содержимое чашки в коническую колбу емкостью 125 мл, приливают еще 5 мл концентрированной азотной кислоты, смывая ею предварительно все, что могло пристать к стенкам чашки, добавляют 10 мл концентрирован­ ной серной кислоты, вносят несколько стеклянных шариков или капилляров или кусочков карборунда, чтобы воспрепятст­ вовать выбрасыванию жидкости толчками во время выпарива­ ния, переносят колбу под тягу и выпаривают на плитке до появления густых паров серной кислоты. Если жидкость не ста­ нет бесцветной, приливают еще 10 мл концентрированной азот­ ной кислоты и повторяют выпаривание до паров серной кис­ лоты.

Охладив раствор до комнатной температуры, его очень ос­ торожно разбавляют дистиллированной водой до 50 мл, при­ ливая воду по стенкам, маленькими порциями, и перемешивая после добавления каждой порции. Нагревают почти до кипе­ ния, чтобы растворить все растворимые соли, и фильтруют че­ рез стеклянный фильтрующий тигель, собирая фильтрат в кол­ бу. Первую колбу промывают двумя порциями по 5 мл дистил­ лированной воды, пропуская их через тот же фильтрующий ти­ гель, чтобы растворить и присоединить к фильтрату оставшиеся в фильтре растворимые частицы. Фильтрат количественно пе­ реносят в мерную колбу емкостью 100 мл, обмывая колбу, где он находился, двумя порциями по 5 мл дистиллированной воды, после чего доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают. В полученном растворе, примерно 3 н. по со­ держанию серной кислоты, определяют тяжелые металлы, от­ бирая аликвотные части раствора.

В тех случаях, когда проба сточной воды содержит оченьбольшое количество свинца, при этой обработке может образо­ ваться сульфат свинца PbS04, который останется в фильтрую­ щем стеклянном тигле. Тогда в коническую колбу, где проис­

140

чтобы растворились частицы сульфата свинца, какие могли пристать к стенкам колбы, и пропускают этот раствор через фильтрующий тигель с осадком PbS04, собирая фильтрат в мерную колбу емкостью 100 мл. Доведя раствор до метки ди­ стиллированной водой и перемешав, определяют в аликвотной его части содержание свинца.

Метод Б. Разложение органических веществ может быть также сделано следующим способом. Предварительное упари­ вание в чашке отобранной пробы (100—1000 мл) до объема 50 мл проводят так же, как и в методе А. Затем насыпают не­ много карбоната натрия (приблизительно половину массы су­ хого остатка, который получается из взятого объема пробы), выпаривают досуха и прокаливают при 60 °С (см. «Прокален­ ный остаток», разд. 8). Остаток осторожно растворяют в раз­ бавленной азотной кислоте, накрыв чашку часовым стеклом и подводя пипетку с кислотой под часовое стекло. При большом содержании железа вместо азотной кислоты приливают хло­ ристоводородную кислоту. Подогревают чашку до растворения всех солей, обмывают часовое стекло над чашкой и переносят полученный раствор в мерную колбу емкостью 100 мл, отделяя фильтрованием не перешедшие в раствор частицы кремневой кислоты.

35.АЛЮМИНИЙ *

35.1.КОЛОРИМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКСТРАКЦИЕЙ

ОКСИХИНОЛЯТА АЛЮМИНИЯ

Метод основан на том, что оксихинолят алюминия количе­

зеленый цвет. По интенсивности этой окраски определяют со­ держание алюминия колориметрическим титрованием или ме­ тодом стандартной шкалы. Мешающее определению железо предварительно окисляют до трехвалентного и извлекают хло­

очень малых количеств алюминия применяют в 10 раз более разбавленный раствор, в 1 мл которого содержится 0,01 мг алюминия.

П е р с у л ь ф а т а м м о н и я .

Л у р ь е Ю. Ю., Н и к о л а е в а 3. В. Зав. лаб. 1953, т. 19, с. 152—155.

141

Ход определения. Отбирают такой объем анализируемой воды, чтобы в нем содержалось от 5 до 200 мкг алюминия; если надо, разбавляют дистиллированной водой до 25—50 мл, прибавляют немного (на копчике ножа) персульфата аммония, перемешивают до растворения; дают раствору постоять не­ сколько минут, после этого переносят его в делительную во­ ронку н нейтрализуют 0,1 н. кислотой или щелочью.

Необходимое для нейтрализации количество кислоты или щелочи находят, титруя отдельную порцию анализируемой воды по метиловому оранжевому. Затем подкисляют раствор, добав­ ляя 0,4 мл хлористоводородной кислоты на каждые 25 мл рас­ твора (после подкисления pH раствора должен быть. 1,7—1,95), приливают 1,5—2 мл раствора 8-оксихинолина- в хлороформе, сильно встряхивают, оставляют до разделения слоев и сливают окрашенный оксихинолятом железа нижний слой.

Извлечение железа из раствора повторяют еще раз, при­ бавляя вторую такую же порцию раствора 8-окснхинолина в хлороформе. Если содержание железа меньше 8 мг/л, как это обычно бывает, при втором экстрагировании получается очень бледно-окрашенный слой хлороформа, и в этом случае двумя экстракциями можно ограничиться.

При большем содержании железа экстрагирование продол­ жают, добавляя новые порции хлороформного раствора до по­ лучения бесцветного экстракта *.

К раствору, не содержащему железа, приливают 2,5—3,0 мл раствора 8-оксихинолина в хлороформе, 10 мл ацетатного бу­ ферного раствора (pH = 4,5) и, энергично встряхивая, извле­ кают окснхинолят алюминия. При указанном выше содержании алюминия практически полное извлечение его достигается од­ ной экстракцией. Дают постоять 1—2 мин для разделения слоев и затем переносят нижний, окрашенный в желто-зеленый цвет слой хлороформа в пробирку для колориметрического тит­ рования (при этом можно захватить около 25 мл водного слоя). В другую такую же пробирку наливают 15 мл дистиллирован­ ной воды; 10 мл ацетатного буферного раствора и столько рас­ твора 8-оксихннолина в хлороформе, сколько его было прибав­ лено в первый раствор. Затем титруют из микробюретки стан­ дартным раствором алюминиевых квасцов, в 1 мл которого содержится 0,1 мг алюминия при сильном встряхивании, до со­ впадения интенсивности окрасок в обеих пробирках. При очень малом содержании алюминия титруют раствором квасцов, со­ держащим 0,01 мг алюминия в 1 мл.

* Предварительного извлечения железа можно избежать, экстрагируя

142

где а — объем стандартного раствора соли алюминия, израсходованного на титрование до уравнивания окрасок, мл; V — объем пробы анализируемой сточной воды, мл; 0,1 или 0,01— количество алюминия в 1 мл стандартного раствора, мг.

Колориметрическое титрование можно заменить определе­ нием оптической плотности полученного хлороформного рас­ твора. Измерение проводят при X = 387—400 нм, молярный ко­ эффициент светопоглощения 6,4-103—5-103.

35.2. КОЛОРИМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭРИОХРОМЦИАНИНА R

Ионы алюминия образуют с эриохромцианином R при pH = = 5,4 комплексное соединение, имеющее фиолетовую окраску. Светопоглощение измеряют при X = 530 нм, молярный коэффи­ циент светопоглощения равен 40-103.

Мешающее определению железо(III) восстанавливают до железа(II) гидрохлоридом гидроксиламина. Мешают также фто­ риды, фосфаты и большие количества органических вещестз. Органические вещества и фтор можно удалить выпариванием пробы с хлористоводородной кислотой досуха и прокаливанием остатка. Если присутствуют большие количества фосфат-ионов, рекомендуется проведение определения методом 35.1.

Реактивы

Эриохролщианин R. Растворяют 750 мг реактива в 200 мл воды, прибав­ ляют 25 г хлорида натрия, 25 г нитрата аммония, 2 мл концентрированной

и разбавляют до 1 л. В 1 мл полученного раствора содержится 0,100 мг

алюминия.

Р а б о ч и й р а с т в о р . Разбавляют 10 мл основного стандартного рас­ твора дистиллированной водой до 1 .л (применяют всегда свежеприготовлен­ ный раствор). 1 мл раствора содержит 0,001 мг алюминия.

Ход определения. В мерную колбу емкостью 50 мл поме­ щают 25 мл анализируемой воды, если надо, предварительно разбавленной или упаренной так, чтобы в этом объеме содер­ жалось от 0,001 до 0,03 мг алюминия.

143

Прибавляют 0,5 мл раствора гидрохлорида гидроксиламина, 3 мл раствора эриохромцианина R, перемешивают, приливают по каплям раствор едкого натра до появления фиолетовой окраски, затем уксусную кислоту до появления желтой окраски, наливают 10 мл буферного раствора, разбавляют дистиллиро­ ванной водой до метки и перемешивают. Через 20 мин измеряют светопоглощение раствора по отношению к раствору холостого опыта, проведенного с 25 мл дистиллированной воды и всеми указанными реактивами.

Измерение производят в кюветах толщиной слоя 2 см, поль­ зуясь зелеными светофильтрами (X = 530 им). Молярный коэф­ фициент светопоглощения 40-103.

Результат определения находят по калибровочному гра­ фику, для построения которого отбирают 0; 1,0; 2,0; ... 30,0 мл рабочего стандартного раствора, и обрабатывают каждый рас­ твор, как описано выше. Значения оптических плотностей от­ кладывают на оси ординат, а на оси абсцисс отмечают соот­ ветствующие концентрации алюминия.

36.ЖЕЛЕЗО

Внекоторых сточных водах железо встречается в больших концентрациях, например в сточных водах травильных цехов, производства солей железа, иногда в сточных водах от краше­ ния тканей и т. д. В больших концентрациях железо может содержаться также в водах шахт. В малых количествах железо присутствует почтиво всех сточных водах.

Взависимости от содержания железа в сточной воде и тре­ буемой точности определения последнее рекомендуется прово­

дить колориметрическим или титриметрическим методом.

36.1.КОЛОРИМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ

СПРИМЕНЕНИЕМ СУЛЬФОСАЛИЦИЛАТА НАТРИЯ*

Метод основан на том, что сульфосалициловая кислота (или

•ее натриевая соль) образует с солями железа окрашенные ком­ плексные соединения, причем в слабокислой среде сульфосали­ циловая кислота реагирует только с солями железа(III) (крас­ ное окрашивание), а в слабощелочной среде — как с солями железа(III), так и с солями железа(II) (желтое окрашивание).

Реактивы

Сульфосалициловая кислота, 10%-ный раствор, или сульфосалицилат латрия, насыщенный раствор. Сульфосалицилат натрия можно приготовить

Д^тра, изд. ВНИИ ВОДГЕО, 1951. 16 с.

444