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

Расчет ведут по той же формуле, по которой рассчитывают

твор нейтрализуют карбонатом натрия по феноловому красному до оранжевой окраски (pH = 6,8—7,0); затем приливают к раствору 1 мл раствора гексацианоферрата (II) калия для свя­ зывания цинка, 2 мл раствора гидрохлорида гидроксиламина, 2 мл раствора цитрата или тартрата, перемешивают, прибав­ ляют еще 2 —3 капли фенолового красного и нейтрализуют кар­ бонатом натрия до малинового окрашивания (pH = 8—8,5).

Затем экстрагируют свинец раствором дитизона, порциями по 1 мл, собирая каждый раз экстракт в новую пробирку, как при определении меди.

По числу пробирок, содержащих окрашенный в малиновый цвет раствор, рассчитывают, сколько миллилитров титрован­ ного раствора дитизона было израсходовано на извлечение свинца. Раствор со смешанной окраской считают отвечающим 0,5 мл титрованного раствора; если окраска этого раствора очень близка к зеленой, то пробирку с ним в расчет не при­ нимают. Из найденного результата вычитают результат холо­ стого опыта, проведенного с чистой дистиллированной водой.

Расчет. Содержание свинца (jc) в мг/л вычисляют по фор­ муле:

(а - Ъ) Т ■1000

то же в холостом опыте; Т — титр раствора дитизона (выраженный по отно­ шению к свинцу в мкг; V — объем анализируемой сточной воды, мл.

40.2. ХРОМАТНЫЙ МЕТОД

Свинец выделяют в виде сульфида, добавляя к исследуемой воде суспензию сульфида цинка; таким образом свинец отде­ ляют от железа, мешающего дальнейшему определению. Оса­

осадок в хлористоводородной кислоте, определяют содержание хромат-ионов в полученном растворе или колориметрическим методом с дифенилкарбазидом, или иодометрическим титрова­ нием.

Реактивы

Суспензия сульфида цинка. Растворяют 25 г хлорида цинка в 100 мл дистиллированной воды и осаждают цинк раствором сульфида натрия, при­ бавляя последний в таком количестве, чтобы небольшая часть взятого хло­ рида цинка осталась в растворе (например, на 25 г хлорида цинка вводят

42 г Na2S • ЭН20).

Осадок сульфида цинка промывают 3—4 раза дистиллировано^ водой пу­ тем декантации, переносят па фильтр и промывают еще 4—5 раз на фильтре.

Затем смывают дистиллировано!! водой в склянку, снабженную притер­

прибавляют 1 мл серной кислоты и 0,5 мл хорошо взболтанной суспензии сульфида цинка и дают постоять 1 ч, изредка пере­ мешивая смесь стеклянной палочкой. Затем осадок отфильтро­ вывают, расправляют фильтр с осадком на стенке маленького стакана (емкостью 25 мл), смывают осадок с фильтра водой, растворяют его в 3 мл хлористоводородной кислоты и кипятят раствор до удаления сероводорода. После этого прибавляют 2—3 капли азотной кислоты, упаривают до объема 1,5—2 мл и переносят в центрифужную пробирку. Стакан промывают горя­ чей водой, присоединяя промывные воды к раствору в центри­ фужной пробирке (объем раствора перед осаждением свинца должен быть не более 4 мл, в противном случае его следует

раствору ледяную уксусную кислоту до перехода окраски фе­ нолового красного в оранжевую (pH = 6,8 — 7,0). После этого или приливают избыток той же уксусной кислоты 0,5 мл (тог­ да свинец при добавлении хромата выпадает в осадок в виде РЬСгО-О, или приливают 1 мл 40%-ного раствора ацетата ам­ мония [тогда свинец при добавлении хромата выпадает в осадок в виде КгРЬ (СгОЦг]. Прибавив 1 мл раствора хромата калия, перемешивают содержимое пробирки и оставляют на

4 мл, каждый раз центрифугируя и сливая промывной раствор сифоном.

Осадок растворяют в 3 мл хлористоводородной кислоты и переносят в калиброванную пробирку. Центрифужную про­ бирку тщательно промывают; промывные воды переносят в ту

164

же калиброванную пробирку, раствор в ней разбавляют до оп­ ределенного объема (например, до 10 мл) и к нему приливают 10 мл раствора дифенилкарбазида. Через 10 мин переносят раствор в кювету фотоколориметра и определяют его светопоглощение, применяя зеленые светофильтры (к = 520—540нм). Молярный коэффициент светопоглощения при осаждении свин­ ца в виде РЬСг04 равен 18-103, при осаждении в виде К2РЬ(Сг0 4)2 — 36-1 03. Нулевым раствором служит раствор, для приготовления которого 3 мл разбавленной хлористоводородной кислоты и 10 мл раствора дифенилкарбазида разбавляют ди­ стиллированной водой до того же объема, до которого была раз­ бавлена анализируемая вода.

По значению светопоглощения рассчитывают содержание свинца, пользуясь калибровочным графиком. Для построения графика можно применять растворы чистого хромата калия, к которым добавляют указанные выше количества хлористо­ водородной кислоты и дифенилкарбазида. При приготовлении этих растворов учитывают, что 0,01 мг свинца соответствует 0,0094 мг хромата калия, если свинец осаждали в виде РЬСгСД

в пробе) увеличивают количество прибавляемой суспензии сульфида цинка; осадок РЬСг0 4 или К2РЬ(Сг0 4)2 можно тогда растворить в хлоридном растворе и в полученном растворе от­ титровать хромат-ионы иодометрическим методом. *

связывает в очень прочные комплексные соединения все другие металлы, образующие растворимые в органическом раствори­ теле дитизонаты.

Реактивы

Дитизон, 0,002%-нын раствор в СС14 или СНС1з.

Приготовление и необходимую очистку реактивов см. «Свинец» (разд. 40). Титр раствора дитнзона устанавливают по стандартному раствору соли ртути, в 1 мл которого содержится 1,0 мкг ртути, проводя с ним те же операции, как при анализе пробы сточной воды. Если содержание ртути в анализируемой воде ниже 0,01 мг/л, применяют 0,0002%-ный раствор дитн­

несколько изменен Лурье 10. Ю., Николаевой 3. В. применительно к сточным додам.)

165

Ацетатный буферный раствор. Смешивают равные объемы 1 н. раствора' уксусной кислоты и 1 н. раствора ацетата натрия;

ЭДТА, 0,1 н. раствор, 18,6 г препарата растворяют в воде н разбавляют раствор до 1 л.

Метиловый оранжевый, 0,1 %-ный водный раствор.

Ход определения. Отбирают 50—100 мл анализируемой воды,, содержащих не более 10 мкг ртути (при большей концентра­ ции отбирают меньший объем сточной воды и разбавляют ее дистиллированной водой до 50 мл); переносят в делительную воронку емкостью 200 мл, приливают 10 мл ацетатного буфер­ ного раствора, 5 мл раствора ЭДТА и перемешивают.

Если анализируемая проба имеет сильнощелочную или сильнокислую реакцию, ее предварительно нейтрализуют по метиловому оранжевому, определяя необходимое количество

жидкости разделиться на два слоя и сливают нижний слой ор­ ганического растворителя в пробирку. Затем обрабатывают водный раствор 1 мл раствора дитизона и полученный экстракт собирают во вторую пробирку. Так продолжают, приливая каждый раз по 1 мл раствора дитизона и собирая экстракты в новые пробирки, пока вместо окрашенного в оранжево-жел­ тый цвет экстракта (дитизонат ртути) не получится экстракт зеленого цвета (свободный дитизон) или промежуточной ок­ раски.

Подсчитав число пробирок, содержащих окрашенный в оранжевый цвет экстракт, получают число миллилитров рас­ твора дитизона, израсходованного на титрование. Пробирку с раствором смешанной окраски считают соответствующей 0,5 мл прореагировавшего раствора дитизона, а если окраска близка к зеленой, раствор, содержащийся в этой пробирке, в

42.ЦИНК

Цинк встречается в сточных водах рудообогатительных фа­ брик, гальванических цехов многах предприятий, в сточных во­ дах производства пергаментной бумаги, минеральных красок, искусственного волокна и других производств. Концентрация цинка в сточных водах может быть самой различной: от не­

166

скольких сотен миллиграммов до десятых и сотых долей милли­ грамма в 1 л. Поэтому здесь приводятся методы определения

•относительно больших концентраций цинка (см. разд. 42.1, 42.2

и42.3) и малых концентраций (все остальные методы).

Всточных водах обогатительных фабрик и гальванических цехов цинк может присутствовать в виде комплексного' цианоцинката. В этом случае перед его определением надо разру­ шить комплексное соединение, как описано на стр. 139. В при­ сутствие больших количеств органических веществ рекомен­ дуется предварительная обработка, описанная на стр. 141.

Больше всех других металлов определению цинка мешает медь. При ее присутствии, в зависимости от относительного ее количества и выбранного метода определения цинка, посту­ пают одним из следующих способов: 1 ) отделяют медь перед определением цинка осаждением ее внутренним или внешним электролизом или тиосульфатом натрия *; 2 ) маскируют ее цианидом или тиосульфатом; 3) определяют суммарное содер­

применения того или иного способа даны при изложении каж­ дого метода анализа цинка.

42.1.ТИТРИМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ

СПРИМЕНЕНИЕМ РАСТВОРА ГЕКСАЦИАНОФЕРРАТА(11

КАЛИЯ **

(Концентрация цинка должна превышать 3 иг/л)

При добавлении раствора гексацианоферрата (II) калия к раствору соли цинка выпадает белый осадок K2Zn3[Fe(CN)6]2, нерастворимый в воде и в разбавленных кислотах:

2К+ + 3Zn2+ + 2[Fe(CN)6]4- = K2Zn3[Fe(CN)6]2

В качестве индикаторов применяют дифениламин — окис­ лительно-восстановительный индикатор, бесцветный при окис­ лительном потенциале ниже +0,776В и окрашенный в сине­ фиолетовый цвет при более высоком окислительном потенциа­ ле, и гексациансферрат(Ш) калия. Последний при отсутствии в растворе, гексацианоферрата (II) калия имеет окислительный потенциал, превышающий +0.776В, и, следовательно, вызывает окрашивание дифениламина. Но когда в растворе имеется гексацианоферрат(П) калия, потенциал гексацианоферрата(III) калия снижается и окраска дифениламина исчезает.

Рекомендуется обратное титрование. К анализируемому раствору соли цинка прибавляют гексацианоферрат(Ш) калия

167