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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 171

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

и

дифениламин, а затем в избытке титрованный раствор

гексацианоферрата (II)

калия.

Жидкость

остается

окрашенной

в

желто-зеленый цвет. Затем

титруют

обратно

титрованным

раствором соли цинка.

Когда

весь избыток гексацианоферра­

та (II) калия будет связан цинком в нерастворимое соединение, присутствующий в растворе гексацианоферрат(Ш) калия вы­ зовет окрашивание дифениламина в сине-фиолетовый цвет.

Дифениламин в качестве индикатора рекомендуется * заме­ нить 3,3'-диметилнафтидином. При обратном титровании из­ бытка гексацианоферрата(II) солыо цинка окраска переходит от зеленой к пурпурно-красной. Этот переход окраски настоль­ ко резок, что титрование можно проводить даже 0,001 М раст­ ворами гексацианоферрата(II) и соли цинка.

Определению мешают металлы, образующие нерастворимые гексацианоферраты(П): медь, кадмий, кобальт, никель и мар­ ганец. Медь надо предварительно удалить; содержание других металлов обычно значительно уступает содержанию цинка, по­ этому ими можно или совсем пренебречь, или ввести соответ­ ствующие поправки, определив их отдельно. Свинец в условиях определения осаждается в виде сульфата и не мешает. Мешаю­

щее влияние железа

учтено

в ходе

анализа — оно устраняется

добавлением пирофосфата.

 

 

 

Р е а к т и в ы

 

 

 

 

Г е к с а ц и а н о ф е р р а т ( П )

к а л и я

(желтая

кровяная соль), 0,025 М

рас­

твор. Взвешивают 10,56 г. кристаллического гексацианоферрата(II)

калия

K^IFe(CN)6] • ЗН20, прибавляют к

навеске

0,2 карбоната натрия, растворяют

в небольшом объеме дистиллированной воды, раствор переносят в мернуюколбу емкостью 1 мл и доводят его объем дистиллированной водой до метки. Сохраняют в склянке из темного стекла.

Г е к с а ц и а н о ф е р р а т ( Ш ) к а л и я (красная кровяная соль). Растворяют 1 г K3[Fe(CN)6] в 100 мл воды. Сохраняют в темной склянке. Через 5 дней рас­

твор становится негодным и его надо заменять свежеприготовленным.

С у л ь ф а т ц и н к а , приблизительно 0,05 М раствор. Растворяют 3,000 г ме­

таллического (х. ч.) цинка в разбавленной (1:5)

серной кислоте, взятой в.

небольшом избытке, и раствор разбавляют дистиллированной

водой до 1 л.

' И н ди к а т о р . Растворяют 1- г дифениламина в

100 мл концентрированной

серной кислоты или 0,2 г З.З'-диметнлнафтидина

растворяют

при нагревании-

в 100 мл ледяной уксусной кислоты.

 

из двузамещен-

П и р о ф о с ф а т натрия. Можно приготовить в лаборатории

ного натрия Na2HPO.| • 12Н20, прокаливая его до

тех пор, пока взятая проба-

соли, растворенная в воде, не будет давать с нитратом серебра чисто-белый осадок (не желтоватый). Полученной после прокаливания солыо можно поль­ зоваться непосредственно или растворив ее в воде и выделив десятнводный

кристаллический продукт.

(1:3) раствор.

 

С е р н а я ки сл о т а , разбавленная

5%-ный:

П е р е к и с ь в о д о р о д а , 3%-ный

раствор, или

п е р с у л ь ф а т а м м о н и я ,

раствор.

 

 

 

С у л ь ф а т а м м о н и я .

 

 

 

* B e l c h e r R., N u 11 е п A. J., S I е р h е n

\V. J., J. Chem. Soc.,

v. 195l„

p. 1520—1523.

 

 

 

168


Ход определения. Отбирают такой объем анализируемой сточной воды, чтобы в нем содержалось от 2 до 50 мг цинка, подкисляют серной кислотой * (раствор должен стать от 0,5 н. до 1,5 и. по содержанию H2SO4), прибавляют к нему несколь­ ко миллилитров перекиси водорода или раствора персульфата аммония и кипятят для окисления железа и разложения из­ бытка реактива. Затем прибавляют по 0,7—0,8 г сульфата аммония на каждые 50 мл раствора, 0,5—1 г пирофосфата на­ трия (для связывания железа в комплексное соединение), на­ гревают до 60 °С и приливают 4 капли раствора гексацианоферрата(Ш) калия и 2 капли раствора индикатора (дифенил­ амина или 3,3'-диметилнафтидина). Перемешав жидкость, наливают в нее из бюретки, постепенно и при непрерывном

перемешивании, раствор гексацианоферрата (II)

калия

сначала-

до исчезновения сине-фиолетового окрашивания

(при

примене­

нии 3,3'-диметилнафтидина — до

перехода

окраски от

пурпур­

но-красной к зеленой), а затем

приливают

20—25%-ный избы­

ток. Дают постоять 2 мин и потом оттитровывают избыток гек­ сацианоферрата (II) калия титрованным раствором соли цинка до перехода окраски из желто-зеленой в сине-фиолетовую (при

использовании З.З'-диметилнафтидина-— до

перехода

окраски

ют зеленой к пурпурно-красной).

концентраций

растворов

Отдельно определяют отношение

гексацианоферрата (II) калия и соли

цинка.

Для этого в дру­

гую колбу наливают раствор, соли цинка в таком объеме, что­ бы в нем находилось приблизительно столько же цинка, сколь­ ко и в анализируемой пробе; разбавляют водой'до такого же объема и продолжают дальше титрование, как при анализе пробы. Разделив суммарное количество израсходованного

раствора соли цинка (на

приготовление исходного раствора и

на обратное титрование)

на число миллилитров добавленного

раствора гексацианоферрата(II) калия, получают требуемый

коэффициент (К).

цинка

(х )

в мг/л вычисляют по фор­

Расчет.

Содержание

муле:

 

(ЬК — а)3- 1000

 

 

 

 

 

V

\

тде а — объем

раствора соли

цинка,

израсходованного на обратное титрова­

ние при анализе пробы, мл; b — объем добавленного раствора гексацианофер­

рата (II)

калия,

мл; К — объем

раствора соли цинка, соответствующий

1 мл

раствора

гексацианоферрата(II)

калия, мл; V — объем

анализируемой

сточ­

ной воды, мл;

3 — количество цинка, содержащегося в

1 мл раствора

суль­

фата цинка, мг.

 

 

 

 

* Если сточная вода содержит цианиды, ее предварительно обрабатышают, как сказано на стр. 139.

169



42.2.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКСИХИНОЛИНОВЫМ МЕТОДОМ

СТИТРИМЕТРИЧЕСКИМ ОКОНЧАНИЕМ

(Концентрация цинка превышает 3 мг/л) .

Цинк осаждают раствором 8-оксихинолина; образуется оса­ док оксихинолята цинка:

Zn2+ + 2C9H7ON + 20Н~ = Zn(C9H6ON)2 + 2Н20

Осадок отфильтровывают и растворяют в хлористоводород­ ной кислоте и выделившийся 8-оксихинолин обрабатывают смесью бромата и бромида калия:

Вг07 + 5Вг" + 6Н+ = ЗВг2 + ЗН20

C9H7ON + 2Вг2 = C9H5Br2ON + 2Н+ + 2Вг"

Избыток брома определяют, добавляя иодид калия

Вг2 + 2Г = 2Вг' + 12

и титруя выделившийся иод раствором тиосульфата натрия. Медь определяется вместе с цинком; ее содержание находят отдельно и вводят поправку, как указано в формуле расчета результата анализа.

Р е а к т и в ы

8 - О к с и х и н о л и н , раствор. Растворяют 2 г 8-окснхшюл1ша в 100 мл чистого , этилового спирта.

С м е с ь

бро м а т а

и б р о м и д а

к а л и я ,

раствор. Растворяют 2,784 г КВг03 и

10 г КВт

в дистиллированной

воде и доводят объем раствора до 1 л.

Л и м о н н а я или в и н н а я

кислота.

и 0,1%-ный растворы.

Е д к и й

натр или е д к о е

к а л и ,

10%

Ацетат натрия.

 

 

 

 

разбавленная (1:1) раствор.

Х л о р и с т о в о д о р о д н а я

кислот а,

И о д и д к а л и я .

 

0,1

н. раствор.

 

 

 

Т и о с у л ьф а т нат рия ,

 

 

 

К р а х м а л , 0,5%-ный раствор.

 

 

 

 

Ф ен олф т алеи н .

 

 

 

 

 

 

 

 

М е т и л о в ы й к р а с н ы й .

 

 

 

 

 

 

 

Ход определения. Отбирают от 5 до 200 мл анализируемой

сточной

воды

(в зависимости

от

содержания

цинка); пробу

переносят в коническую

колбу

и

разбавляют

(если надо) до-

200 мл дистиллированной водой. Затем прибавляют 0,1 г ли­ монной или винной кислоты (для связывания железа и алюми­ ния), несколько капель раствора фенолфталеина и нейтрали­ зуют 1 0 %-ным раствором едкой щелочи до появления красного окрашивания. После этого приливают 10 мл раствора оксихинолина, хорошо перемешивают стеклянной палочкой, нагре­

вают до 70 °С и ставят на кипящую водяную

баню.

Через

20 мин отфильтровывают осадок оксихинолятов

цинка,

магния

и меди и промывают его сначала 0,1%-ным раствором едкого натра, потом два раза холодной водой.

J70


Промытый осадок растворяют на фильтре, обрабатывая его небольшим объемом хлористоводородной кислоты; прибавляют к полученному раствору несколько капель раствора метилового красного и вносят кристаллический ацетат натрия небольшими порциями и при перемешивании, пока не изменится окраска индикатора. Выпавший осадок оксихинолятов цинка и меди (оксихинолят магния остается в растворе) через 1-5—20 мин отфильтровывают, промывают холодной водой и растворяют на фильтре в 10 мл хлористоводородной кислоты.

Фильтр промывают горячей водой, собирая промывные воды

вту же колбу.

Кполученному раствору прибавляют 15—20 мл раствора бромата и бромида калия и через 10—15 мин вносят 1 г кри­ сталлического иодида калия. Выделившийся иод оттитровы-

вают

раствором тиосульфата натрия

в

присутствии крахмала.

В

другую колбу наливают такой

же

объем раствора бро­

мата и бромида калия, какой был прибавлен в анализируемую пробу; раствор разбавляют дистиллированной водой, прибав­ ляют к нему 10 мл хлористоводородной кислоты, 1 г иодида калия и раствор кра-хмала.

Выделившийся иод титруют раствором тиосульфата натрия.

Расчет. Содержание цинка

(х ) в

мг/л вычисляют по фор­

муле:

 

 

 

 

х = {ь - а ) к - о , т . т о _ Ш с

 

где а — объем раствора

тиосульфата

натрия, израсходованного на титрование

•пробы, мл; b — объем

раствора тиосульфата

натрия, израсходованного на

титрование смеси бромата и бромида калия,

мл; К — поправочный

коэффи­

циент для приведения концентрации раствора

тиосульфата натрия

к точно

<3,1 н; V — объем анализируемой сточной воды, мл; с — содержание

меди в

•сточной воде, мг/л; 0,817 — число миллиграммов цинка, эквивалентное 1 мл 0,1 н. раствора тиосульфата натрия; 1,03 — отношение атомных весов цинка и меди.

42.3. КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ (Концентрация цинка больше 5 мг/л)

В аммиачном буферном растворе (при pH = 10) цинк об­ разует с ЭДТА (двунатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты) комплексное соединение.

Конец титрования определяется переходом окраски индика­ тора эриохром черного Т (хром черного специального ЕТ 00; кислотного хром черного специального) из красной в синюю.

Для устранения мешающего влияния других металлов, об­ разующих аналогичные комплексные соединения с ЭДТА, по­ дступают следующим образом. Сначала к щелочному раствору прибавляют цианид калия, который связывает в прочные цианидные комплексы медь, никель, кобальт, марганец, серебро, цинк и кадмий, и титруют ЭДТА магний и кальций. Затем приливают раствор формальдегида. Последний выделяет цинк

171