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

шахтных водах. Его часто содержат сточные воды обогатитель­ ных фабрик, металлургических заводов и предприятий, произ­ водящих инсектициды и пестициды. Может он содержаться и

всточных водах заводов основной химической промышленности

ипроизводства красителей. Мышьяк находят нередко в смывах с площадей земли, где применялись инсектициды.

Для определения мышьяка предлагается колориметрический метод, в котором мышьяк превращают в мышьяковистый водо­ род, поглощаемый раствором диэтилдитиокарбамата серебра в присутствии пиридина. Раствор окрашивается в красный цвет,

интенсивность которого зависит от содержания мышьяка. При обработке 50 мл пробы этим способом можно определить даже 0,05 мг As в 1 л. Для определения еще меньших количеств мышьяка пробу концентрируют выпариванием или соосаждением мышьяка с гидроокисью железа.

Пробы консервируют прибавлением 5 мл хлористоводород­ ной кислоты на I л.

Результаты определения приводятся в миллиграммах мышь­ яка на 1 л воды.

Определению мешает сероводород, который также вступает в реакцию с указанным реактивом и дает подобную окраску. А1ешающее влияние сероводорода устраняют путем поглощения его в фильтрационной трубке бумагой, пропитанной ацетатом свинца, или минерализацией пробы, проводимой для удаления органических веществ (см ниже).

Сурьмянистый водород в концентрациях, превышающих 0,1 мг/л, дает розовую окраску. В обычных анализах его влия­ ние можно не учитывать.

Определению мешает высокое содержание органических ве­ ществ; их удаляют минерализацией. Пробу сточной воды, со­ держащую от 0,002 до 0,04 мг мышьяка, выпаривают с 2—3 мл концентрированной серной кислоты, 5 мл концентрированной азотной кислоты и 0,5 мл 30%-ной перекиси водорода до появ­ ления белых паров серной кислоты. После охлаждения прибав­ ляют 5 мл дистиллированной воды, содержимое чашки пере­ носят в колбу прибора для отгонки и доводят дистиллированной водой приблизительно до 50 мл. Такую обработку можно при­ менить и для концентрирования мышьяка в пробе.

При анализе проб с низким содержанием органических ве­ ществ концентрирование мышьяка достигается соосаждением его с гидроокисью железа. Необходимый объем пробы (100—

прибавляют 0,5—1 мл раствора хлорида железа (145 г безвод­

190

у

крыв кран делительной воронки, быстро удаляют из нее весь осадок, содержащий мышьяк. Осаждение повторяют таким же способом. Полученный осадок растворяют в необходимом коли­ честве разбавленной (1:4) хлористоводородной кислоты. Если не весь осадок растворится, раствор фильтруют, собирая филь­ трат в колбу прибора, и разбавляют его дистиллированной во­ дой примерно до 50 мл.

Аппаратура и реактивы •

Прибор* для отгонки мышьяка (рис. 10).

Фотометр с зеленым светофильтром {% = 560 нм).

Диэтилдитиокарбамат серебра, поглотительный раствор в пиридине. Рас­ творяют 2,25 г диэтнлдитиокарбамата натрия в 100 мл дистиллированной воды и осаждают небольшими порциями раствором нитрата серебра, прнго-

их объемы доводят дистиллированной водой до 50 мл. Полученные растворы, соответствующие концентрациям 0; 0,040; 0,100 до 0,80 мг As в 1 л, обраба­ тывают описанным ниже способом. Из полученных оптических плотностей вычитают оптическую плотность холостого раствора и строят график в коор­ динатах оптическая плотность — концентрация мышьяка.

Ход определения. В начале работы проверяют применяемые реактивы на содержание мышьяка, проводя холостое определе­ ние с дистиллированной водой.

* Притертые части прибора скрепляют пружинными соединениями.

191

В колбу прибора помещают 50 мл пробы, в первоначальном виде или предварительно сконцентрированной так, чтобы в этом объеме содержалось от 2 до 40 мкг мышьяка, и подкис­

раствора иодида калия и 0,5 мл раствора хлорида олова(И). Смесь перемешивают и оставляют на 15 мин. В фильтрацион­ ную трубку помещают сухую бумажку, пропитанную ацетатом свинца, а в поглотительный сосуд наливают 15 мл поглощающего раствора. Вводную трубку соединяют с фильтрационной и с удлинителем. К пробе прибавляют 5 г гранулированного пли 2—3 порошкообразного цинка, сейчас же присоединяют удли­ нитель, а конец вводной трубки погружают в поглотительный раствор. Притертые соединения скрепляют пружинами. Выде­ ление водорода проводят в течение 60 мни. Если водород выделяется медленно, его выделение усиливают прибавлением 0,5 мл раствора хлорида олова(II) и 5—15 мл концентриро­ ванной хлористоводородной кислоты. После прекращения об­ разования водорода поглотительный раствор наливают в коло­ риметрическую кювету и измеряют его оптическую плотность при К — 560 нм.

Вычитают значение оптической плотности холостого раствора

ипо калибровочному графику находят содержание мышьяка. Расчет. Содержание мышьяка (х) в мг/л вычисляют по фор­

муле:

с -50

А' = “

48. ВЫРАЖЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАТИОНОВ И АНИОНОВ В СТОЧНЫХ ВОДАХ

При анализе чистых природных вод найденные концентра­ ции отдельных катионов и анионов обычно рассчитывают в миллиграмм-эквивалентах на 1 л и вычисляют сумму концент­ раций всех аиионов и сумму концентраций всех катионов. Ра­ венство этих сумм должно указывать на правильность прове­ денного анализа. Последнее, однако, справедливо только по­ тому, что природные воды содержат очень незначительные ко­ личества заметно гидролизующихся ионов (например, ионов трехвалентных металлов) и потому, что при анализе этих вод

раздельно определяют концентрации СОз~- и НСОз-ионов.

В промышленных сточных водах в зависимости от pH этих

192

Значения Сь С2, . . . . С„ вычисляют в молях на 1 л, сна­ чала временно принимая, что все многозарядные ионы присут­ ствуют в какой-либо одной форме [например, сульфат-ионы

циенты активности ионов и, наконец, концентрации,отдельных форм (Fe3+, FeOFI2+ и т. д.), как указано выше. Затем по кон­ центрациям снова рассчитывают ионную силу раствора, полу­ чая более точное ее значение, далее по новому значению ион­ ной силы опять рассчитывают концентрации отдельных ионов и получают более точные результаты. В третий раз проводить пересчет надо только в исключительных случаях.

В результате всех расчетов, если анализ сточной воды про­ веден правильно, сумма концентраций всех катионов будет совпадать с суммой концентраций всех анионов.

49.ВЫДЕЛЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

ИЗ СТОЧНЫХ ВОД И ГРУППОВОЕ ИХ РАЗДЕЛЕНИЕ

49.1. АНАЛИЗ ОТНОСИТЕЛЬНО КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ СТОЧНЫХ ВОД

Приведенный ниже метод * дает возможность сравнитель­ но простыми операциями выделить органические вещества из сточной воды, разделить их по химическим свойствам на пять—- шесть групп и определить содержание каждой группы в воде.

Последующим анализом выделенной группы органических веществ (исследование поглощения ими инфракрасных лучей, фракционная перегонка при обычном и уменьшенном давлении, разделение методом газо-жидкостной хроматографии, различ­ ного рода экстракции и перегонки с паром после добавления разных химических реагентов и т. п.) можно идентифицировать ■и количественно определить входящие в эту группу отдельные вещества.

Метод особенно ценен, когда качественный состав воды точно неизвестен. С другой стороны, при анализе вод извест­ ного качественного состава нет необходимости проводить эти довольно кропотливые операции выделения и разделения; ос­ новные компоненты можно определять непосредственно в сточ­ ной воде.

194