3.8.1. Титриметрический бихроматный метод Сущность метода

Бихромат-ион в кислой среде является сильным окислителем и может быть использован для прямого определения многих восстановителей, например, Fe (II). В основе методики определения лежит суммарная реакция:

6Fe²⁺ + Cr₂O₇^2- + 14H+ = 6Fe³⁺ + 2Cr³⁺ + 7H₂O (33)

В качестве восстановителя используют металлический цинк, олово (II), алюминий. Точка эквивалентности в данном методе может фиксироваться с помощью Red-Ox  индикатора, либо с помощью индикаторов, образующих окрашенные соединения с титруемым веществом или титрантом. Чаще всего в качестве индикатора используется дифениламиносульфонат натрия.

Для ускорения реакции и полноты восстановления раствор перед титрованием подогревают.

Как отмечено выше, для определения содержания общего железа все трехвалентное железо необходимо предварительно восстановить до двухвалентного. Содержание Fe²⁺ находят аналогично, но восстановитель не добавляют и раствор не нагревают. Концентрацию ионов Fe³⁺ находят, вычитая из общего количества железа количество железа (II).

Реактивы и оборудование

• Н₂SO₄ (1:3);

• Аl - порошок;

• стандартный раствор K₂Сr₂O₇  0,1 н (фиксанал), титр раствора бихромата калия по железу;

• дифениламиносульфонат натрия, 0,5% водный раствор;

• защитная смесь: 150 мл Н₃РО₄, 150 мл Н₂SO₄, 500 мл Н₂О.

Проведение анализа

100 мл исследуемой воды помещают в термостойкую коническую колбу, добавляют 20 мл H₂SO₄ (1:3) и нагревают до кипения. После 5-минутного кипячения охлаждают до 50 С и 0,4 г порошка алюминия, затем снова нагревают до полного растворения алюминия. По окончании растворения раствор охлаждают, добавляют дистиллированную воду до первоначального объема, 12,5 мл защитной смеси, 20 мл H₂SO₄ (1:3) и титруют в присутствии индикатора бихроматом калия до перехода окраски.

Содержание железа в исследуемой пробе рассчитывают по формуле

x = Т _/Fe . (V₂ - V₁) , (34)

где Т _/Fe – титр раствора бихромата по железу, г/мл; V₂ – объем раствора бихромата, израсходованный на титрование исследуемого раствора; V₁ – объем раствора бихромата, израсходованный на титрование холостой пробы.

3.8.2. Определение ортофенантролином Сущность метода

Метод основан на способности ионов двухвалентного железа образовывать в интервале рН 3...9 с ортофенантролином комплексное соединение, окрашенное в оранжево-красный цвет. Интенсивность окраски пропорциональна концентрации железа.

Окисное железо предварительно восстанавливают до закисного солянокислым гидроксиламином в нейтральной или слабокислой среде.

Реактивы и оборудование

• 10% раствор NaOH;

• HCl, 1:10 по объему;

• 10% раствор солянокислого гидроксиламина (NH₂OHHCl);

• ацетатный буферный раствор;

• 0,1% раствор ортофенантролина;

• основной раствор: растворяют в дистиллированной воде 0,8634 г NH₄Fe (SO₄)12H₂O ч.д.а., высушенного в эксикаторе при нормальной температуре, прибавляют 2 мл концентрированной НСl и доводят объем до 1 л; 1 мл раствора содержит 0,100 мг железа;

• рабочий раствор: разбавляют 50,0 мл основного раствора до 1 л дистиллированной водой, каждый раз приготовляют свежий рабочий раствор; 1 мл раствора содержит 0,005 мг железа.