LS-Sb88915
.pdf2.Для приготовления 0.1 н. раствора сернокислого серебра в 50 мл дистиллированной воды растворяют 1.016 г сульфата серебра, затем переводят
вмерную колбу объемом 100 мл, доводят до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают.
3.Для приготовления 1 М раствора серной кислоты в термостойком стакане к 50 мл дистиллированной воды добавляют 14.40 мл концентрированной серной кислоты и тщательно перемешивают. После того как полученный раствор остынет, его переводят в мерную колбу объемом 100 мл, доводят до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают.
4.Сорбент (полистирол-азо-2,3-диаминобензол).
5. Для приготовления 1 М раствора KОН в 50 мл дистиллированной воды растворяют 10.1107 г гидроксида калия, затем переводят в мерную кол-
бу объемом 100 мл, доводят до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают.
6. Для приготовления 1 %-ного спиртового раствора салициловой кислоты 1 г реагента растворяют в 125 мл этилового спирта.
Ход определения
1.Предварительно в отдельной аликвотной части раствора проводят количественное определение хлорид-ионов титрованием раствором нитрата серебра.
2.К 500 мл отфильтрованной анализируемой воды добавляют для маскирования хлорид-ионов 0.1 н. раствор сернокислого серебра в количестве, эквивалентном содержанию хлорид-ионов.
3.Пробу перемешивают, дают отстояться и отфильтровывают AgCl через фильтр «белая лента».
4.Создают в фильтрате рН 1–2 добавлением 1 М раствора серной кислоты и прибавляют 50 мг сорбента (полистирол-азо-2,3-диаминобензол).
5.Раствор перемешивают на магнитной мешалке в течение 30 мин.
6.Сорбент отфильтровывают на фильтре «синяя лента», концентрат на фильтре промывают 3–4 раза дистиллированной водой и десорбируют с фильтра определяемый анион промыванием 20 мл 1 М KОН.
7.Раствор переводят в мерную колбу объемом 50 мл, добавляют 2 м спиртового раствора салициловой кислоты, доводят до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают (рН = 7–8).
8.Параллельно проводят контрольный опыт, включающий в себя все используемые реактивы и сорбент.
21
9. Полученный раствор спектрофотометрируют относительно контрольного опыта при λ = 410 нм (l = 1).
Построение градуировочного графика
1.Для приготовления основного раствора нитрат-ионов 0.1631 г нитрата калия, предварительно высушенного при 105 °С, помещают в стакан вместимостью 100 мл, растворяют в 50 мл дистиллированной воды, переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл и доводят до метки дистиллированной водой, тщательно перемешивают. В результате полученный раствор имеет концентрацию нитрат-ионов 1 мг/мл.
2.Для приготовления рабочего раствора нитрат-ионов 10 мл основного раствора нитрат-ионов переносят в мерную колбу объемом 100 мл, доводят до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. В результате полученный раствор имеет концентрацию нитрат-ионов 0.1 мг/мл. Раствор готовят в день проведения анализа.
3.В мерные колбы на 50 мл отбирают последовательно мерной пипет-
кой 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, мл рабочего раствора нитрат-ионов. Содержание нитратионов в растворах соответственно равно 0.001; 0.002; 0.004; 0.006; 0.008, 0.010 мг/мл.
4.Оптическую плотность стандартных растворов определяют по методике, описанной ранее, используя в качестве холостого раствора смесь реагентов.
5.Строят градуировочный график, где A = f (c) .
9.ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ СОДЕРЖАНИЯ АЗОТА И ФОСФОРА СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
Задача
Спектрофотометрическое определение содержания ионов ортофосфатов,
аммония, нитритов и нитратов в растворах.
Порядок работы
1. Теоретическая часть:
–ознакомление с основами спектрофотометрического метода анализа;
–ознакомление с принципом работы спектрофотометров и фотоколори-
метров;
– ознакомление с порядком работы на спектрофотометрах и фотоколо-
риметрах;
22
– изучение принципов, методов и методик спектрометрического опреде-
ления ионов ортофосфатов, аммония, нитритов и нитратов в растворах;
– проверка теоретических знаний по контрольным вопросам, приведен-
ным в следующем разделе.
2. Экспериментальная часть:
–приготовить реактивы для анализа;
–приготовить серию стандартных растворов;
–подготовить прибор к работе;
–провести соответствующие фотометрические реакции и измерить оптические плотности стандартных растворов
–построить градуировочные графики;
–отобрать пробы анализируемого раствора;
–провести в пробах соответствующие фотометрические реакции и измерить оптическую плотность стандартных растворов;
–записать полученные результаты по форме, приведенной далее;
–по градуировочному графику рассчитать значение концентрации анализируемого вещества в растворе;
–рассчитать погрешность определения.
Форма записи результатов лабораторной работы по определению ионов
фосфатов, аммония, нитрита, нитрата в растворах спектрофотометри-
ческим методом
Условия эксперимента
Объем анализируемой пробы _______________мл. Объем раствора смешанного реагента ______________мл.
Измеряем оптическую плотность на СФ-26 (или на КФК-2) при длине волны _________________нм, фотоэлемент К.
Толщина кювет _______________см.
Раствор сравнения – холостой опыт.
Стандартный раствор фосфата (аммония, нитрита, нитрата) концентра-
ции _______________мкг (мг)/л.
Построение градуировочного графика
Объем |
Объем |
Концентрация |
Оптическая |
k = Ci / Аi |
стандартного |
дистиллированной |
определяемого |
плотность |
|
раствора, мл |
воды, мл |
вещества (Ci), мкг/л |
(Аi) |
|
|
|
|
|
|
23
Определение концентрации вещества в пробе
Номер пробы |
Оптическая |
Концентрация определяемого |
Примечание |
|
плотность |
вещества, мкг/л |
|||
|
|
|||
|
|
|
|
Результаты анализа
Среднее значение концентрации определяемого вещества _______мкг/л. Среднее квадратичное отклонение ________мкг/л.
Доверительный интервал ________мкг/л.
10.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Дайте определение абсорбционных методов анализа.
2.Перечислите наиболее важные параметры электромагнитного излуче-
ния.
3.Приведите формулировки законов Бугера, Ламберта и Бера.
4.Перечислите основные абсорбционные методы химического анализа растворов.
5.Перечислите типичные источники излучения, используемые в абсорбционных методах химического анализа растворов,
6.Какие объекты можно назвать оптимальными для спектрофотометрического анализа?
7.Что такое монохроматическое излучение?
8.Какой способ монохроматизации излучения используется в спектрофотометрах?
9.Какой способ монохроматизации излучения используется в фотоколориметрах?
10.Какой закон положен в основу спектрофотометрического определения концентрации вещества? Приведите его математическое выражение и характеристики всех входящих в него величин.
11.Что такое оптическая плотность? Каков ее физический смысл и диапазон изменения?
12.Что такое спектр поглощения? Каковы два вида его представления?
13.Пропускание раствора с концентрацией 10.0 мкг/л вещества, измеренное в кювете длиной 1.5 см, равно 25 %. Рассчитайте коэффициент поглощения вещества.
14.Как влияет изменение степени монохроматизации излучения на вид
градуировочного графика?
24
15.Как влияет изменение степени монохроматизации излучения на точность и чувствительность определения концентрации вещества?
16.Как влияет изменение длины волны излучения на вид градуировочного графика?
17.Как влияет изменение длины волны излучения на точность и чувствительность определения концентрации вещества?
18.В чем состоит различие в технике работ в ультрафиолетовой и видимой областях спектра?
19.В чем заключается принцип работы спектрофотометра?
20.Приведите оптическую схему работы спектрофотометра и перечислите основные ее узлы.
21.Что такое фотометрическая реакция и каковы ее основные характеристики?
22.Перечислите основные различия в порядке работы на спектрофотометре и фотоколориметре.
23.Какие фотометрические реакции лежат в основе определения ионов ортофосфата?
24.Какие фотометрические реакции лежат в основе определения ионов аммония?
25.Какие фотометрические реакции лежат в основе определения ионов нитрита?
26.Какие фотометрические реакции лежат в основе определения ионов нитрата?
27.В каких случаях перед проведением спектрофотометрического анализа пробу необходимо разбавлять?
28.Почему исходные реактивы, используемые при спектрофотометрическом анализе ортофосфатов, аммония, нитритов и нитратов, необходимо приготавливать непосредственно перед проведением измерений?
11. ИНСТРУКЦИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ В ХИМИКО-АНАЛИТИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ
Во время работы в лаборатории необходимо строго соблюдать правила техники безопасности. Нарушение этих правил может привести к несчастным случаям.
Не следует приступать к работе до полного уяснения порядка ее выполнения, подготовки приборов, реактивов и требуемой химической посуды. По
25
окончании пользования газом, водой, электроэнергией следует закрыть краны, которыми пользовались, отключить электроприборы.
Категорически запрещается работать в лаборатории одному, так как в случае травмы некому будет оказать помощь.
Все химические реактивы необходимо хранить только в соответствующей посуде и с четкими надписями на посуде о наименовании реактива.
В лаборатории запрещается курить, пить воду, принимать пищу. Особую осторожность следует соблюдать при работе с серной и соляной
кислотами, едким натром. При ожогах кислотами следует сначала хорошо промыть обожженное место сильной струей воды, а затем раствором бикарбоната натрия. При ожогах едкими щелочами следует сначала промыть обожженное место сильной струей воды, а затем разбавленной уксусной или борной кислотой. Особенно опасно попадание щелочи в глаза.
При термических ожогах следует немедленно сделать примочки раствором танина, а также смачивать место ожога раствором марганцовки, а затем мазью от ожогов – синтомициновой или стрептоцитовой мазью.
При всех случаях ранений, ожогов, отравлений после оказания первой помощи пострадавшего следует немедленно отправить в поликлинику
При работе с ацетоном и другими легковоспламеняющимися жидкостями нельзя нагревать эти вещества непосредственно на пламени горелки, в открытых сосудах, нельзя держать их около пламени. Хранить их следует в толстостенных банках.
Многие стадии современных физико-химических анализов выполняются с помощью приборов, имеющих электропитание от сети переменного тока 220 В. Запрещается пользоваться неисправными розетками и вилками. Перед включением прибора в сеть необходимо убедиться в том, что корпус его заземлен.
В спектрофотометрах установлены лампы, дающие ультрафиолетовое излучение. Запрещается вскрывать защитные кожухи ультрафиолетовых ламп, это опасно для зрения.
26
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Алексеев Л. C. Контроль качества воды. М.: ИНФРА-М, 2009. 210 с.
Аналитическая химия: проблемы и подходы / под ред. Р. Кельнера. В 2 т.
М.: Мир, АСТ, 2004.
Булатов М. И., Калинкин И. П. Практическое руководство по фотометрическим методам анализа. Изд. 5-е, перераб. Л.: Химия, 1986. 432 с.
Марченко З., Бальцежак М. Методы спектрофотометрии в УФ и види-
мой областях в неорганическом анализе. М.: Бином. Лаборатория знаний, ISBN 978-5-94774-369-2, 2007 г. 712 с.
Основы аналитической химии: в 2 кн. Кн. 1. Общие вопросы. Кн. 2. Методы химического анализа / Под ред. Ю. А. Золотова. М.: Высш. шк., 2002. 324 с. Цитович И. К. Курс аналитической химии: учебник. СПб.: Лань, 2004. 496 с.
27
|
Оглавление |
|
Введение................................................................................................................... |
3 |
|
1. |
Физико-химические основы абсорбционных методов |
|
|
химического анализа........................................................................................... |
3 |
2. |
Колориметрия...................................................................................................... |
5 |
3. |
Фотометрия.......................................................................................................... |
6 |
4. |
Устройство спектрофотометров........................................................................ |
8 |
5. |
Определение ортофосфатов ............................................................................. |
15 |
6. |
Определение аммония ...................................................................................... |
17 |
7. |
Определение нитритов...................................................................................... |
19 |
8. |
Определение нитратов...................................................................................... |
20 |
9. |
Лабораторная работа по определению содержания азота и фосфора |
|
|
спектрофотометрическим методом................................................................. |
22 |
10. Контрольные вопросы .................................................................................... |
24 |
|
11. Инструкция по технике безопасности при проведении |
|
|
|
практических занятий в химико-аналитической лаборатории..................... |
25 |
Список рекомендуемой литературы.................................................................... |
27 |
Рахимова Ольга Викторовна Гусаров Виктор Владимирович
Лебедев Олег Андреевич
Абсорбционные методы химического анализа растворов
Электронное учебное пособие
Редактор Н. В. Лукина
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Подписано в печать 26.12.12. Формат 60×84 1/16.
Бумага офсетная. Печать офсетная. Печ. л. 1,75.
Гарнитура «Times New Roman». Тираж 100 экз. Заказ 186.
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Издательство СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 197376, С.-Петербург, ул. Проф. Попова, 5
28