книги из ГПНТБ / Ахметов Т.Г. Аналитические методы контроля производства бариевых и сульфитных солей

Центрифугат фотометрируют, как при построении калибровочных графиков.

Расчет. Содержание калия, натрия и кальция вычисляют по формуле, приведенной на стр. 47.

Относительная ошибка определения всех примесей не превы­ шает ±10% .

Определение калия и кальция

Определение проводят методом фотометрии пламени.

Определение в сульфите натрия (реактивной квалификации]

Реактивы

Хлорид натрия ос. ч.

Хлорид калия х. ч., раствор с концентрацией калия 100 мг/мл. Хлорид кальция х. ч., 0,1 и. раствор.

Бромная вода, не содержащая открываемых методом фотометрии пламени калия и кальция.

Построение калибровочных графиков. В 11 стаканов вместимостью 100 мл наливают 10 мл 0,1 н. раствора хлорида натрия, 50 мл бромной воды и кипятят до удаления брома. Растворы количественно переносят в 11 мерных колб вмести­ мостью 100 мл, приливают во все колбы, кроме первой, раствор хлорида калия с концентрацией калия 100 мг/мл и 0,1 н. раствор хлорида кальция с таким рас­ четом, чтобы концентрация калия составила 0,0005, 0,001,0,0015, 0,002, 0,0025, 0,003, 0,0035, 0,004, 0,0045, 0,005 мг/мл и кальция — 0,01, 0,02, 0,03, 0,04, 0,05, 0,06, 0,07, 0,08, 0,09, 0,1 мг/мл. Объемы доводят до метки дважды дистил­ лированной водой, тщательно перемешивают и проводят измерения, как указа­ но на стр. 47.

Ход определения. Навеску сульфита натрия 2 г взвешивают на технических весах с точностью до 0,01 г, помещают в стакан вмести­ мостью 200 мл, прибавляют 50 мл бромной воды и кипятят до пол­ ного удаления брома. Раствор количественно переносят в мерную колбу вместимостью 200 мл, доводят объем до метки дважды ди­ стиллированной водой и тщательно перемешивают. Измерения про­ водят, как при построении калибровочного графика.

Расчет. Содержание калия и кальция вычисляют по формуле,, приведенной на стр. 47.

Относительная ошибка для определения не превышает ±2%,. для кальция — ± 1 %.

Определение в тиосульфате натрия

Реактивы Хлорид калия х. ч., раствор с концентрацией калия 100 мг/л.

Хлорид кальция х. ч., 0,1 н. раствор.

Построение калибровочных графиков. В 11 мерных колб вместимостью' 100 мл наливают 50 мл воды, во все колбы, кроме первой, приливают раствор хлорида калия с концентрацией калия 100 мг/л и 0,1 н. раствор хлорида каль­ ция с таким расчетом, чтобы концентрация калия составила 0,0005, 0,001, 0,0015, 0,002, 0,0025, 0,003, 0,0035, 0,004, 0,0045, 0,005 мг/мл и кальция — 0,01, 0,02

180

Гл а ва IX

Санитарный контроль в производстве

бариевых и сульфитных солей

Анализ сточных вод

Определение сухого остатка

Ход определения. В прокаленную до постоянной массы платино­ вую и фарфоровую чашки помещают 50—100 мл профильтрованной исследуемой воды и выпаривают на водяной бане. Остаток высуши­ вают 2 ч при 105 °С, охлаждают в эксикаторе и взвешивают.

Расчет. Содержание сухого остатка (х) в мг/л вычисляют по

Определение минерального остатка

Ход определения. Чашку с сухим остатком прокаливают в муфелььой печи до красного каления, затем 15—30 мин до побеления остатка, охлаждают в эксикаторе и взвешивают.

Расчет. Содержание минерального остатка (%) в г вычисляют по формуле:

Хі = g3—gz

где — масса чашки с минеральным остатком, г; — масса пустой чашки, г.

Содержание минерального остатка (х2) в мг/л вычисляют по фор­ муле:

лгх - 1000-1000

V

Определение потерь при прокаливании

Разница в массе между сухим и минеральным остатком состав­ ляет потери при прокаливании (в мг/л).

Определение хлоридов

В зависимости от состава сточных вод хлориды определяют аргентометрическим методом, методом Фольгарда или меркуриметрическим методом.

Предельно допустимая концентрация — 350 мг/л.

182

А р г е н т о м е т р и ч е с к и й м е т о д

Реактивы см. на стр. 21.

Ход определения. Берут Ѵа мл исследуемой воды, если необ­ ходимо, разбавляют дистиллированной водой до 100 мл, и продол­ жают анализ, как описано на стр. 21.

Расчет. Содержание хлорид-ионов (х) в мг/л вычисляют по фор­ муле:

Ѵ-К-0,003546-1000-1000

где V — объем 0,1 и. раствора нитрата серебра, израсходованного па титрова­ ние, мл; К — поправочный коэффициент к титру 0,1 н. раствора нитрата се­ ребра; 0,003546 — титр точно 0,1 н. раствора нитрата серебра по хлорид-иону.

Примечание. Аргентометрический метод не применяют в следующих слу­ чаях.

1. В кислых и сильно щелочных средах: хромат в кислой среде переходит в бихромат, который образует с ионами серебра красный осадок, растворимый в кислоте; в сильно щелочном растворе образуется окись и гидроокись серебра; Это затрудняет установление конечной точки титрования.

2.В присутствии одновалентной ртути, свинца, бария и других ионов, образующих с хромат-ионами осадки.

3.При титровании окрашенных растворов, маскирующих окраску осадка

хромата серебра в точке эквивалентности.

4. В присутствии анионов (сульфиды, роданиды, карбонаты, оксалаты и др.), образующих с ионами серебра малорастворимые соединения. В этом случае применяют метод Фольгарда.

М е т о д Ф о л ь г а р д а

Определение основано на том, что хлорид-ион осаждается избыт­ ком ионов серебра в азотнокислой среде. Избыток ионов серебра оттитровывают роданидом аммония с образованием роданида се­ ребра. Первая же избыточная капля раствора роданида аммония дает с ионами железа(ІІІ), прибавленного в качестве индикатора в виде железоаммонийных квасцов, комплексное соединение крас­ ного цвета.

Реактивы

Нитрат серебра, 0,1 н. раствор. Роданид аммония, 0,1 н. раствор.

Азотная кислота плотностью 1,15 и 1,4 г/см3.

/Келезоаммонийные квасцы раствор. К 42 г квасцов (предварительно хорошо растертых в ступке) прибавляют 3—5 мл азотной кислоты плотностью 1,4 г/см3 и 100 мл воды. Если нужно, раствор фильтруют. Большой избыток кислоты и наличие низших окислов азота недопустимы, так как возможно окисление рода­ нида аммония.

Ход определения. В колбу вместимостью 250 мл помещают Ѵа мл исследуемой воды, прибавляют 10 мл азотной кислоты плотностью 1,15 г/см3 и избыток 0,1 н. раствора нитрата серебра. Раствор взбал­ тывают до тех пор, пока образовавшийся осадок хлорида серебра не соберется в комки и раствор над осадком не станет прозрачным. Прибавляют 1—2 мл раствора железоаммонийных квасцов и отти-

183

тровывают избыток ионов серебра 0,1 н. раствором роданида аммо­ ния до появления розовой окраски.

Расчет. Содержание хлорид-ионов (х) в мг/л вычисляют по формуле:

(Vj — Ѵ2• Ki)■К •0,003546 • 1000 • 1000

Ѵа

где Ѵх — объем 0,1 н. раствора нитрата серебра, израсходованного на титрова­ ние, мл; Ѵ2 — объем 0,1 н. раствора роданида аммония, израсходованного на обратное титрование, мл; К\ — соотношение между 0,1 н. растворами нитрата серебра и роданида аммония; К — поправочный коэффициент к титру 0,1 и. раствора нитрата серебра; 0,003546 — титр точно 0,1 и. раствора нитрата се­ ребра по хлорид-иону.

Реактивы см. на стр. 22.

Ход определения. В коническую колбу вместимостью 250 мл помещают Ѵа мл исследуемой воды, если необходимо, разбавляю^ до объема 100 мл: Анализ продолжают, как указано на стр. 22.

Расчет. Содержание хлорид-ионов (х) в мг/л вычисляют по'фор­ муле:

V-К-О., 003546-1000-1000

где V — объем 0,1 н. раствора нитрата ртути(ІІ), израсходованного на титро­ вание, мл; К — поправочный коэффициент к титру 0,1 и. раствора нитрата ртути(ІІ); 0,003546 — титр точно 0,1 н. раствора нитрата ртути(ІІ) по хлорид-иону.

Определение общей жесткости

Общая жесткость воды определяется концентрацией катионов двухвалентных щелочноземельных металлов, прежде всего кальция и магния. Определение проводят комплексонометрическим методом.

Минимальная определяемая концентрация ионов составляет 0,05 мг-экв/л при титровании 100 мл пробы.

Реактивы

Хлорид аммония.

Метиловый красный, 0,1%-ный спиртовой раствор.

120 мл 25%-ного раствора аммиака, доводят объем до 1 л водой и перемешивают. Индикаторная смесь. Смешивают эриохром черный Т с хлоридом натрия

в соотношении (1 : 100) и тщательно растирают.

Ход определения. В коническую колбу вместимостью 250 мл по­ мещают исследуемую воду в количестве, содержащем не более

184

0,5 мг-экв кальция и магния, если нужно, нейтрализуют аммиаком или 0,1 н раствором соляной кислоты по метиловому красному. Объем доводят водой до 100 мл, прибавляют 5 мл буферного рас­ твора и 100 мг индикаторной смеси.

Раствор перемешивают и медленно титруют 0,025 М раствором ЭДТА до перехода винно-красной окраски в зеленовато-синюю.

Расчет. Содержание общей жесткости {х) в мг-экв/л вычисляют по формуле:

Определение временной жесткости

Временную жесткость определяют только в природной воде. Временная жесткость обусловлена наличием в воде гидрокарбонат- и карбонат-ионов, которые удаляют кипячением воды. Временную жесткость определяют титрованием кислотой. При анализе вод, щелочность которых вызвана не только наличием гидрокарбонат-

икарбонат-ионов, но и анионов слабо диссоциированных кислот,

врезультате расчета будет ошибка, пропорциональная концентра­ ции этих веществ.

Реактивы

Соляная кислота, 0,1 н. раствор. Метиловый оранжевый, 0,1%-ный раствор.

Ход определения. Титруют Ѵа мл отфильтрованной исследуемой воды 0,1 н. раствором соляной кислоты в присутствии 1—2 капель 0,1%-ного раствора метилового оранжевого.

Расчет. Временную жесткость вычисляют по формуле, аналогич­ ной : приведенной в предыдущей методике.

Определение постоянной жесткости

Постоянную жесткость определяют только в природной воде. Постоянную жесткость определяют по разности между общей жест­ костью и временной жесткостью.

Определение кальция

Определение проводят в зависимости от состава исследуемой воды весовым (см. стр. 34) или комплексонометрическйм (см. стр. 35) методом.

В е с о в о й м е т о д

Реактивы см. на стр. 34.

Ход определения. В стакан вместимостью 300 мл помещают Ѵа мл отфильтрованной исследуемой воды, при необходимости раз­ бавляют дистиллированной водой до 100 мл. Анализ продолжают, как описано на стр. 34.

Расчет. Содержание кальция (х) в мг/л вычисляют по формуле: g - 1000-1000-0,7147

где g — масса осадка окиси кальция, г; 0,7147 — фактор пересчета с окиси каль­ ция на кальцин.

К о м п л е к с о н о м е т р и ч е с к ий ме т о д

Комплексонометрическим титрованием 100 мл пробы можно оп­

ределить кальций в концентрации не менее 1 мг/л.

Реактивы

Соляная кислота, 0,1 н. раствор.

Гидроокись калия или натрия, 0,1 н. раствор. Индикаторная бумага конго.

Остальные реактивы см. на стр. 35.

При малых содержаниях кальция используют 0,025 Л4 раствор ЭДТА.

Ход определения. В коническую колбу вместимостью 250 мл наливают исследуемую воду в количестве, содержащем не более 0,5 мг-экв кальция и магния. Объем исследуемой воды доводят до 100 мл водой, в колбу опускают небольшой кусок бумаги конго и при постоянном перемешивании нейтрализуют, в зависимости от среды по каплям 0,1 н. раствором соляной кислоты или гидроокиси натрия. При нейтрализации щелочью добавляют 1—2 капли 0,1 н. раствора соляной кислоты и кипятят раствор 5 мин. Затем закры­ вают колбу пробкой, соединенной резиновой трубкой с колонкой, наполненной натронной известью и охлаждают. К холодному рас­ твору прибавляют 2,5 мл 2 н. раствора гидроокиси натрия и 30— 50 мг индикаторной смеси. Раствор титруют 0,025 М раствором ЭДТА до перехода красной окраски в фиолетовую, устойчивую в течение 3 мин.

Раствор сохраняют для определения магния.

Расчет. Содержание кальция (х) в мг/л вычисляют по формуле:

где Ѵі — объем 0,025 М раствора ЭДТА, израсходованного на титрование, мл; 0,001002 — количество кальция, соответствующее 1мл 0,025 М раствора ЭДТА, г; К — поправочный коэффициент к титру 0,05 н. раствора ЭДТА; Ѵа — объем: воды, взятой для титрования, мл.

186

Определение магния

Определение проводят в зависимости от состава исследуемой воды весовым (см. стр. 36) или комплексонометрическим (см. стр. 37) методом.

В е с о в о й ме т о д

Метод применим для вод разнообразного состава и минерализа­ ции.

Реактивы см. на стр. 36.

Ход определения. В фильтрате после отделения кальция опреде­ ляют магний, как описано на стр. 36.

Расчет. Содержание магния (х) в мг/л вычисляют по формуле:

g-1000-1000-0,2184 Ѵа

где 0,2184 — фактор пересчета с пирофосфата магния на магний. Остальные обозначения аналогичны приведенным на стр. 186.

К о м п л е к с о н о м е т р и ч е с к ий ме т о д

Магний определяют в присутствии индикатора эриохром чер­ ного Т, в том же растворе, в котором определяли кальций.

Реактивы см. на стр. 37.

Ход определения. Раствор после определения ионов кальция кипятят несколько минут до исчезновения окраски. После охлаж­ дения раствор нейтрализуют соляной кислотой (1 : 1) до перехода окраски бумаги конго из красной в сиреневую. Прибавляют 5 мл буферного раствора и 100 мг индикаторной смеси и титруют 0,025 М раствором ЭДТА до перехода красной окраски в зеленовато-синюю.

Расчет. Содержание магния (я) в мг/л вычисляют по формуле:

Ѵ-0,0006175-/С-1000-1000

х - ѵл

где 0,0006175 — количество магния, соответствующее 1 мл 0,025 М раствора

ЭДТА, г.

Остальные обозначения аналогичны приведенным на стр. 186.

Р а с ч е т н ы й ме т о д

Зная объемы 0,025 н. раствора ЭДТА, израсходованного на оп­ ределение общей жесткости и на определение ионов кальция, можно вычислить содержание ионов магния (х) в мг/л по формуле:

(V — Ух) -Д-0,0006175-1000-1000

187

Определение сульфат-ионов

Определение проводят весовым или комплексонометрическим методом (см. стр. 18).

В е с о в о й ме т о д

Реактивы

Гидроокись натрия, 10%-ный раствор.

Фенопфталеин, 1%-ный раствор. Остальные реактивы см. на стр. 18.

Ход определения. Профильтрованную исследуемую воду (Ѵа мл) при необходимости разбавляют до 100 мл дистиллированной водой, нейтрализуют в присутствии 1—2 капель 1%-ного раствора фенол­ фталеина соляной кислотой плотностью 1,19 г/см3 или 10%-ным раствором гидроокиси натрия (в зависимости от среды) и прибав­ ляют 2 мл соляной кислоты плотностью 1,19 г/см3. Анализ продол­ жают, как описано на стр. 18.

Расчет. Содержание сульфат-ионов (х) в мг/л вычисляют по формуле:

д-1000-1000-0,4115

Ѵа

где g — масса осадка сульфата бария, г; 0,4115 — фактор пересчета с сульфата бария на сульфат-ион.

К о м п л е к с о н о м е т р и ч е с к ий м е т о д

Реактивы см. на стр. 10.

Ход определения. В две конические колбы вместимостью 500 мл помещают по Ѵа мл анализируемого раствора. Анализ продолжают, как описано на стр. 19.

При высоком содержании сульфатов Ѵа мл исследуемого рас­ твора предварительно разбавляют в мерной колбе и аликвотные части переносят в две конические колбы вместимостью 500 мл.

где Ѵ2 — объем 0,05 М раствора ЭДТА, израсходованного на титрование второй

0,05 М раствора ЭДТА; 0,004803 — количество сульфат-ионов, соответствующее

188

Определение железа

Предельно допустимая концентрация железа — 0,5 мг/л. Определение проводят роданидным методом (см. стр. 16).

Реактивы Фенолфталеин, 1%-ный спиртовой раствор.

Аммиак, 25%-ный раствор. Остальные реактивы, см. на стр. 16.

Ход определения. В коническую колбу вместимостью 100 мл помещают Ѵа мл воды, добавляют 1—2 капли 1%-ного раствора фенолфталеина и нейтрализуют в зависимости от среды соляной, кислотой плотностью 1,19 г/см3 или 25%-ным раствором аммиака. Анализ продолжают, как указано на стр. 16.

Расчет. Содержание железа (х) в мг/л вычисляют по формуле:

0,00001-а-1000-1000

где 0,00001 — содержание железа в 1 мл стандартного раствора, г; а — объем стандартного раствора железа, израсходованного на титрование, мл; Ь — объем исследуемой воды, взятой для определения, мл.

Определение бария

Определение проводят в зависимости от содержания бария весо­ вым (см. стр. 9) или нефелометрическим (см. стр. 11) методом.

Предельно допустимая концентрация бария — 4 мг/л.

В е с о в о й ме т о д

Реактивы

Гидроокись натрия, 10%-ный раствор.

Фенолфталеин, 1%-ный спиртовой раствор/ Остальные реактивы см. стр. 9.

Ход определения. Разбавляют Ѵа мл исследуемой воды до 100 мл дистиллированной водой, нейтрализуют в присутствии фенолфталеи­ на в зависимости от среды соляной кислотой плотностью 1,19 г/см* или 10%-ным раствором гидроокиси натрия. Анализ продолжают, как описано'на стр. 9.

Расчет. Содержание бария (л:) в г/мл вычисляют по формуле:

£•1000-1000-0,5884

Ѵа

где g — масса осадка, г; 0,5884 — фактор пересчета с сульфата бария на барий'.

189.