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

Н е фе л о м е т р и ч е с к ий мет од

Реактивы см. на стр. II.

Ход определения. Ход определения аналогичен описанному на ■стр. 11.

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

а-0,1■1000

25

где а — количество стандартного раствора бария в эталонном растворе, интен­ сивность помутнения которого совпала с интенсивностью помутнения иссле­ дуемого раствора, мл; 0,1 — содержание бария в 1 мл стандартного раствора, мг.

Определение гидроокиси и карбоната натрия при их совместном присутствии

Определение проводят методом нейтрализации (см. стр. 17).

Реактивы см. на стр. 17.

Ход определения. Ход определения аналогичен описанному на стр. 17. При малом содержании гидроокиси натрия и карбоната натрия титруют 0,1 н. раствором соляной кислоты.

Расчет. Содержание гидроокиси натрия (х) и карбоната натрия (X]) в мг/л вычисляют по формулам:

(Vt — V) - 0 ,053-Х-1000-1000

где Ѵ'х — объем 1 и. раствора соляной кислоты, израсходованного на титрование в присутствии метилового оранжевого (общее количество раствора соляной кислоты), мл; V — объем 1 н. раствора соляной кислоты, израсходованного на титрование в присутствии фенолфталеина, мл; Ѵа — количество анализируемой воды, взятой для анализа, мл.

Примечание. В случае необходимости разбавления анализируемого раство­ ра применяют дистиллированную воду, не содержащую двуокиси углерода.

Определение сульфита, сульфида и тиосульфата натрия при их совместном присутствии

Определение проводят методом, аналогичным описанному на ■стр .151.

Реактивы см. на стр. 151.

При малых содержаниях этих примесей в анализируемой воде применяют 0,01 н. растворы иода и тиосульфата натрия.

Ход определения. В мерную колбу вместимостью 200 мл нали­ вают 50—100 мл анализируемой воды (в зависимости от содержания соединений серы), прибавляют 10 мл глицерина и разбавляют при­ близительно до 150 мл дистиллированной водой. Затем прибавляют (20 мл суспензии карбоната цинка, доводят объем жидкости в мер­

190

ной колбе до метки дистиллированной водой, перемешивают, филь­ труют и отбирают две одинаковые порции фильтрата.

Определение тиосульфат-ионов. Одну из отобранных порций фильтрата помещают в коническую колбу, прибавляют 5 мл 40%-ного раствора формальдегида, 10 мл 20%-ного раствора уксус­ ной кислоты и 1—2 мл 0,5%-ного раствора крахмала. Раствор тит­ руют 0,1 н. раствором иода (или 0,01 н. раствором иода) до неисче­ зающей синей окраски.

Расчет. Содержание тиосульфат-ионов (х) в мг/л вычисляют поформуле:

Ѵ'-гОО /Сх-О.ОІ І2І -1000-1000

ѵа-я

где V — объем 0,1 и. (или 0,01 и.) раствора иода, израсходованное на титрова­ ние, мл; /С] — поправочный коэффициент к титру 0,1 или 0,01 н. раствора иода; 0,01121 — титр 0,1 и. раствора иода по тиосульфат-иону (для 0,01 и. раствора титр равен 0,001121); Vs — объем воды, взятой для анализа, мл.

Определение сульфит-ионов. В коническую колбу вместимостью 250 мл наливают 0,1 н. (или 0,01 н. раствор иода), прибавляют 5— 10 мл 20%-ного раствора уксусной кислоты и вводят вторую пор­ цию фильтрата. Приливают 1—2 мл 0,5%-ного раствора крахмала и титруют избыток иода 0,1 н. (или 0,01 и.) раствором тиосульфата натрия.

Расчет. Содержание сульфит-ионов (хх) в мг/л вычисляют поформуле:

(Ух-Кх — Ѵ2- — Ѵ-/СВ-0,004-200-1000-1000

Va-n

где Ѵ2 — объем 0,1 и. (или 0,01 и.) раствора тиосульфата натрия, израсходован' ного на обратное титрование, мл; Ко — поправочный коэффициент к титру 0,1 и- (или 0,01 и.) раствора тиосульфата натрия; 0,004 — титр 0,1 и. раствора иода по сульфит-иону (для 0,01 н. раствора титр равен 0,0004).

Остальные обозначения см. выше.

Определение сульфид-ионов. В коническую колбу вместимостью 250 мл наливают точно отмеренный объем 0,1 н. (или 0,01 н.); рас­ твора иода в таком количестве, чтобы его хватило на окисление сульфидов, сульфитов и тиосульфатов и еще оставался избыток. Прибавляют 5—10 мл 20%-ного раствора уксусной кислоты, при­ ливают отмеренное количество сточной воды и оттитровывают из­ быток иода 0,1 н. (или 0,01 н.) раствором тиосульфата натрия в при­ сутствии 2 мл 0,5%-ного раствора крахмала. Расход иода в этом определении соответствует содержанию сульфид-, сульфит-, и тио­ сульфат-ионов. Образующийся из сульфид-ионов при подкислении жидкости сероводород реагирует с иодом по уравнению:

S2- + 2Н+ = H2S

H2s + I2 = S + 2H -f 21

191

Расчет. Содержание сульфид-ионов (х2) в мг/л вычисляют по •формуле:

объем 0,1 н. (или 0,01 и.) раствора тиосульфата натрия, израсходованного на титрование, мл; У5 — объем сточной воды, взятой для определения, мл; 0,0016 — титр 0,1 и. раствора иода по сульфид-ноку (для 0,01 н. раствора иода титр равен 0,00016).

Остальные обозначения см. выше.

Примечание. Из вышеприведенного метода анализа ясно, что для опре­ деления каждого компонента смеси в отсутствие других компонентов, анализ резко упрощается и сводится только к единичному титрованию иодом. При этом только для определения тиосульфат-ионов применяют прямое титрова­ ние иодом, для определения сульфит- и сульфид-ионов пользуются методом обратного титрования.

Для определения сульфит- и тиосульфат-ионов при их совместном присутст­ вии не требуется отделение сульфид-ионов; проводят два титрования иодом в присутствии формальдегида и без него. Соответственно упрощается и расчет.

В зависимости от содержания данных компонентов в смеси для анализа используют 0,1 н. или 0,01 н. растворы иода и тиосульфата натрия.

Определение активного хлора

Под термином «активный хлор» понимают суммарное содержание в воде веществ, которые при подкислении анализируемой воды и прибавлении к ней иодида калия выделяют иод по следующей схеме:

С1Я+ 2Г = Is + 2СГ

НСЮ + 2Г + Н+ = Іа + СГ + Н20

Выделившийся иод оттитровывают в присутствии крахмала. Предусматривается отсутствие активного хлора в воде водоемов.

Реактивы

Иодид калия.

Уксусная кислота, 20%-ный раствор.

Крахмал, 0,5%-ный раствор (приготовление см. на стр. 27).

Тиосульфат натрия, 0,01 н. раствор.

Ход определения. К 50—100 мл исследуемой воды прибавляют ■0,5 г иодида калия, 10 мл 20 %-ной уксусной кислоты, 2 мл 0,5 % -ного раствора крахмала и титруют 0,01 и. раствором тиосульфата натрия.

Расчет. Содержание активного хлора (х) в мг/л вычисляют по •формуле:

Ѵ-Д-0,358-1000-1000

где V — объем 0,01 н. раствора тиосульфата натрия, израсходованного на титро­ вание, мл; К — поправочный коэффициент к титру 0,01 н. раствора тиосульфата натрия; 0,358 — титр 0,01 н. раствора тиосульфата натрия по хлору; Уа — объем воды, взятой для анализа, мл.

192

Определение pH воды

Измерения проводят на pH-метре любой марки по прилагаемой: инструкции.

Анализ воздуха в производственных

помещениях

Определение запыленности

Метод заключается в пропускании определенного количества воздуха с установленной скоростью с помощью насоса или другого приспособления через специальные фильтры (АФА-В-10) или че­ рез трубку со стеклянным волокном, которые удерживают на своей поверхности частицы пыли. Зная количество пропущенного возду­ ха, его физические параметры (давление, температуру и т. д.) и массу фильтра или трубки с волокном до и после пропускания воз­ духа, можно определить содержание пыли в воздухе.

Очень удобно проводить анализ на аппаратах АЭРА (автомати­ ческий эжекторный аспиратор).

Определение хлористого водорода

Предельно допустимая концентрация хлористого водорода в воз­ духе 0,01 мг/л.

Н е ф в л о м е т р и ч е с к и й м е т о д

Хлористый водород, взаимодействуя с нитратом серебра, обра­ зует хлорид серебра (муть). По интенсивности помутнения раствора, определяют концентрацию хлористого водорода. Метод не специфи­ чен, определению мешают другие галоидоводороды, а также гало­

Нитрат серебра, 1%-ный раствор. Азотная кислота, 10%-ный раствор.

Стандартный раствор хлорида калия, соответствующий концентрации хло­ ристого водорода 0.1 мг/мл.

В мерную колбу вместимостью 1 л помещают 0,2044 г хлорида калия, вы­ сушенного при 100 °С, растворяют в воде, доводят объем до метки водой и пере­ мешивают.

Ход определения. В каждой точке отбирают не менее двух па­ раллельных проб, отмечают температуру воздуха и атмосферное давление. Через два поглотителя Зайцева,' содержащие до 5 мл дистиллированной воды, пропускают 10 мл воздуха со скоростью 40 л/ч. Жидкость из обоих поглотителей переливают в один сухой

і э а .

мерный цилиндр вместимостью 25 мл, каждый поглотитель затем ополаскивают 2,5 мл воды. Промывную воду сливают в тот же ци­ линдр, объем жидкости доводят до 15 мл и тщательно перемешивают.

Переносят 5,0 мл пробы в колориметрическую пробирку. Одно­ временно готовят шкалу стандартов:

Во все пробирки шкалы и в пробирки с пробами прибавляют по 1 мл 10%-ного раствора азотной кислоты и 1%-ного раствора нит­ рата серебра. Растворы тщательно перемешивают и через ГО мин сравнивают на черном фоне пробу со стандартной шкалой.

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

пущенного газа, приведенный к нормальным условиям (см. стр. 97).

Определение двуокиси серы

Предельно допустимая концентрация 0,01 мг/л.

Н е ф е л о м е т р и ч е с к ий м е т о д

Двуокись серы окисляют хлоратом калия до серной кислоты. При взаимодействии серной кислоты с хлоридом бария образуется нерастворимый в воде и разбавленных минеральных кислотах суль­ фат бария. По интенсивности помутнения раствора определяют со­ держание двуокиси серы. Метод не специфичен, определению ме­ шают серная кислота и сульфаты.

Чуствительность метода 0,01 мг/5 мл, точность определения 0,010 мг.

Аппаратура, и реактивы

Поглотители Зайцева (см. рис. 4).

Хлорат калия, дважды перекристаллизованный.

Сульфат калия.

Хлорид бария, 10%-ный раствор.

Соляная кислота, 0,1 н. раствор.

Поглотительный раствор. Растворяют 5 г перекристаллпзованного хлората калия, не содержащего сульфат-ионов, в 100 мл воды. Раствор фильтруют.

Стандартный раствор сульфата калия, соответствующий концентрации

194

Ход определения. В каждой точке отбирают не менее двух па­ раллельных проб, отмечают температуру воздуха и атмосферное давление. Через два поглотителя Зайцева, содержащих по 5 мл поглотительного раствора, пропускают воздух со скоростью 25— 30 л/ч. Для анализа необходимо 10—15 л воздуха в зависимости от концентрации двуокиси серы.

Содержимое каждого поглотителя анализируют отдельно. Рас­ твор из поглотителя переливают в колориметрические пробирки.

Одновременно готовят шкалу стандартов:

раствора хлорида бария. Пробирки встряхивают и через 8—10 мин сравнивают на черном фоне пробу со стандартной шкалой. При сравнении целесообразно пробирку с пробой помещать между двумя пробирками шкалы.

Расчет. Содержание двуокиси серы вычисляют по формуле, ана­ логичной приведенной на стр. 194.

Определение паров ртути

Предельно допустимая концентрация 0,00001 мг/л.

К о л о р и м е т р и ч е с к и й мет од

При взаимодействии паров ртути с иодом вщрисутствии иодида калия образуется комплексное соединение, которое реагирует с солями меди в присутствии восстановителя с образованием окра­ шенной в красный цвет комплексной соли Cu(HgI4).

Содержание ртути определяют колориметрически по розовой окраске на фоне белой взвеси иодида меди(І). Метод специфичен.

Чувствительность метода 0,01 мг/м3.

Аппаратура и реактивы

Поглотители Зайцева (см. рис. 4).

Иод, кристаллический и 0,1 и. раствор.

Иодид калия.

Сульфит натрия, 2,5 и. раствор. Титр раствора устанавливают по 0,1 н. раствору иода:

Хлорид меди, двухводный, 7%-ный раствор, или сульфат меди, пятиводный, 10%-ный раствор.

Хлорид prnymut II), перекристаллизованный.

Поглотительный раствор. Растворяют 2,5 г возогнанного иода и 30 г иоди­ да калия в небольшом количестве воды и объем раствора доводят водой до 1 л.

Реактивный раствор. В цилиндр вместимостью 25 мл вносят 12 мл 7%-ного раствора хлорида меди и 14 мл 2,5 н. раствора сульфита натрия, закрывают цилиндр пробкой и взбалтывают до растворения образовавшегося осадка. Рас­ твор готовят перед использованием.

Стандартный раствор хлорида ртути, соответствующий концентрации ртути 0,001 мг/мл. В мерную колбу вместимостью 1 л помещают 0,1354 г перекристаллизованного хлорида ртути(П), растворяют в небольшом количестве поглоти­ тельного раствора и им же доводят объем до метки; 1 л раствора соответствует 0,1 мг ртути.

Разбавляют 1 мл приготовленного раствора в 100 мл поглотительного рас­ твора.

Ход определения. Через два последовательно соединенных погло­ тителя Зайцева (см. рис. 4), содержащих по 2 мл поглотительного раствора, пропускают 30—40 л исследуемого воздуха со скоростью

40л/ч.

Впробирки с суженным дном вносят по 1 мл поглотительного раствора из каждого прибора, добавляют по 2—1 капле 0,1 н. рас­ твора иода до первоначальной окраски поглотительного раствора и вводят по 0,8 мл реактивного раствора. Жидкость взбалтывают и оставляют на 15—20 мин до полного осаждения смеси.

Одновременно готовят шкалу стандартов:

Ѵ-а-1000

-Ѵ= IV

где V — общий объем исследуемого раствора, мл; а — количество ртути, най­ денное в анализируемом растворе по шкале стандартов, мг; Ѵ'а — объем рас­ твора, взятого для анализа, мл; 1-'п -- объем исследуемого раствора воздух.а, привезенный к нормальным условиям, л.

Примечание. При наличии ртути во втором поглотительном приборе результаты суммируют.

Определение сероводорода

Предельно допустимая концентрация сероводорода в воздухе 0,01 мг/л.

К о л о р и м е т р и ч е с к и й ме т о д

В результате взаимодействия сероводорода с нитратом серебра образуется окрашенный в желто-коричневый цвет коллоидный рас­ твор сульфида серебра. По интенсивности окраски раствора коло­ риметрически устанавливают содержание сероводорода. Метод спе­ цифичен.

Чувствительность метода 0,5—0,001 мг. Точность определения 0,001 мг.

1Ѳ6

Р е к о м е н д у е м а я л и т е р а т у р а

5.Г и л л е б р а н д В. Ф. Практическое руководство по неорганическому анализу. М., «Химия», 1966. 1112 с.

6.Методы анализа рассолов и солей. «Труды ВНИИГ». М.-Л., «Химия», 1964. 404 с.

7.К р а ш е н н и к о в С . А. и др. Технический анализ и контроль в произ­

10.П о з и н М. Е. Технология минеральных солей. М., «Химия», 1970, 556 с.

11.Д ы м ч н ш и н Д . А. Производство бариевых солей. М.-Л., ГОНТИ, 1938. 152 с.

12.Л у р ь е Ю. Ю. Справочник по аналитической химии. М., «Химия», 1971.

15.Краткая химическая энциклопедия, М. «Советская энциклопедия».

16.В о с к р е с е н с к и й П. И. Техника лабораторных работ. М., «Химия»,

19.Ф и ш м а и И. С. Методы количественного спектрального анализа. Изд-во Казанского гос. ун-та, Казань, 1961. 180 с.

20.А м е л и н А. Г. и др. Методы анализа и контроля производства серной

22.П о л у э к'т о в Н. С. Методы анализа по фотометрии пламени. М., «Хи­ мия». 1967. 308 с.

23.К р е ш к о в А. П. Основы аналитической химии. Т. 3. М., «Химия», 1970. 472 с.

24.П о з и н М. Е. Руководство к практическим занятиям по технологии неор­ ганических веществ. М., Госхимиздат, 1957. 292 с.

198