Работа № 1 Качественное определение ионов токсичных металлов в воде
Вода относится к тем веществам, без которых существование жизни, в частности человека, на Земле невозможно. Качество употребляемой человеком воды непосредственно сказывается на его здоровье и, как следствие, на продолжительности жизни. Так, использование в быту воды без должной очистки может стать причиной возникновения эпидемий холеры и ряда других не менее опасных заболеваний.
Недопустимо
присутствие в воде солей тяжелых
металлов, так как все они в той или иной
мере токсичны и могут накапливаться в
человеческом организме. С этой точки
зрения особую опасность представляют
ртуть, свинец, кадмий, медь и хром.
Содержание железа в воде обычно достаточно
велико, поэтому, хотя оно и не относится
к тяжелым металлам, его тоже включают
в список элементов, подлежащих контролю.
При этом в воде могут находиться как
окрашенные ионы (
и др.), присутствие которых сравнительно
легко обнаруживается по характерной
окраске воды, так и бесцветные (
),
присутствие которых устанавливается
только при помощи специальных химических
реакций.
Бесцветные ионы Цинк
Цинк относится к элементам с сравнительно низкой токсичностью, однако его избыток может привести к острым кишечным заболеваниям и рвоте. Источниками поступления цинка в природную воду являются отходы металлургической промышленности, продукты коррозии сплавов и цинковых покрытий, рудные воды.
Предельно допустимая концентрация цинка в природной воде составляет 5 мг/л.
Опыт 1. Определение цинка
а) Определение сульфидом натрия.
При добавлении к
раствору, содержащему катионы
,
сульфида натрия образуется белый осадок
сульфида цинка
.
Это единственный из известных катионов металлов, образующий сульфид белого цвета.
Добавьте к нескольким каплям исследуемого раствора 2 - 3 капли раствора сульфида натрия. Запишите результаты опыта (опыт проводить под тягой!).
б) Определение щелочами.
При действии
сильных гидроксидов (щелочей)
или
на раствор, содержащий катионы цинка,
образуется белый осадок гидроксида
цинка
,
растворимый благодаря своим амфотерным
свойствам и в кислотах, и в щелочах:
;
;
.
В отличие от
алюминатов, при действии на раствор,
содержащий
,
хлорида аммония образование осадка
гидроксида цинка не происходит, потому
что последний растворим в солях аммония.
Налейте в пробирку раствор, содержащий катионы цинка, несколько капель 2 н раствора щелочи до появления белого осадка, а затем избыток щелочи до его растворения. Запишите результаты опыта.
в) Определение
гексацианоферратом (II) калия
.
Указанный реактив образует с катионами цинка белый осадок двойной соли
,
растворимый в щелочах.
Добавьте к раствору
соли цинка 2 - 3 капли раствора
.
Запишите результаты опыта.
Кадмий
Кадмий относится к наиболее токсичным элементам. Он накапливается в организме и очень медленно выводится из него. Период, за который концентрация адсорбированного организмом кадмия уменьшится вдвое, превышает 10 лет.
Накопление в организме кадмия приводит к образованию камней в почках, гипертонии, уменьшению гемоглобина в крови, разрушению нервной системы.
Основными источниками поступления кадмия в окружающую среду являются кадмиевые покрытия, аккумуляторы, сигаретный дым. Достаточно сказать, что кровь курильщиков содержит приблизительно в 7 раз больше кадмия, чем кровь некурящих.
Предельно допустимая концентрация кадмия в природной воде составляет 0,001 мг/л.