Опыт 9. Анализ воды на содержание ионов тяжелых металлов (контрольная задача)

Получите у преподавателя или лаборанта две пробирки с водой, содержащей ионы тяжелых металлов. При помощи изученных реагентов (табл.1) определите, соль какого металла содержится в каждой из пробирок. Для этого отметьте окраску анализируемого раствора.

Если раствор окрашен, то по окраске предположите наличие в воде того или иного иона. Затем часть раствора перенесите в чистые пробирки и при помощи реагентов и соответствующих реакций, выбранных из табл.1, докажите присутствие предполагаемого иона. Для достоверного определения желательно использовать не менее двух различных химических реакций.

Таблица 1

Определение ионов тяжелых металлов

Ион металла, цвет	Реагент	Эффект реакции
бесцветный		Осадок желтого цвета, растворим в конц.
бесцветный		Осадок желтого цвета Осадокжелтого цвета

Продолжение

Ион металла, цвет	Реагент	Эффект реакции
бесцветный	(недостаток) (избыток)	Осадокоранжевого цвета Раствор бледно-желтого цвета
бесцветный	(недостаток) (избыток)	Осадок желто-зеленого цвета Раствор с черным осадком ртути
бесцветный		Раствор [Bi(NH2)2(CS)3]3– ярко-желтого цвета
бесцветный		Осадок белого цвета
желтый		Раствор Fe(CNS)3кроваво-красного цвета Раствор Fe4[Fe(CN)6]3темно-синего цвета
сине-зеленый	(недостаток) (избыток)	Осадок Cr(OH)3серо-зеленого цвета Раствор NaCrO2зеленого цвета Раствор желтого цвета
желтый		Раствор оранжевого цвета Осадок желтого цвета
оранжевый		Раствор желтого цвета Осадок желтого цвета

Окончание

Ион металла, цвет	Реагент	Эффект реакции
голубой	(избыток)	Осадок Cu2[Fe(CN)6] красно-бурого цвета Раствор сине-фиолетового цвета

Если анализируемый раствор бесцветен, то в чистую пробирку перенесите 3 - 4 капли воды и добавьте 2 - 3 капли раствора сульфида натрия . Выпадение белого осадка указывает на возможное присутствие в воде цинка. Его наличие доказывается другими химическими реакциями. Образование желтого осадка означает наличие в воде кадмия. Отсутствие осадка или осадок другого цвета указывает на отсутствие цинка и кадмия в воде.

Если в анализируемом растворе отсутствуют цинк и кадмий, в другую пробирку отлейте 3 - 4 капли анализируемого раствора и добавьте 1 - 2 капли раствора . Образование желтого осадка указывает на присутствие в воде свинца, образование оранжевого осадка, растворимого в избытке реагента, - ртути. Присутствие в воде этих металлов дополнительно докажите независимыми химическими реакциями.

При отрицательной реакции на иодид калия к 2 - 3 каплям анализируемого раствора добавьте несколько капель тиомочевины для обнаружения висмута.

Напишите уравнения соответствующих реакций. Результат анализа проверьте у преподавателя.

Работа № 2 Качественное определение ионов токсичных неметаллов в воде

Большинство неметаллов в водных растворах существуют в виде анионов соответствующих кислот. Поэтому чаще всего определяется присутствие не самих неметаллов, а образованных ими анионов, тем более, что от формы существования неметалла в растворе во многом зависит его токсичность. Например, сера в виде сульфат-аниона значительно менее токсична, чем в виде сульфид-аниона. В данной работе определению также подлежат не сами неметаллы, а образованные ими анионы.

Сера

В природных водах сера чаще всего присутствует в двух формах: в виде сульфат-аниона и сульфид-анионаS^2–, причем второй более чем на порядок токсичнее первого. При попадании в организм он вызывает нарушение функций печени. Источниками его поступления в воду являются процессы анаэробного разложения белка, деятельность некоторых микроорганизмов, рудные и сточные воды предприятий цветной металлургии и т.д.

Предельно допустимая концентрация сульфид-аниона в воде составляет 0,05 мг/л.