Лабораторная работа № 4. Тема: «Определение сульфатов в питьевой воде».

Сущность работы. Определение основано на образовании суспензии сульфата бария, стабилизации интенсивности помутнения раствора при введении защитного коллоида (раствора желатины) и измерении помутнения фотонефелометром или фотоэлектроколориметром.

Реактивы.

1. Серная кислота, 0,025 моль/дм³ раствор.

2. Стандартный раствор серной кислоты: в мерную колбу вместимостью 500 см³ помещают примерно 300 см³ дистиллированной воды, 12,5 см³ серной кислоты, разбавляют водой до метки и перемешивают; 1 см³ полученного раствора содержит 0,06 мг SO₄^2-.

3. Хлороводородная кислота, 0,5 моль/дм³ раствор.

4. Хлорид бария BaCl₂ · 2H₂O, насыщенный раствор.

5. Желатина, раствор с концентрацией 0,5 % (мас.): в 100 см³ воды при 60°С растворяют 0,5 г желатины.

Посуда.

1. Мерные колбы вместимостью 100 см³ – 6 шт.

2. Мерная колба вместимостью 500 см³.

3. Градуированные пипетки вместимостью 2, 5, 20 и 25 см³ – по 1 шт.

Аппаратура.

1. Таймер.

2. Фотонефелометр или фотоэлектроколориметр.

Ход определения

Для построения градуировочного графика в 5 мерных колб вместимостью 100 см³ вводят 2,0 см³ раствора хлорида бария и хлороводородной кислоты, разбавляют небольшим объёмом дистиллированной воды, прибавляют по 3,30 см³ раствора желатины. В колбы последовательно добавляют 3, 5, 10, 15 и 20 см³ стандартного раствора серной кислоты, дистиллированною воду до метки и перемешивают. Получают серию мутных растворов, содержащих в 100 см³ соответственно 0,15; 0,25; 0,50; 0,75 и 1,00 мг ионов SO₄^2-. Через 10 мин растворы поочерёдно помещают в кювету и снимают показания прибора; контроль – анализируемая питьевая вода без добавления реактивов.

По полученным данным строят градуировочный график в координатах: содержание SO₄^2-, мг/100 см³ – показания прибора.

В мерную колбу вместимостью 100 см³ помещают по 2,0 см³ раствора хлорида бария и хлороводородной кислоты, разбавляют небольшим объёмом дистиллированной воды, добавляют 3,0 см³ раствора желатины, 25,0 см³ анализируемой питьевой воды, доводят до метки дистиллированной водой, перемешивают. Через 10 мин помещают раствор в кювету и снимают показания шкалы прибора. По градуировочному графику находят содержание SO₄^2- в пробе.

Содержание SO₄^2- в 1000 см³ анализируемой питьевой воды (Q мг/1000 см³) рассчитывают по формуле

(15)

где q – найденное по градуировочному графику количество SO₄^2-, мг; 28 – объём анализируемой питьевой воды, см³.

Контрольные вопросы и задания

1. Составить уравнение реакции получения сульфатов.

2. С какой целью применяются защитные коллоиды при определении сульфатов?

3. Как выбирают длину волны при измерении оптической плотности суспензии сульфата бария?

4. С какой целью в анализируемую воду добавляют хлороводородную кислоту?

5. Какие правила необходимо соблюдать при фототурбидиметрическом измерении оптической плотности?