Аналитическая химия промышленных сточных вод - Лурье Ю.Ю.
Скачать (прямая ссылка):
Примечание. Если карбамид был заменен сульфаминовой кислотой, получаемые окраски менее устойчивы, измерение оптической плотности надо проводить через 45 мин после добавления всех реактивов.
187
7.5.3. Определение восстановлением амальгамой кадмия до нитрита
Сущность метода. Под действием амальгамы кадмия в редукторе Джонса или другом аналогичном приборе нитрат-ионы восстанавливаются до нитрит-ионов:
NO3" + Cd + 2H+ = NO2" + Cd2+ + H2O
Последние определяют одним из двух фотометрических методов, описанных в разд. 7.6.
Метод применяют для определения нитрат-ионов в концентрациях от 0,005 до 0,5 мг/л. Более концентрированные по содержанию нитратов сточные воды предварительно разбавляют.
Мешающие вещества. Мешают определению сульфид-ионы, их можно предварительно удалить, обрабатывая пробу карбонатом свинца. Мешают фосфат-ионы в концентрациях, превышающих 100 мг/л. Хлороформ мешает процессу восстановления амальгамой кадмия, его поэтому не следует применять для консервирования проб. Присутствующие в пробе нитриты проходят через редуктор без изменения. Их определяют отдельно, и результат вычитают из результата определения нитратов.
Приборы и реактивы
Редуктор с амальгамой кадмия. Редуктором может служить бюретка или любая другая трубка высотой около 40 см, с внутренним диаметром около 10 см, с притертым краном на конце. В верхней части трубки желательно воронкообразное расширение для более удобного наполнения трубки жидкостью.
Для приготовления амальгамы кадмия берут 100 г гранулированного кадмия (диаметр частиц 0,5—2 мм), очищают их поверхность, обрабатывая 2 н. соляной кислотой, погружают в 1%-ный раствор хлорида ртути (II) и непрерывно взбалтывают 10 мин. Полученный амальгамированный кадмий промывают достаточным объемом дистиллированной воды и наполняют им трубку редуктора, на дно которой предварительно помещают слой стеклянной ваты. Переносят амальгамированный кадмий в трубку вместе с дистиллированной водой и заливают его водой так, чтобы вода покрывала его и в колонке не было пузырьков воздуха. Высота слоя амальгамы должна быть около 30 см. Надо следить за тем, чтобы слой амальгамы никогда не обнажался, всегда был покрыт водой. В воду рекомендуется добавить немного аммиака. Работу колонки следует постоянно контролировать, пропуская через нее растворы с известным содержанием нитрата.
Когда восстановление станет неполным, амальгаму кадмия следует регенерировать. Для этого ее вынимают из редуктора, переносят в стакан, обрабатывают 2 н. соляной кислотой и снова амальгамируют, поместив на 10 мин в 100 мл 1%-ного раствора хлорида ртути (II). После тщательной промывки дистиллированной водой регенерированную амальгаму переносят опять в редуктор таким же способом, как в первый раз.
Буферный раствор. Растворяют 250 г хлорида аммония чда в дистиллированной воде, прибавляют 25 мл концентрированного раствора аммиака чда и разбавляют водой до 1 л.
Соляная кислота, 2 н. раствор. К 830 мл дистиллированной воды приливают 170 мл соляной кислоты чда, плотность 1,19 г/см3.
Реактивы, необходимые для определения нитрит-ионов, см. в разд. 7.6.1.
Ход определения. Анализируемую пробу разбавляют так, чтобы ее концентрация оказалась в указанных выше пределах, желательно около 0,1 мг/л. К 100 мл полученного раствора приливают
188
2 мл буферного раствора и переносят в редуктор, предварительно вылив из него избыток воды так, чтобы уровень опустился до слоя амальгамы. Пропускают анализируемый раствор через редуктор со скоростью 4 мл/мин. Первые 40 мл прошедшего через редуктор раствора отбрасывают, затем собирают 50 мл и определяют в них содержание нитрит-ионов, как описано в разд. 7.6.
Параллельно проводят холостое определение с таким же объемом дистиллированной воды.
Время от времени проверяют восстанавливающую способность редуктора, пропуская через него раствор с известным содержанием нитрат-ионов (0,1—0,5 мг/л NO3). Эффект восстановления должен быть равным 95—100 %.
Расчет. Содержание нитрат-ионов (х) в мг/л рассчитывают по формуле
с, • 100 ,к к
X = —~- 1,35 — 1,35с2
гдг с, — концентрация ионов NOj, найденная в растворе после проведения восстановления в редукторе, мг/л; c2 — концентрация ионов NO^ в исходной пробе анализируемой воды, т/л; V —объем пробы, взятой для анализа (до ее разбавления до 100 мл), мл; 1,35 — коэффициент пересчета NO" на NO".
7.5.4. Фотометрический метод с салицилатом натрия *
Сущность метода. В среде концентрированной серной кислоты нитрат-ионы реагируют с салицилатом натрия, образуя смесь 3-нитросалициловой и 5-нитросалициловой кислот, соли которых в щелочной среде имеют желтую окраску. Без разбавления или концентрирования нитрат-ионы можно определить в концентрациях от 0,1 до 20 мг/л.
Мешающие вещества. Мешают определению окрашенные органические вещества. Их можно предварительно удалить обработкой пробы суспензией гидроксида алюминия. Если же окрашенные вещества образуются под действием серной кислоты на остаток после выпаривания (см. «Ход определения»), то этот метод определения нитратов применять нельзя. Хлориды в концентрациях, превышающих 200 мг/л, мешают определению. Их можно удалить обработкой пробы сульфатом серебра, но в большинстве случаев высокая чувствительность метода допускает устранение мешающего влияния хлоридов простым разбавлением пробы. Железо мешает в концентрациях, превышающих 5 мг/л. Его можно предварительно отделить (а также и большинство тяжелых металлов) указанной выше обработкой суспензией гидроксида алюминия.
