А.К. Бабко, А.Т. Пилипенко - Фотометрический анализ (Методы определения неметаллов), страница 7

6. Спектр поглощения продукта реанции хромотроповой кислоты с нитрятом в сернокислой среде. Рис. 7. Влияние концентрации сер. ной кислоты не взаимодействие хромотроповой кислоты с нитратом. условия построения кривой; МО,— 5 мкг(мл, Ь вЂ” 3,0 см, ФЭК-56, светофильтр № 4 (Хефф = 440 нм). [98] прибавлять 1 — 2 капли сульфатно-мочевннного раствора, содержащего 5 г мочевины и 4 г )ь)ак50е в 100 мл, или 2 мл раствора сульфата сурьмы (0,5 г металлической сурьмы растворяют в 80 мл концентрированной серной кислоты, охлаждают и прибавляют к 20 мл ледяной воды). Хлориды не взаимодействуют с хромотроповой кислотой, однако в присутствии нитратов хлоридионы увеличивают оптическую плотность раствора. Это часто используется для повышения чувствительности реакции.

Во всяком случае содержание хлоридов должно быть одинаковым в анализируемой пробе и в растворах, по которым строят калибровочный график. Определению 50 мкг [ь)Оз в объеме !О мл не мешают 50-кратные количества Хпх+, 5[!Я+, Мпк+, Нгт, Мои', 20-кратные количества Сц'+; 5-кратные количества Гел+ н Рек+ [100]. По другим данным [97], определению нитрата не мешают 10-кратные количества Гел' 30 при 440 нм (рис. 8). Эта реакция положена в основу фотометрического определения нитрата [97 — 99]. По данным Н. Н. Басаргина и Е, А.

Черновой [100], оптимальная кислотность составляет 70о7е по серной кислоте (рис. 7). Состав продукта взаимодействия хромотроповой кислоты с нитритом зависит от концентрации серном кислоты. Так, в 70о7е-ной серной кислоте компоненты взаимодействуют в соотношении 1: 1„ а в !Осло-ной — 1: 5 (1 моль хромотроповой кислоты взаимодействует с 5 моль нитрита) [101].

Для повышения чувствительности реакции рекомендуется применять 2-бромхромотроповую кислоту [100]. Мешающие вещества. Нитрит-ионы взаимодействуют аналогично и поэтому мешают определению нитрат-ионов. Другие окисли. гщ ~ тели (С!х, бихромат и т. п.) также мешают определению. Для устрадп пения мешающих веществ к анали- зируемой пробе рекомендуется 50 кратные количества Ге'+. При большом содержании железа его от. отдсля!от с помощью катионита КУ-2, Определению сильно мешают кобальт и бор, поэтому их количества ства не должны превышать содержание нитрата.

Намерение оптической плотности. Измерение оптической плот ности проводят при 440 нм. 1.7.2.1. Определение нитрата в отсутствие мешающих веществ Реактивы Хромогроповая кислота. Нааеску препарата 100 мг (дииатриевой соли) растворяют а 50 — 70 мл концентрированной Нз50ь Раствор должен быть бесцветным. Если ои окрашивается в желтый цвет, то это означает, что а серной кислоте присутствует нитрат и такая кислота ие пригодна для работы. С целью ускорения растворения смесь можно слегка нагреть и течение 3 — 4 мии ка водяной бане до 70 'С.

Длительиое нагреаапие и более высокая температура могут привести к побуреиию раствора. После растворения нааески раствор пере. носят а мерную колбу емкостью 100 мл и доводят до метки концентрированной Н,БОь Дли пРиготовлениЯ Рабочего РаствоРа отбиРают 1О мл этого РаствоРа, переносят в мерную колбу емкостью 100 мл, добавляют ? мл концентрированной хлористоаодородкой кислоты, доводят раствор до метки концентрированной Н,804 и перемешивают. Растворы надо хранить а темной посуде с пришлифоваи. ными пробками, избегая действия прямых солнечных лучей. Раствор пригоден для работы а течение четырех дней, Сгакдаргкый раствор нитрата готовят, как указано а разделе 1. 7.1.1.

Построение калибровочного графика. В ряд стаканов емкостью 50 мл вводят стандартные растворы с содержанием 1Π— !00 мкг нитрата, далее обрабатывают, как анализируемый раствор. Ход анализа. Отбирают раствор пробы, содержащий до !00 мкг )Ч0з в 3 мл, и помещают а стакан емкостью 50 мл. Если надо, Ьдзбавляют водой до 3 мл и перемешивают. Затем добавляют7мл )абочего раствора хромотроповой кислоты, перемешивают кругоЙыми движениями стакана, оставляют на 30 мин для охлаждения до комнатной температуры, после чего измеряют оптическую плотность раствора при 440 нм. Раствором сравнения служит смесь 3 мл дистиллированной воды и 7 мл рабочего раствора хромотроповой кислоты.

Содержание нитрата находят по калибровочному графику. 1. 7.2.2. Определение нитрата в почве [1001 Реактивы Сульфат калия, 0,0бьй-иый раствор, Другив реактивы — указаны в разделе 1.72.1, Хо од анализа. Образец анализируемой почвы растирают в фар- Форовой ступке и просеивают через сито с отверстиями диаметром 1 мм. добавл мм. Навеску почвы 10 г помещают в колбу емкостью !00 мл, влают 50 мл РаствоРа На$04 и взбалтывают в течение 3 мин.

3! Затем смесь фильтруют через двойной складчатый фильтр (синяя лснта). Если фильтрат мутный, то фильтрование повторяют. В приготовленном растворе определяют нитрат, как указано в разделе 1.7.2.1. 4.7.3. Опредепение нитрата с применением бруцине Алкалоид бруцин (сильный яд!) в среде концентрированной серной кислоты образует прн реакции с нитратом соединение красного цвета, который быстро переходит в желтый. Состав образующегося соединения не установлен. Бруциновый метод рекомендуют для быстрого определения нитратов в количестве ! †!О мг в пробе 10 мл, причем, в отличие от других методов, нет необходимости выпаривать раствор досуха. Мешающие вещества. Определению нитратов мешают нитриты.

Поэтому их надо удалять или компенсировать их влияние, вводя нитриты в стандартные растворы, используемые при построении калибровочного графика [102]. Влияние различных примесей на определение нитратов по методу, основанному на реакции с бруципом, рассмотрено в литературе (95, 96]. Измерение оптической плотности. Спектр поглощения раствора характеризуется полосой с максимумом при 410 нм; молярный коэффициент поглощения в оптимальных условиях равен 1,5 10'. Оптическую плотность измеряют при 410 нм.

Окраска наиболее интенсивна, если к 1 объему испытуемого раствора прибавлено 2 объема концентрированной серной кислоты. Окраска недостаточно воспроизводима, поэтому обычно рекомендуют вести два параллельных определения и брать средний результат. Калибровочный график не прямолинеен. Реактивы Раствор друнина. Навееку 0 г брупипа растворяют в 100 мл хлороформ,. Стандартный раствор нитрата првготовлкют, как указано в разделе 1.

7,1. Ход анализа. Берут 10 мл испытуемого раствора, прибавляют,' 0,20 мл раствора бруцина. Затем осторожно прибавляют 20 мл~ концентрированной серной кислоты. Через 5 — !О мин разбавляют водой до 50 мл. Быстро охлаждают, доливают воду до метки' (50 мл) и измеряют оптическую плотность. 4.7.4. Восстановление нитрата до нитрита Для определения нитритов известно значительно больше про-'1 стых, надежных и чувствительных методов определения, чем для': определения нитратов. В связи с этим предложен ряд способов1 зз становления нитрата до нитрита, после чего определяют нитрит по одному из описанных ниже методов (см.

раздел 1.8). Биачале [103] было предложено восстановление нитрата гидрпзпном в присутствии катализатора — соли меди. Однако восста,ювлеиие гидразином идет медленно, полное восстановление дости,пется только через 24 ч; при температуре ниже 26'С реакция еще более замедляется. Позже было предложено [104] восстановление цинковой пылью в аммиачной среде. Чтобы уменьшить побочные реакции, рекомендуется восстанавливать в ледяной бане, тем не менее выход составляет 85 — 90о7а.

Предложено также восстановление нитрата до нитрита цинковой пылью [105], металлическим цинком [1Об] и смесью цинковой пыли и порошка железа [107] в кислой среде, а также металлическим кадмием [108]. Наилучшие результаты получены при восстановлении амальгамированным кадмием [109 †!11]. Воссхановление нитрата амалееамированным кадмием Температура на процесс восстановления влияет мало. Рекомендуемый рН = 6,8 — 8,2. Восстановление идет на 91 ~2зй, поэтому, несмотря на хорошую воспроизводимость, калибровочный график необходимо строить ие по нитриту, а по нитрату, после его восстановления на колонке.

Воссхановихелвная колонка Восстановление ведут в колонке диаметром 0,8 см, длиной 22 см. Берут 200 г зерненного кадмия и встряхивают 3 мин с 200 мл 1тз-ного раствора хлорида ртути(!!). Слой иадмия в колонке должен быть не менее 7 см. Кадмий олжен всегда находиться под слоем воды. Скорость прохождения анализнруеого раствора через колонку 0,6 мл в 1 мин. Ход определения нитратов в морской воде [108]. Берут 25 мл анализируемой воды и вносят ее в колонку с амальгамированным Мдмием. Регулируют кран таким образом, чтобы весь объем воды прошел через колонку за 40 — 45 мин.