165896 (Методы определения содержания свинца, цинка, серебра в питьевой воде), страница 2

3.3.12 Приготовление 0,05%-ного раствора сульфарсазена (плюмбон) 0,05 г сульфарсазена растворяют в 20 см³ 0,05 М раствора тет-раборнокислого натрия (буры) в колбе вместимостью 100 см³ и доводят тем же раствором до метки

3.3.1.3 Приготовление 0,05 н раствора соляной кислоты Готовят из фиксанала на очищенной дистиллированной воде

3.3.14 Приготовление 2 н раствора соляной кислоты

Раствор готовят из очищенной соляной кислоты (1:1) на очищенной дистиллированной воде или из фиксанала. Отсутствие свинца в соляной кислоте проверяют с дитизоном по п. 2.3.1

3.3.15 Приготовление 33%-ного раствора лимоннокислого натрия

50 г лимоннокислого натрия растворяют в 100 см³ дистиллированной воды, добавляют 3—4 капли 0,1%-ного раствора фенолового красного и по каплям очищенный аммиак до появления розовой окраски. Полученный раствор очищают от свинца взбалтыванием в делительной воронке с 0,01%-иым раствором дитизона в четыреххлористом углероде, порциями по 10 см³, пока цвет дитизона не перестанет изменяться. Избыток дитизона удаляют встряхиванием раствора с чистым четыреххлористым углеродом порциями по 10 см³, до тех пор, пока четыреххлористый углерод не станет бесцветным.

3.3.16 Приготовление 0,1%-ного раствора фенолового красного0,1 г реактива растворяют в 100 см³ 20%-ного раствора спирта.3.4. Проведение анализа

Определению свинца мешают: марганец, цинк, никель, железо, медь, кадмий, кобальт и молибден. Для устранения влияния мешающих элементов (Mn⁴⁺, Fe^{3 f}, Mo) введена предварительная экстракция свинца дитизоном в присутствии солянокислого гидроксиламина. Реэкстракция свинца 0,05 н раствором НС1 устраняет влияние меди, кадмия, кобальта и никеля. Влияние цинка устраняется комплексованием его железосинеродистым калием. Для предупреждения выпадения гидратов окисей металлов прибавляют виннокислый калий-натрий.

При содержании в воде цинка менее 0,5 мг/дм³ 100 см³ исследуемой воды помещают в делительную воронку вместимостью 150—200 см³, прибавляют 1 см³ 20%-ного раствора солянокислого гидроксиламина, 1 см³ 33%-ного раствора виннокислого калия-натрия (при больших содержаниях кальция и магния количество виннокислого калия-натрия увеличивают до 5 см³) и 5 см³ 33%-ного раствора лимоннокислого натрия. Содержимое воронки перемешивают, прибавляют 2—3 капли 0,1%-ного раствора фенолового красного и по каплям очищенный концентрированный аммиак до перехода окраски раствора из желтой в розовую, затем добавляют еще две капли избытка аммиака. Из бюретки прибавляют 1—2 см³ 0,01%-ного раствора дитизона в очищенном четыреххлористом углероде. Энергично встряхивают содержимое воронки 2 мин. Окраска раствора при этом изменяется от зеленой до красной. После разделения жидкостей нижний окрашенный слой, содержащий дитизонаты свинца и других металлов (вместе со свинцом могут экстрагироваться медь, марганец, никель, остатки 'цинка и другие), сливают в пробирку с притертой пробкой, а к водному раствору, оставшемуся в делительной воронке, приливают еще 1—2 см³ раствора дитизона, снова встряхивают 2 мин и после разделения жидкостей сливают экстракт дитизоната в ту же пробирку. Эту операцию повторяют до тех пор, пока окраска раствора дитизона не перестанет изменяться. Необходимо следить, чтобы вместе с экстрактом дитизоната свинца не был спущен водный раствор. Если все же немного водного раствора попадет в пробирку, то его надо осторожно удалить фильтровальной бумагой, не затрагивая слоя органического растворителя. Экстракт дитизоната свинца переносят из пробирки в делительную воронку вместимостью 50 см³. Прибавляют 3 см³ 0,05 н раствора соляной кислоты и энергично встряхивают 2 мин. При этом свинец переходит в водную фазу. После разделения жидкостей нижний слой сливают из делительной воронки в ту же пробирку, а солянокислый раствор свинца сливают в другую пробирку с оттянутым дном для удаления мелких капелек раствора дитизона в очищенном четыреххлористом углероде. Органическую фазу, содержащую дитизонат свинца, вновь помещают в делительную воронку и прибавляют 3 см³ 0,05 н раствора соляной кислоты. Энергично встряхивают 2 мин. После разделения жидкостей нижний слой сливают в склянку для сбора отходов, а солянокислый раствор свинца присоединяют к первой порции в ту же пробирку. Объединенному раствору в пробирке дают постоять 5—10 мин, время от времени встряхивая для быстрого оседания капелек очищенного четырех-хлористого углерода на дно пробирки. Затем отбирают пипеткой с резиновой грушей 5 см³ раствора свинца и помещают в пробирку вместимостью 15 см³ для колориметрирования, вводят 0,2 см³ свежеприготовленного раствора железосинеродистого калия, 4,5 см³ 0,05 н раствора тетраборнокислого натрия и перемешивают. Затем добавляют 0,5 см³ 0,05%-ного раствора плюмбона и вновь тщательно перемешивают содержимое пробирки. Полученный раствор оставляют на 30 мин для развития окраски. Интенсивность окраски измеряют визуально или фотометрически, пользуясь шкалой стандартных растворов, приготовленной в тех же условиях, что и исследуемая проба воды.

Измерение оптической плотности проводят зеленым светофильтром (л = 515 им), используя кювету с толщиной рабочего слоя 2 см. Из найденных величин оптической плотности каждого раствора вычитают оптическую плотность холостого определения.

При визуальном определении интенсивность окраски рассматривают сверху вниз на белом фоне.

Стандартную шкалу готовят из серии образцовых стандартных растворов с содержанием свинца 0,0; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 мкг. В делительные воронки наливают по 50 см³ очищенной дистиллированной воды, добавляют стандартные растворы, соответственно содержанию свинца в образцах стандартных растворов, подкисляют одной каплей НО (1 : 1), добавляют те же реактивы, что и к исследуемой воде (гидроксиламин и др.), проводят экстракцию дитизоном и реэкстракцию свинца раствором НС1. Переносят солянокислый раствор свинца в пробирки и прибавляют реактивы для колориметрирования. Стандартная шкала сохраняется в течение суток.

При содержании цинка более 0,5 мг/дм³ в исследуемой воде свинец определяют с предварительным выделением свинца из исследуемого раствора путем осаждения его с карбонатом кальция.

Для этого 1000 см³ подкисленной исследуемой воды помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм³. Вводят 3 см³ 10%-ного раствора железисто-синеродистого калия, дают 10 мин постоять, нейтрализуют 25%-ным раствором едкого натрия по бумаге конго до перехода фиолетового цвета в красный и хорошо перемешивают воду после каждого добавления щелочи.

В нейтрализованную воду добавляют при помощи измерительного цилиндра 10 см³ 1 н раствора углекислого натрия и перемешивают, добавляют 10 см³ 1 н раствора хлористого кальция, еще раз перемешивают и оставляют стоять в течение 12—18 ч. Иногда осадок углекислого кальция выпадает не сразу. Если осадок не выпадает в течение 30 мин, следует добавить еще 10 см³ раствора углекислого натрия, перемешать и оставить стоять 12—18 ч.

После отстаивания осадок карбоната обычно плотно пристает ко дну и стенкам колбы. На следующий день после осаждения раствор сливают при помощи сифона, следя за тем, чтобы не взмутить осадок. Если осадок неплотно пристал к стенкам и раствор не удается целиком отсифонировать, остаток раствора отфильтровывают через фильтр (белая лента диаметром 5,7 см). Фильтры готовят заранее. Для этого обрабатывают пачку фильтров 2 н раствором соляной кислоты, затем тщательно промывают дистиллированной водой и сушат. Осадок карбонатов на фильтре и в колбе растворяют в 10 см³ 2 н раствора соляной кислоты. На этом этапе вода частично освобождается от цинка. Кислый раствор из колбы переносят в делительную воронку, тщательно смывая очищенной дистиллированной водой содержимое колбы и фильтр. К раствору в делительной воронке добавляют 1 см³ раствора солянокислого гидроксиламина (для восстановления Мп⁴⁺ и Fe³⁺), 1 см³ раствора виннокислого калия-натрия и 5 см³ 33%-ного раствора лимоннокислого натрия. Раствор доводят до 100 см³ дистиллированной водой. Содержимое воронки перемешивают, прибавляют 2—3 капли 0,1%-ного раствора фенолового красного и по каплям очищенный концентрированный аммиак и продолжают анализ, как описано выше.

3.5 Обработка результатов

Содержимое свинца (Х), мг/дм³, определяют по формуле

Х= а*1000/V*1000

где а— содержимое свинца, найденное по шкале стандартных растворов или колибровочному графику, мкг; V— объем исследуемой воды, взятый на определение, см³. Допустимое расхождение между повторными определениями —0,0025 мг/дм³, если содержание свинца в воде не превышает 0,01 мг/дм³, при более высокой концентрации свинца в воде — 25 отн. %.

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ЦИНКА ДИТИЗОНОВЫМ МЕТОДОМ (КОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД)

1. Сущность метода

Метод основан на образовании окрашенного в красный цвет соединения цинка с дитизоном с дальнейшим извлечением дитизоната цинка в слой четыреххлористого углерода (при рН 4,5—4,8).

Чувствительность метода составляет (объем исследуемой воды 100 см³) — 5 мкг/дм³.

1. Аппаратура, материалы и реактивы

Посуда мерная стеклянная лабораторная по ГОСТ 1770—74; ГОСТ 20292—74 вместимостью: пипетки 10 и 100 см³ без делений;

пипетки 5 и 2 см³ с делениями 0,01 и 0,1 см³; бюретки 25 см³; воронка делительная 150—200 см³ по ГОСТ 25336—82.

Пробирки колориметрические с притертыми пробками по ГОСТ 25336—82.

Цинк металлический.

Аммиак водный по ГОСТ 3760—79, 25%-ный раствор.

Дитизон (дифенилтиокарбазон) по ГОСТ 10165—79.

Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199—78.

Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия).

Кислота уксусная по ГОСТ 61—75.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77.

Углерод четыреххлористый по ГОСТ 20288—74.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709—72.

4.3 Подготовка к анализу

4.3.1 Приготовление основного стандартного раствора цинка0,100 г чистого металлического цинка растворяют в пробирке

2 см³ соляной кислоты (1:1), раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³ и доводят дистиллированной водой до метки. 1 см³ раствора содержит 100 мкг Zn²⁺.

4.3.2 Приготовление рабочего стандартного раствора цинкаОсновной раствор разбавляют 1 : 100. 1 см³ раствора содержит

1 мкг Zn²⁺. Необходимо применять свежеприготовленный раствор.

4.3.3 Приготовление 2 н раствора уксуснокислого натрия

68 г СНзСОО\^та-ЗН₂0 растворяют в дистиллированной воде и разбавляют до 250 см³ дистиллированной водой

4.3.4 Приготовление 2 г раствора уксусной кислоты

30 см³ ледяной уксусной кислоты растворяют в дистиллированной воде и доводят объем до 250 см³.

4.3.5 Приготовление буферного раствора (ацетатного). Смешивают равные объемы 2 п раствора уксуснокислого натрия (CH₃C00Na-3H₂0) и 2 и раствора уксусной кислоты(СНзСООН) и очищают так же, как и 20%-ный раствор сернисто-кислого натрия (см. ниже).

4.3.6 Приготовление 0,01 и 0,002%-ного раствора дитизона в четырех-хлористом углероде (С1₄)

0,05 г очищенного дитизона помещают в мерную колбу вместимостью 500 см³, растворяют в небольшом количестве СС1₄. Затем доводят до метки четыреххлористый углеродом и получают 0,01 % -ный раствор. Из 0,01%-ного раствора готовят 0,002 и 0,001 %-ные растворы. Для этого берут соответственно 20 и 10 см³ раствора дитизона и доводят до метки четыреххлористым углеродом в мерной колбе вместимостью 100 см³.

4.3.7 Приготовление 20%-ного раствора серноватисто-кислого натрия

20 г Na2S₂03-5H₂0 растворяют в 80 см³ дистиллированной воды и очищают взбалтыванием в делительной воронке с 0,01%-ным раствором дитизона порциями по 5—10 см³ до тех пор, пока цвет дитизона не перестанет изменяться. Избыток дитизона удаляют встряхиванием раствора с чистым четыреххлористым углеродом порциями по 10 см³ до тех пор, пока четыреххлористый углерод не станет бесцветным.

4.4 Проведение анализа

В условиях прописи метода должно определить цинк в количестве от 5 до 50 мкг/дм³. Если потребуется определить количество цинка, выходящее за указанные пределы, отбирают на определение соответственно большее или меньшее количество воды.

Определению цинка мешает содержание меди более 0,001 мг в исследуемой воде. При содержании меди более 0,001 мг ее связывают в комплекс добавлением серноватистокислого натрия из расчета на каждые 10 мкг меди в исследуемой воде 5 см³ 20%-ного раствора Na9Sv0₃. При содержании железа более 0,05 мг и закисного 0,03 мг в пробе исследуемой воды необходимо воду предварительно разбавить очищенной дистиллированной водой и затем профильтровать через плотный фильтр, промытый горячей дистиллированной водой.

100 см³ исследуемом воды, подкисленной при отборе (если исследуемая вода не была подкислена, ее подкисляют 2—3 каплями очищенной НСl (1 : 1), помещают в делительную воронку вместимостью 150 200 см³. Добавляют 5 см³ буферного раствора, перемеривают, прилипают 1 ем³ 20%-ного раствора серноватисто-кислого натрия и снова перемешивают. Добавляют из бюретки 4 см³0,002%-ного рабочего раствора дитизона в четыреххлористом углероде и энергично встряхивают в течение 2 мин. Окраска раствора дитизона в зависимости от содержания цинка изменяется от зеленой до красной. Ставят воронку вертикально в штатив и ожидают расслоения жидкостей. Экстракт дитизоната сливают в колориметрическую пробирку с притертой пробкой. К водному раствору в делительной воронке приливают вновь 2 ем³ раствора дитизона. Энергично встряхивают в течение 2 мин и после разделения жидкостей сливают слой дитизоната цинка в ту же пробирку.

Перемешивают и сравнивают со стандартной шкалой, приготовленной в тех же условиях.