О.Ф. Петрухина - Аналитическая химия (Физические и физико=химические методы анализа) (1110109), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Построение градуировочного графика. Включают фотометр и подготавливают его к измерениям. При правильном соотношении количеств подаваемых горючего газа и окислителя восстановительный конус пламени резко очерчен, имеет минимальную высоту и окрашен в зеленовато-голубой цвет. Устанавливают светофильтр на излучение калия и выводят на нуль стрелку микро- амперметра прибора по дистиллированной воде рукояткой "установка нуля". Затем распыляют раствор сравнения с максимальной концентрацией калия и, изменяя усиление аналитического сигнала, устанавливают стрелку микроамперметра на деление 95. Снова распыляют дистиллированную воду до возвращения стрелки в нулевое положение, при необходимости корректируя его рукояткой "установка нуля". Добиваются воспроизводимости крайних значений рабочего диапазона шкалы микроамперметра, поочеРедно распыляя раствор сравнения с максимальной концентрацией калия и дистиллированную воду.
После этого фотометрируют стандартные растворы, начиная с раствора с наименьшей концентрацией. По окончании работы с каждым раствором систему "Ромывают дистиллированной водой, контролируя по возвраще"ию стрелки микроамперметра на нуль. Строят градуировочный "Рафик в координатах "показание микроамперметра — концентрация калия (мкг/мл)". Онределение содержания калия в анааизируемом растворе.
Доводят съем анализируемого раствора в мерной колбе до ! 00 мл дистилли- 107 рованной водой и тщательно перемешивают, фотометрируют рас, твор пять раз и находят концентрацию калия в растворе по градуи ровочному графику. Рассчитывают содержание калия (в мкг/100 мл). Работа 2. Определение натрия методом ограничиваюших растворов Метод основан на фотометрирзовании дублета спектральных линий натрия 589,6 и 589,0 нм (3 8,1з — 3 Р,1з з1з, Е, = 2,1 эВ), излучаемых его атомами в пламени светильный газ-воздух. Факторы специфичности при определении натрия в присутствии калия, лития и кальция составляют соответственно и 1Оэ, и 10з и и 10'. Предел обнаружения натрия 1 10 з % Метод ограничивающих растворов, позволяющий получать более точные результаты, чем метод градуировочного графика, заключается в фотометрировании раствора с неизвестной концентрацией (С,) определяемого элемента и двух его стандартных растворов, один из которых имеет большую (Сэ з), а другой меньшую концентрацию ( Сэ, ), т.
е. С, С С, < Сэ з. Чем ближе по оси кон-. центраций величины С,, Г„, С, з, тем точнее результаты. Составы стандартных и анализируемого растворов должны быть близки. Концентрацию натрия рассчитывают по формуле: Сх Сэ 1+ (Сэ э — Сэ ~)(1» 1э ~)/(1э э 1э ~) (3.18) где 1,, 1, з и 1„— отсчеты по прибору для стандартных и анали-' зируемого растворов, соответственно.
Приборы и реактивы Приборы — см. работа!. Раствор хлорида натрия с концентрацией натрия 100 мкг/мл: Навеску ХаС! (хч) 0,0254 г (Г = Мнэс!/Ан, = 2,542) вносят в мерную колбу вместимостью 100 мл, растворяют, доводят раствор в мерной колбе до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Выполнение работы Приготовление стандартных растворов. В мерных колбах вме" стимостью 100 мл готовят четыре стандартных раствора, содержа" щих 1,0; 2,0; 4,0; 8,0 мкг/мл натрия. Для этого разбавляют 1,01 2,0; 4,0 и 8,0 мл исходного раствора до 100 мл дистиллированной водой. Определение содержания натрия в анализируемом растворе. До водят объем анализируемого раствора в мерной колбе до 100 мл' дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Включают фотометр, устанавливают светофильтр на излучение натрия и подготавливают прибор к измерениям, как указано в работе 1: полу" чают отсчет — 95 делений — для стандартного раствора с максимальным содержанием натрия и нулевой отсчет по дистиллиро- 108 ван иной воде.
Фотометрируют стандартные и анализируемый астворы в следующем порядке: сначала стандартный раствор наив с минимальной концентрацией, затем промывают систему Распыления дистиллированной водой и фотометрируют анализиемый раствор и снова промывают систему дистиллированной водой, фотометрируют стандартный раствор с максимальной конце„трацией натрия, каждый раз записывая соответствующие показания прибора. Затем фотометрируют остальные стандартные растворы и выбирают те из них, которые дают отсчеты, наиболее близкие к отсчетам для анализируемого раствора.
Если отсчеты для стандартных растворов отличаются значительно от отсчета анализируемого раствора, то стандартные растворы разбавляют и снова проводят фотометрирование. Рассчитывают содержание натрия в анализируемом растворе (в мкг/100 мл). Работа 3. Определение кальция в питьевой воде методом стандартных добавок В низкотемпературном пламени светильный газ-воздух свободные атомы кальция практически не присутствуют, но наблюдается излучение термически устойчивых радикалов СаОН в виде интенсивных молекулярных полос с максимумом при 622 нм. Предел обнаружения кальция 0,1 мкг/мл.
В присутствии натрия, например при анализе вод, на излучение полосы СаОН накладывается излучение резонансного дублета натрия 589,0 — 589,6 нм, что завышает результаты его определения. Пламенные фотометры, снабженные интерференционными светофильтрами, имеют низкие факторы специфичности по кальцию относительно натрия (10 — 60).
Кроме того, излучение СаОН зависит от химического состава пробы. Так, в присутствии А!з, РО~~~, Т!!", Уг'~ и других ионов интенсивность излучения резко умейьшается. Поэтому при анализе растворов неизвестного состава используют метод добавок. Приборы и реактивы Приборы — см. работу 1. Раствор соли кальция с концентрацией кальция 100 мкг~мл. Навеску СаСОз (хч) 0,0250 г (е" = Мс,со /Ас = 2,500) растворяют в стакане в небольшом объеме 2 М НС1, переносят раствор в мерную колбу вместимостью 100 мл, доводят до метки дистиллиРованной водой и тщательно перемешивают. Выполнение работы Пробу анализируемой воды разбавчяют дистиллированной водой так, чтобы она содержала примерно 1000 мкг кальция в 1О мл.
В 'гри мерные колбы вместимостью 100 мл переносят по 10 мл Разбавленной анализируемой воды и добавляют во вторую и третью колбы соответственно 10 и 20 мл раствора соли кальция. До- 109 водят объемы растворов в колбах до меток дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Фотометрируют полученные раство ры, как указано выше, и записывают результаты в виде таблицы; номер Объем Разбавленной Об м раствора Кониентранил Отеч раствора анализируемой воды, мл добавки, мл мкт/мл !0,00 ! 0,00 $0,00 !0,00 20,00 !0,00 20,00 Определяют неизвестную концентрацию С„графическим или расчетным методом (см. разд. 2.3) и находят концентрацию кальция С (в мкг/мл) в питьевой воде по формуле: где Ä— вместимость мерной колбы; à — объем аликвотнои', части анализируемой воды (вода после разбавления); и — степень! разбавления питьевой воды.
Если график зависимости аналитического сигнала / от С не ! прямолинеен, то применяют логарифмический вариант метода. ',.' Работа 4. Определение натрия и калия в цементе Цементы — вяжущие материалы гидравлического твердения,,' они состоят из силикатов, алюминатов и алюмосиликатов каль ', ция. В качестве второстепенных компонентов в их состав входят) алюмоферрит кальция и гипс. Щелочные металлы являются в цеа( ментах примесями. Так, содержание )Ма20 в портландцементе со-! ставляет от нескольких сотых долей до одного процента. Все видй~ цемента растворимы в сильных кислотах с образованием аморф ного гидратированного кремнезема.
При пламенно-фотометрическом определении натрия и кали необходимо учитывать следующие обстоятельства: 1) низкие зна чения потенциалов ионизации этих элементов; 2) самопоглоше ние резонансных спектральных линий в пламенах уже при отно.~ сительно невысоких концентрациях и 3) спектральные помехи см!а стороны кальция при определении натрия. Однако влияния эти!(1 мешающих факторов можно избежать и провести анализ с доста'! точно хорошей точностью. Ионизация атомов натрия в низкотемпературных пламена!г!! практически не проявляется (потенциал ионизации натрия 5,14 эВ),'," и градуировочный график представляет собой прямую линию:,' Однако при концентрациях выше 1Π— 20 мкг/мл интенсивность! излучения становится пропорциональной ./С вследствие самопо"! !10 гло лошения излучения в пламени.
Спектральные помехи при опреде„ии натрия по желтому резонансному дублету (589,0 и 589,6 нм) ~тараны кальция особенно велики, так как содержание Са в менте составляет несколько десятков процентов. Для пламен„ых фотометров с интерференционными светофильтрами фактор пецифичности при определении натрия в присутствии кальция изменяется от 15 до 600 в зависимости от типа прибора. Обычно влияние кальция на результаты устраняют, вводя его в стандартнь,е растворы в достаточно больших и равных количествах. Калий имеет невысокий потенциал ионизации и поэтому даже для низкотемпературных пламен влияние ионизации его атомов начинает проявляться уже при микрограммовых концентрациях. Однако при концентрации натрия 2 — 5 мкг/мл ионизация калия полностью подавляется, поэтому при анализе цементов ионизационный буфер не вводится.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
