А.К. Бабко, А.Т. Пилипенко - Фотометрический анализ (Методы определения неметаллов) (1115212), страница 45
Текст из файла (страница 45)
Для определения кислорода и озона. часто пользуются фотометрическими методами. Фотометрические методы определения кислорода основаны на реакциях окисления органических и неорганических веществ. Из органических веществ, которые взаимодействуют с кислородом и применяются для его фотометрического определения, следует прежде всего назвать окислительно-восстановительные индикаторы: индигокармин в лейкоформе [1 — 5], антрахинон-и-сульфокислота [6 — 8], сафранин Т [9], метиленовый голубой [10] и др.
Основными недостатками применения окислительно-восстановительных индикаторов для фотометрического определения кислорода является небольшая чувствительность, неустойчивость аналитических форм и не всегда достаточная специфичность. Пирогаллол, пирокатехин, 2,4-днамннофенол н другие ароматические окси- и дноксисоединения взаимодействуют с кислородом с образованием окрашенных продуктов реакции. Из этих реагентов для фотометрнческого определения кислорода наиболее часто применяется пирогаллол.
Большое число фотометрических методов определения кислорода основано на реакциях окисления неорганических соединений, которые затем взаимодействуют с органическими и неорганическими веществами с образованием окрашенных соединений. В качестве восстановителей кислорода в щелочной среде часто применяются соли марганца(1!), железа(П), хрома(11) и (1П), одновалентной или металлической меди.
После поглощения кислорода определяют окисленные формы этих элементов и пересчитывают на содержание кислорода. Достаточно распространенным является метод, основанный на окислении Мп'1 в щелочной среде с последующим определением Мп'ч. После взаимодействия марганца(!У) в кислой среде с иодидом измеряют оптическую плотность раствора выделившегося иода. 176 ч.х. опввдвлвнив кислорода с приманвнивм индигокармина Индигокармин (индиго-5,5'-дисульфокислоты динатриевая соль) О Н 1 Н О представляет собой мелкокристаллический порошок, раствор которого в воде окрашен в интенсивный синий цвет.
При осторож- ном восстановлении индигокармина образна ' зуется бледно-желтое лейкооснованив 1 2 ОН Н ! ! ' "~Х вЂ” «Р...,„, Н ЬН При взаимодействии с кислородом лейде кооснование окисляется до индигокармина и раствор окрашивается в синий цвет. Эта реакция лежит в основе метода определения кислорода. др„ир арр Б„л.. Мешающие веществ ОПРеделению ме- шают окислители н восстановители, а также з4. Онентрм могло все ионы которые имеют собственную охра прн рН =11,З! еонйслен- СКУ И ОСажДаЮтСЯ В ВИДЕ ОСНОВНЫХ СОЛЕЙ ноа (1) н окисленной (2) илн гидроокисей в щелочной среде.
форм. Измерение оптической плотности. Спектр поглощения водных растворов индигокармина при рН * 11,5 в зависимости от степени его окисления характеризуется двумя максимумами (рис. 34). Оптическую плотность следует измерять при 555 или б20 нм. Кроме того, можно вести определение кислорода по уменьшению оптической плотности раство а прн 410 нм.
случае применения метода стандартной серии пользуются имитирующей шкалой. Чувствительность метода — О,1 мкг кислорода в 1 л. Ч.ЗЛ. Определение кислорода а газах Газ пропускают через раствор лейкооснования индигокармина, после чего определяют оптическую плотность раствора и по калибровочному графику находят содержание кислорода. Содержание кислорода можно также определить по стандартной шкале, 176 Реактивы Иидигокармии, 0,1«й-ный кислый раствор. Сухой препарат тщательно из. мельчают, берут навеску 1 г и помещают в маленький стакан, прибавляют 4 мл „окцентрнрованной серной кислоты и нагревают на водяной бане при частом перемешиваинн до полного растворения навески. В колбу емкостью 1 л наливают 500 — 600 мл листиллированной воды, туда же осторожно переносят содержимое стакана, обмывают стакан водой в ту же колбу, разбавляют до метки водой, перемешивают и оставлнют на 5 — 6 дней.
Затем раствор фильтруют н устанавливают Тоэ титр по нислороду (мг/мл) титрованием 0,01 н. раствором перманганата до желтого цвета: ()кмио,)Укмао„з ТО э )гиии где )гкмио, — объем перманганата, израсходованного на тнтрование; й!кмчо,— нормальность перманганата; )гчча — объем индигокармина по кислороду. Из кислого раствора готовят лейкооснование следующими способами. 1.
Индигокармин восстанавливают, прибавляя по каплям бсч-ный раствор днтионита натрия (МаэЯэО, 2ИэО) до перехода синей окраски в бледно-желтую. 2. К кислому раствору индигокармнна прибавляют рассчитанное количество 5 — 6 н. раствора аммиака с тем, чтобы раствор стал 0,2 н. по аммиаку. Лммиачный раствор неустойчив и хранить его больше суток не следует. Далее проводят восстановление аммиачного раствора амальгамнрованным цинком. Для этого обычную бюретку заполняют до половины амальгамнрованным цинком, затем наливают аммиачный раствор ннднгокармина и оставляют до перехода синего цвета раствора в желтый.
3. Готовят ! сй-ный растиор по индигокармину, глюкозе и карбонаты калия. Этот раствор нагревают в атмосфере азота и течение 1 ч при 80 — 90 С. Восстановленный одним из этих способов инднгокармин немедленно применяют для анализа. Ход анализа. В атмосфере инертного газа отбирают измеренный объем восстановленного индигокармина, помещают в пробирку или кювету спектрофотометра и через раствор пропускают определенный объем исследуемого газа, Затем пробирку или кювету устанавливают в спектрофотометр и измеряют оптическую ПЛОТНОСТЬ.
Содержание кислорода находят по предварительно построенному калибровочному графику, для построения которого определяют кислород в газовых смесях с известным содержанием Оэ. Все операции необходимо проводить в атмосфере инертного газа (азота). Ч.2.2. Определение кислорода в воде Пробу анализируемой воды смешивают с раствором индигокармина в шприце, перемешивают и измеряют оптическую плотность раствора. По оптической плотности раствора находят содержание кислорода.
Ход анализа Д. Стеклянный шприц емкостью ! мл с ценой деления в 0,0! мл устанавливают в фиксированном положении внутри кюветы (толщина слоя ! см) спектрофотометра. Шприц заполняют анализируемой водой, помещают в кювету и шкалу спектрофотометра устанавливают в положение «О». Выливают из 177 шприца воду и дважды ополаскивают его реактивом (см. раздел 'т7.2.1). Затем отбирают 1 мл реактива, встряхивают 50 раз и измеряют оптическую плотность при 586 нм. Поршень шприца устанавливают на делении 0,40, погружают иглу в анализируемую воду, засасывают ее до деления «1», перемешивают и вновь измеряют оптическую плотность раствора.
Из полученного значения оптической плотности вычитают половину значения оптической плотности реактива. Содержание кислорода (х) в мг/л находят по формуле где а — исправленное значение оптической плотности; К вЂ” коэффипнент, вычисляемый путем деления значения оптической плотности стандартной пробы на содержание в ней Ов (в мг/л) и равный 0,171 при температуре воды 21 'С. При содержании кислорода в пробе больше 1О мг/л соотношение между объемами анализируемой воды и реактива уменьшают. Ч. 3.
ОПРЕДЕЛЕНИйв КИСЛОРОДА С ПРИМЕНЕНИЕМ ЛЕЙКОСАФРАНИНА Сафранин Т представляет собой кристаллический порошок красного цвета. Растворим в воде (лучше в спирте), окрашивает раствор в красный цвет. При восстановлении сафранина Т образуется бесцветное лейкооснование, которое взаимодействует с кислородом с образованием сафранина Т: Лейноосноваене сафрвннна Т (бесцветное) ОН 6 Сафраннн т 17В Зта реакция используется в колориметрическом определении кислорода (9, 1Π— !31. Разработан непрерывный.
автоматический метод определения кислорода с применением сафранина [!4). Мешающие вещества, см. раздел Ч.2. Измерение оптической плотности. Спектр поглощения раствора сафранина Т представлен на рис. 35. Оптическую плотность растворов лучше измерять при 520 нм. 0 Го' Чувствительность метода — 0,2 мкг кислорода в 1 л. Ч.ЭЛ. Определение кислороде в воде Ревктивм 0Л Софронии Т. Навеску сафранина Т ! г растворяют в спирте и переносят в колбу ъмкостью ! л. В колбу вводят аммиак, спирт и воду с таким расчетом, чтобы получить бото-ный раствор спирта и Зсй-ный раствор аммиака. Полученный раствор перед определением про.
пускают через редуктор с амальгамированаым цинком до получения бесцветного раствора, который используют для определения. 0 400 Д00 000л,нн Рис. Зб, Спектр погло- щения сафранина Т. У. 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КИСЛОРОДА ВИДОИЗМЕНЕННЫМ МЕТОДОМ ВИНКЛЕРА В щелочной среде кислород быстро рецгирует с марганцем(П) с образованием окислов марганца(111) и (1Ч): 2Мп(ОН)г + Ог — ь 2МпО, ° 2НзО Затем при взаимодействии этих окислов с иодидом в кислой среде выделяется нод: МпОз + 2К! + 4НС! — ь МпС!г + 2КС! + 1, + 2НаО Выделившийся иод по методу Винклера титруют тиосульфатом, а в случае фотометрического варианта определение заканчивают измерением оптической плотности раствора иода (15 — 19).
Для увеличения чувствительности метода выделившийся иод экстрагирук!т органическим растворителем н измеряют оптическую плотность экстракта. г79 Ход анализа. В мерную колбу емкостью 50 мл, заполненную азотом, наливают 1,5 мл восстановленного реактива и доводят анализируемой водой до метки. Колбу закрывают хорошо притертой пробкой и содержимое перемешивают в течение 3 мин. Наполняют раствором кювету, закрывают крышкой и быстро измеряют оптическую плотность.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
