Реферат: Анализ азота и его соединений

 

Колориметрическое определение с сульфаниловой кислотой

и -нафтиламином

 

Метод основан на диазотировании сульфаниловой кислоты при­сутствующими в пробе нитритами и реакции полученной соли с -нафтиламином с образованием красно-фиолетового азокрасителя. Интенсивность окраски пропорциональна концентрации нитритов. Протекание реакции в значительной степени зависит от рН среды.

Без разбавления пробы можно определять визуально от 0,002 до 0,025 мг  в 1 л, колориметрически, в зависимости от приме­няемого фотометра, - от 0,001 до 0,6 мг1л. Точность определения ±0,002 мг/л.

Мешающие влияния. Определению мешают взвешенные веще­ства и мутность воды. Поэтому перед анализом пробу необходимо профильтровать. Если мутность фильтрованием не устраняется и сточные или сильно загрязненные воды содержат коллоидные вещества, необходимо пробу осветлить коагулированном гидроокисью алюминия. Для этого к 100 мл пробы прибавляют около 0,5 г активированного угля, 1 мл 12,5%-нога раствора сульфата алюминия и калия КАl(SO4)2•12Н2O и раствор аммиака до получения рН 5,8. После взбалтывания дают осадку осесть до пол­ного осветления пробы. Фильтруют через сухой плотный фильтр (синяя лента). Для определения берут часть фильтрата. Осветление можно проводить также взбалтыванием 100 мл пробы с 2 мл суспен­зии гидроокиси алюминия (приготовление суспензии - см. «Колориметрическое определение с фенолдисульфоновой кислотой»).

В анализируемой пробе не должны присутствовать сильные окислители или восстановители, которые мешают определению.

Железо (III), ртуть (II), серебро, висмут, сурьма (III), свинец, золото (III), хлороплатинаты и метаванадаты мешают определение), так как выпадают в осадок. Влияния их устраняют соответ­ствующим разбавлением.

Медь (II) понижает результаты вследствие вызываемого ею каталитического распада диазотированной сульфаниловой кислоты. В присутствии меди пробу также разбавляют.

Определению мешает и окраска воды. Слабое окрашивание и незначительная мутность питьевых и поверхностных вод при опре­делении оптической плотности компенсируются холостым раствором, в котором к пробе прибавляют только раствор сульфаниловой ки­слоты.

Определению мешает и трихлорамин. При добавлении реактивов в обратном порядке его мешающее влияние можно в некоторой степени снизить.

 

Аппаратура

Фотометр с зеленым светофильтром (= 520 нм).

Кюветы с толщиной слоя 1-5 см или набор Цилиндров Несслера емкостью 50 мл.

 

Реактивы

Сульфаниловая кислота, 0,6%-ный раствор. Растворяют 6,0 г сульфаниловой кислоты ч. д. а, в 750 мл горячей дистиллированной воды. К полученному раствору прибавляют 250 мл ледяной уксусной кислоты.

-Нафтиламин, 0,6%-ный раствор. Растворяют 1,2 г нафтиламина ч.д.а. в дистиллированной воде, прибавляют 50 мл ледяной уксусной кислоты и доводят дистиллированной водой до 200 мл. При образовании мути раствор фильтруют через хлопчатобумажную ткань, промытую дистиллированной водой. Раствор сохраняется 2-3 месяца.

Нитрит натрия, стандартный раствор. Растворяют 0,1497 г NaNO2 ч.д. а., высушенного при 105° С, в дистиллированной воде (лучше в стерилизованной) и доводят водой до 1 л. Раствор консервируют добавлением 1 мл хлороформа и со­храняют в холодном месте; он устойчив в течение месяца. В 1 мл этого раствора содержится 0,100 мг .

Рабочий раствор I. Разбавляют 100 мл основного раствора дистил­лированной водой до 1 л. Раствор должен быть всегда свежеприготовленным. В 1 мл этого раствора содержится 0,010 мг .

Рабочий раствор II. Разбавляют 50 мл рабочего раствора 1 дистил­лированной водой до 1 л. Раствор должен быть всегда свежеприготовленным. В 1 мл раствора содержится 0,0005 мг .

Калибровочная кривая. Для построения калибровочной кривой берут серию из шести или восьми стандартных растворов (соответственно применяемому прибору) с концентрацией нитрит-ионов в пределах от 0 до 0,60 мг/л. Строят график зависи­мости оптической плотности от концентрации нитрит-ионов.

Шкала стандартов. При визуальном определении одновременно с пробой при­готовляют серию стандартных растворов в цилиндрах Несслера. В цилиндры ем­костью 50 мл отмеривают пипеткой 0; 0,20; 0,50; 1,0; 1,5; 2,0 и 2,5 мл стандартного Рабочего раствора 11 и объемы доводят дистиллированной водой до 50 мл. Далее поступают так же, как при анализе пробы. Серия стандартных растворов соответ­ствует концентрациям 0,000; 0,002; 0,005; 0,010; 0,015; 0,020 и 0,025 мг /л.

Ход определения. Для определения берут 50 мл или меньшее количество профильтрованной пробы и доводят до 50 мл дистилли­рованной водой. Прибавляют 1 мл раствора сульфаниловой кислоты

и смесь тщательно перемешивают. Если проба мутная или окра­шенная, определяют ее оптическую плотность и затем вычитают из оптической плотности пробы. После пятиминутного стояния при­бавляют 1 мл раствора -нафтиламина и смесь снова перемешивают. Пробу колориметрируют или сравнивают с серией стандартов, приготовленных в цилиндрах Несслера, через 40 мин после при­бавления раствора -нафтиламина и по калибровочной кривой находят содержание нитритов.

Расчет. Содержание нитрит-ионов (х) в мг/л или (у) в мг-экв/л вычисляют по формулам:

где с - концентрация нитрит-ионов, найденная по калибровочному графику или по шкале стандартов, мг/л; V - объем пробы, взятой для определения, мл; 50 - объем, до которого разбавлена проба мл, 46 - эквивалент нитрит-иона .

 

НИТРАТЫ

 

Нитраты встречаются почти во всех видах вод. В поверхностных и родниковых водах количество их обычно незначительно. Однако в некоторых родниковых водах концентрация нитратов высока. .

Большое количество нитратов указывает иногда на загрязнение в прошлом фекальными водами. Определение нитратов в грунтовых водах служит оценкой характера процессов минерализации при фильтровании воды через почвенные слои. При исследовании по­верхностных вод по содержанию нитратов можно судить о проте­кающих процессах самоочистки, а при биологической очистке сточ­ных вод - о процессе нитрификации. Некоторые промышленные сточные воды содержат значительные количества нитратов.

Методика определения нитратов еще окончательно не разрабо­тана. На основании опыта можно сказать, что для анализа питьевых, поверхностных и очищенных сточных вод, содержащих 0,5-50 мг1л нитратов, наиболее пригоден колориметрический метод с фенол- дисульфоновой кислотой. Хорошие результаты дает и колориметри­ческий метод с салицилатом натрия. Этим методом определяются 0,1-20 мг/л нитратов.

Для рядовых серийных анализов проб, содержащих 5-30 мг1л нитратов, можно применять полярографический метод.

Большие количества нитратов можно определять указанными методами при соответствующем разбавлении пробы.

Метод восстановления нитратов сплавом Деварда до аммиака с последующей перегонкой может быть использован при анализе

сточных вод, содержащих нитраты в количествах, превышающих 5 мг/л.

Колориметрический метод с бруцином применим для определе­ния 1-20 мл  в 1 л.

Если проба не была обработана в день отбора, ее хранят в холо­дильнике или консервируют добавлением 1 мл концентрированной серной кислоты или 2-4 мл хлороформа на 1 л пробы.

Результаты определений выражают в мг-екв/л или в мг/л ; 1 мг-экв  = 62,00 мг , 1 мг  = 0,01613 мг-экв .

 

Качественное определение.

 

К 5 мл концентрированной серной кислоты в пробирке при постоянном перемешивании прибавляют по каплям 2 мл испытуемой воды. После этого вводят незначительное количество твердого бруцина (Осторожно, сильный яд!) и смесь снова перемешивают. По­явившееся желтое или коричнево-красное окрашивание указывает на присутствие нитратов. Чувствительность реакции 1 мг  в 1 л и более. Реакцию можно использовать для ориентировочного определения необходимого последующего разбавления пробы. При­меняемая серная кислота не должна содержать нитратов.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14