Визначення вмісту срібла дитизоновим (колориметричним) методом

Суть методу. Метод заснований на утворенні забарвленої в жовтий колір сполуки срібла з дитизоном і подальшим вилученням дитизонату срібла в шар тетрахлориду вуглецю при рН 1,5 − 2,0. Колориметрування здійснюється шляхом стандартних серій за змішаним забарвленням. Чутливість методу складає (об’єм досліджуваної води 200 мл) 1 мкг/л.

Реактиви.

Приготування основного стандартного розчину азотнокислого срібла. 0,157 г AgNO₃ х.ч. розчиняють в мірній колбі місткістю 1 л в невеликій кількості дистильованої води, підкислюють 2 - 3 краплями концентрованої азотної кислоти і об'єм розчину доводять водою до 1 л. 1 мл розчину містить 100 мкг Ag⁺.

Приготування робочого стандартного розчину азотнокислого срібла. Розчин отримують шляхом розведення основного розчину 1 : 100, послідовнорозбавляючи в 10 і 100 разів. 1 мл розчину містить 0,1 мкг Ag⁺.

Приготування 20 %-ого розчину аскорбінової кислоти. 20 г аскорбінової кислоти розчиняють у 80 мл дистильованої води.

Приготування 0,01 %-ого розчину дитизону. 0,05 г очищеного дитизону переносять в мірну колбу місткістю 500 мл, розчиняють в невеликій кількості тетрахлориду вуглецю і після розчинення доводять ним до мітки.

Приготування 0,0005 %-ого розчину дитизону. Розчин готують розведенням 0,01 %-ого розчину дитизону очищеним тетрахлоридом вуглецю.

Приготування 0,2 н розчину трилону Б. 36 г двозаміщеної натрієвої солі етилендіамінтетраоцтової кислоти розчиняють в дистильованій воді і доводять до 1 л в мірній літровій колбі.

Приготування 25 %-ого розчину персульфату амонію. 100 г персульфату амонію (NH₄)₂S₂O₈ розчиняють в 300 мл дистильованої води і очищують. Для цього розчин фільтрують у ділильну воронку, в яку попередньо додано кілька мілілітрів діетилдитіокарбамату свинцю (ДДК), розчиненого в тетрахлориді вуглецю, і енергійно струшують протягом 1 - 2 хв. Екстрагування ДДК свинцем повторюють до тих пір, поки органічний шар не стане безбарвним.

Приготування розчину діетилдитіокарбамату свинцю. У 50 - 100 мл дистильованої води розчиняють 0,10 г оцтовокислого свинцю РЬ(СН₃СОО)₂, додають 0,10 г розчиненого у воді діетилдитіокарбамату натрію. При цьому утворюється білий осад ДДК свинцю. Розчин з осадом переносять в ділильну воронку, додають 250 мл ССl₄ і збовтують. Осад розчиняють у ССl₄. Водний шар відкидають, а шар ССl₄ відфільтровують через сухий фільтр у мірну колбу місткістю 500 мл. Доводять до мітки ССl₄. Розчин стійкий протягом трьох місяців.

Проведення аналізу.

Об’єм проби води для визначення вмісту срібла не повинен бути меншим за 500 мл. Враховуючи можливість адсорбції срібла стінками ємності, проби рекомендується відбирати в пластикові ємності. Проби води консервують додаванням 5 мл азотної кислоти на 1 л проби.

Визначенню заважають: мідь і ртуть. Хлориди в концентрації до 300 мг/л не заважають визначенню. Вплив міді усувається зв'язуванням в комплекс з трилоном Б, а ртуті (Hg²⁺) − відновленням до ртуті (Hg⁺). У якості відновника використовується аскорбінова кислота. Відновлення протікає в азотнокислому середовищі. Реакція відновлення (Hg²⁺ в Hg⁺) аскорбіновою кислотою протікає повільно. В якості каталізатора застосовують срібло (для досліджуваної води використовують 0,5 мкг стандартного розчину срібла). Одновалентна ртуть не заважає визначенню срібла.

У конічну колбу місткістю 300 мл вносять 200 мл попередньо профільтрованої води, 10 мл очищеної сірчаної кислоти (1 : 1) і 1 мл 25 %-ого розчину персульфату амонію. Пробу кип'ятять 10 хв (рахуючи з моменту закипання), охолоджують водою і доводять об'єм проби у вимірювальному циліндрі двічі перегнанною дистильованою водою до об'єму 200 мл. Розчин переносять у ділильну воронку місткістю 250 - 300 мл, додають 5 мл 0,2 н розчину трилону Б, перемішують і додають з бюретки 2 мл 0,0005 %-ого розчину дитизону в тетрахлориді вуглецю, енергійно струшують 1 хв. Забарвлення дитизону в присутності срібла змінюється від зеленого до жовтого. Після відстоювання нижній пофарбований шар дитизонату срібла зливають в колориметричну пробірку з притертою пробкою, перемішують і порівнюють інтенсивність забарвлення зі шкалою зразків.

Для приготування шкали стандартних розчинів в вимірювальні циліндри місткістю 250 мл вносять: 0,0 ; 2,0 ; 3,0 ; 5,0 ; 7,0 ; 10 мл робочого стандартного розчину азотнокислого срібла і доводять до 200 мл дистильованою водою. Отримують шкалу зразкових розчинів з вмістом 0,0 - 0,2 - 0,3 - 0,5 - 0,7 - 1,0 мкг Ag⁺ в 200 мл розчину. Розчини переносять у колби місткістю по 300 мл. У кожну колбу додають по 10 мл сірчаної кислоти (1 : 1) і 1 мл 25 %-ого розчину персульфату амонію. Далі аналіз продовжують , як описано вище. Шкала стійка протягом доби за умови зберігання її в темному місці.

Якщо досліджувана вода містить ртуть, то необхідно усунути її вплив. Для цього в досліджувану воду, перенесену в ділильну воронку після руйнування органічних речовин персульфатом амонію, додають 2 краплі очищеної азотної кислоти (1 : 1), 0,5 мл азотнокислого срібла, що містить 1 мкг/мл Ag⁺ ( каталізатор), і 5 мл свіжоприготовленого 20 %-ого розчину аскорбінової кислоти. Розчин перемішують і залишають стояти на 20 - 30 хв. Далі аналіз продовжують , як описано вище.

При визначенні результатів введені в пробу 0,5 мкг срібла віднімають.

Обробка результатів. Вміст срібла (X), в мг/л визначають за формулою

де  − вміст срібла, знайдений за шкалою стандартних розчинів, мкг; V − об'єм досліджуваної води, взятий для визначення, мл.

Допустиме розходження між повторними визначеннями − 25 відн. %.

Лабораторна робота №5

Визначення МІДі

Основними джерелами надходження міді у поверхневі води суходолу є мідьвмісні гірські породи, стічні води підприємств хімічної і металургійної промисловості, шахтні води та альгецидні препарати, які використовують для знищення водоростей, зокрема синьозелених під час «цвітіння» води. У природних водах мідь міститься в основному у вигляді комплексних сполук з органічними речовинами (50 − 95 %) і меншою мірою з неорганічними лігандами, такими як ОН^- (гідроксокомплекси) та СО₃^2-. Частка іонів Сu²⁺, що не входять до складу комплексів, рідко перевищує 1− 2%.

Вміст міді в природних незабруднених прісних водах коливається в межах 2 − 50 мкг/дм³. Комплексні сполуки міді з органічними речовинами реакційно інертні, тому при визначенні її загального вмісту попереднє руйнування таких комплексів є обов'язковим.

Для визначення міді у природних водах використовують колориметричне визначення з диетилдитіокарбаматом натрію, екстракційно-фотометричний метод з діетилдитіокарбаматом свинцю, а також атомно-абсорбційний, полярографічний, інверсійно-вольтамперометричний та кінетичний методи.

Мідь можна також визначити за допомогою високоефективної рідинної хроматографії та експресних тест-методик.

Розчинені сполуки міді визначають у пробі природної води, профільтрованої крізь очищений мембранний фільтр з діаметром пор 0,45 мкм. Загальний вміст міді визначають у нефільтрованій пробі води. Вміст міді в зависях обчислюють як різницю між загальним її вмістом та вмістом розчинених форм або визначають експериментально після розчинення мембранного фільтра з осадом.