А.Н. Петин, М.Г. Лебедева, О.В. Крымская
Анализ и оценка качества поверхностных вод
Учебное пособие. – Белгород: Изд-во БелГУ, 2006. – 252 с.
Предыдущая |
Приложения
Приложение 3. Приготовление реагентов и растворов для анализа
В табл. приведены использованные при описании методик определения, реактивы и растворы, и ниже – методики их приготовления.
Таблица
Наименование реактива (раствора) |
При определении какого показателя используется |
1 |
2 |
Буферная смесь сухая янтарно-борная |
Фтор |
Лантанализаринкомплексоновый лак |
Фтор |
Раствор буферный аммиачный |
Общая жесткость, кальций |
Раствор буферный ацетатный (рН 4,5) |
Активный хлор |
Раствор буферный ацетатно-аммонийный |
Железо общее |
Раствор буферный боратный (рН 8,0) |
Металлы |
Раствор восстановителя (хлорида олова) |
Фосфор |
Раствор гидроксида натрия (10 %) |
Кальций, железо общее |
Раствор для связывания нитритов |
Фосфор |
Раствор индикатора метилового оранжевого (0,1 %) |
Карбонаты, гидрокарбонаты |
Раствор индикатора универсального |
рН |
Раствор индикатора фенолфталеина |
Карбонаты, гидрокарбонаты |
Раствор индикатора хром темно-синего кислотного |
Общая жесткость |
Раствор йодида калия щелочной |
Растворенный кислород, БПК |
Раствор крахмала (0,5 %) |
Активный хлор, растворенный кислород, БПК |
Раствор молибдата аммония |
Фосфор |
Раствор нитрата серебра (0,05 г-экв/л) |
Хлориды |
Раствор орто-фенантролина (0,1 %) |
Железо |
Раствор салициловой кислоты (10 %) |
Нитраты |
Раствор серной кислоты (10 %) |
Фосфор |
Раствор соли марганца |
Растворенный кислород, БПК |
Раствор соляной кислоты (0,05 г-экв/л) |
Карбонаты, гидрокарбонаты |
Раствор серной кислоты (1:2) |
Растворенный кислород, БПК |
Раствор соляной кислоты (1:10) |
Железо |
Раствор солянокислого гидроксиламина |
Железо |
Раствор тиосульфата натрия (0,1 г-экв/л) |
Растворенный кислород, БПК |
Раствор трилона Б (0,05 г-экв/л) |
Общая жесткость, кальций |
Раствор хромата калия (10 %) |
Хлориды |
Реактив Грисса, по 0,05 г |
Нитриты |
Реактив Несслера |
Аммоний |
Серная кислота концентрированная |
ХПК (бихроматная окисляемость) |
Раствор бихромата калия (0,25 н.) |
ХПК (бихроматная окисляемость) |
Раствор индикатора ферроина |
ХПК (бихроматная окисляемость) |
Раствор соли Мора (0,25 н.), титрованный |
ХПК (бихроматная окисляемость) |
Сульфат ртути (II) кристаллический ч.д.а., в капсулах по 0,2 г |
ХПК (бихроматная окисляемость) |
Вода, не содержащая восстановителей для перманганатной окисляемости |
Перманганатная окисляемость |
Раствор перманганата калия (0,01 н., титрованный) |
Перманганатная окисляемость |
Раствор серной кислоты (1:3) для перманганатной окисляемости |
Перманганатная окисляемость |
Раствор серной кислоты (1:15) |
Перманганатная окисляемость |
Раствор щавелевой кислоты (0,01 н.) |
Перманганатная окисляемость |
Индикатор мурексид по 0,03 г |
Кальций |
Сегнетова соль (тартрат калия-натрия) |
Нитрат, аммоний |
Буферная смесь сухая янтарно-борная
3,60 г янтарной кислоты растирают в ступке с 7,00 г 10-водного тетраборнокислого натрия Na2B4O7•10H2О. Смесь хранят в плотно закрытом сосуде.
Вода, не содержащая восстановителей для перманганатной окисляемости
Используют дистиллированную или бидистиллированную воду, не содержащую окисляющих веществ. При необходимости воду очищают следующим образом. В перегонную колбу стеклянной установки для дистилляции воды помещают 1 л дистиллированной воды. Туда же добавляют стеклянной пипеткой 10 мл серной кислоты (2 моль/л) и небольшой избыток
(1-2 мл) основного раствора перманганата калия (0,1 н.). Воду дистиллируют, первые 100 мл дистиллята отбрасывают, основную фракцию собирают и хранят в стеклянной бутыли с притертой пробкой. При холостом опыте на перманганатную окисляемость расход раствора перманганата калия не должен превышать 0,1 мл, в противном случае процедуру очистки воды следует повторить или использовать воду с меньшим содержанием органики.
1 объем концентрированной серной кислоты квалификации не хуже «ч.д.а.» медленно, при постоянном перемешивании, отводя выделяющееся тепло (техника безопасности!) добавляют к 2 объемам дистиллированной воды в подходящей посуде. К теплому (температура 40º С) раствору по каплям добавляют 0,01 н. раствор перманганата до стабильного бледно-розового оттенка.
Лантанализаринкомплексоновый лак
Лак готовят смешиванием следующих растворов.
Раствор соли лантана. 1,293 г бромистого лантана LaBr3•7H2О или 0,905 г хлористого лантана LaCl3•6H2О помещают в мерную колбу вместимостью 100 мл, приливают 10 мл кислоты (1:10) и доводят дистиллированной водой до метки.
Аммиачный буферный раствор. 20,0 г уксуснокислого аммония CH3COONH4 растворяют в мерной колбе вместимостью 100 мл в 30-50 мл дистиллированной воды, приливают 10 мл 25 %-ного раствора аммиака и доводят до метки дистиллированной водой. (Техника безопасности!).
Раствор ализаринкомплексона. 0,240 г ализаринкомплексона помещают в небольшой стаканчик или стеклянный бюкс, приливают 11 мл аммиачного буферного раствора и растирают стеклянной палочкой до полного растворения реактива.
Ацетатный буферный раствор. 41,0 г уксуснокислого аммония CH3COONH4 помещают в мерную колбу вместимостью 250 мл. Соль смачивают дистиллированной водой, приливают 30 мл ледяной уксусной кислоты и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой. (Техника безопасности!).
Лантанализаринкомплексоновый лак готовят из указанных растворов следующим образом. В мерную колбу вместимостью 1 л наливают 50,0 мл раствора соли лантана, прибавляют весь объем (250 мл) ацетатного буферного раствора и весь объем (11,0 мл) раствора ализаринкомплексона, приливают 500 мл ацетона и доводят дистиллированной водой до метки. Ввиду токсичности и горючести ацетона реактив приготавливают под тягой. Раствор хранят в склянке из стекла с притертой пробкой в темном месте.
Раствор бихромата калия (0,25 н.)
Бихромат калия K2Cr2О7 предварительно высушивают в течение 2 ч. при температуре 105 °С. Навеску 12,258 г высушенного бихромата калия помещают в мерную колбу вместимостью 1 л, растворяют в 200-300 мл дистиллированной воды. Объем раствора доводят до 1 л дистиллированной водой.
Раствор буферный аммиачный
20 г хлорида аммония растворяют в 200-300 мл дистиллированной воды, добавляют 100 мл 25 %-ного раствора водного аммиака и доводят объем раствора до 1 л дистиллированной водой.
Раствор буферный ацетатный (рН 4,5)
102 мл уксусной кислоты с концентрацией 1 г-моль/л (приготавливается растворением 60 г ледяной уксусной кислоты в 1 л дистиллированной воды) и 98 мл раствора ацетата натрия с концентрацией 1 г-моль/л (приготавливается растворением 136,1 г ацетата натрия трехводного в 1 л дистиллированной воды) помещают в мерную колбу вместимостью 1 л и доводят до метки дистиллированной водой, предварительно свежепрокипяченной и охлажденной (для удаления растворенного СО2).
Раствор буферный ацетатно-аммонийный
250 г уксуснокислого аммония CH3COONH4 растворяют в 150 мл дистиллированной воды. Добавляют 700 мл ледяной уксусной кислоты и доводят объем до 1000 мл дистиллированной водой. (Техника безопасности!).
Раствор буферный боратный (рН 8,0)
Смешивают 55,9 мл раствора буры Na2B4O7 × 10H2O с концентрацией 0,05 г-экв/л с 44,1 мл раствора соляной кислоты с концентрацией 0,1 г-экв/л (ГОСТ 4819.2). Компоненты буферного раствора приготавливают на очищенной от металлов дистиллированной воде.
Раствор восстановителя
1,95 г кристаллического невыветренного SnCl2×2H2O растворяют в 50 мл 13,6 %-ной соляной кислоты (к 18,4 мл 37 %-ной концентрированной НС1 добавляют 31,6 мл дистиллированной воды). Суспензию тщательно перемешивают, хранят в прохладном месте в склянке из темного стекла. Раствор устойчив в течение 1 года.
Раствор гидроксида натрия (10 %)
10 г гидроксида натрия растворяют в 90 мл дистиллированной воды. Раствор хранят в герметично закрытом полиэтиленовом сосуде. (Техника безопасности!).
Раствор для связывания нитритов (10 %-ный водный раствор сульфаминовой кислоты)
На аналитических весах взвешивают 10,0 г сульфаминовой кислоты, переносят в коническую колбу, добавляют 100 мл дистиллированной воды, тщательно перемешивают содержимое колбы. Раствор xpанят в прохладном месте в склянке из темного стекла.
Раствор индикатора метилового оранжевого (0,1 %)
0,1 г индикатора растворяют в 80 мл горячей дистиллированной воды и по охлаждении доводят объем раствора дистиллированной водой до 100 мл.
Раствор индикатора универсального
Раствор А, 0,10 г индикатора бромтимолового синего помещают в фарфоровую ступку и растворяют с растиранием в 8,0 мл раствора гидроксида натрия с концентрацией 0,02 г-экв/л. Туда же прибавляют 50 мл этилового спирта-ректификата, переносят смесь в мерную колбу вместимостью 250 мл и доводят объем раствора дистиллированной водой до метки.
Раствор Б, 0,025 г индикатора метилового красного помещают в фарфоровую ступку и растворяют с растиранием в 4,6 мл раствора гидроксида натрия с концентрацией 0,02 г-экв/л. Туда же прибавляют 50 мл этилового спирта-ректификата, переносят смесь в мерную колбу вместимостью 250 мл и доводят объем раствора дистиллированной водой до метки.
Растворы А и Б смешивают в соотношении 1:1. Раствор универсального индикатора устойчив при хранении.
Раствор индикатора фенолфталеина
1 г сухого препарата фенолфталеина в мерной колбе на 1000 мл растворяют в 800 мл горячей дистиллированной воды и после охлаждения доводят объем раствора дистиллированной водой до 1000 мл.
Раствор индикатора ферроина
В мерную колбу вместимостью 100 мл вносят навески 1,485 г
1,10-фенантролина CI2H8N2×H2SO4, 0,695 г сульфата железа (II) 7-водного FeSO4×7H2O и 20-30 мл дистиллированной воды. После растворения содержимого объем раствора доводят до 100 мл дистиллированной водой.
Раствор индикатора устойчив не более 3 месяцев при хранении в склянке из темного стекла.
Раствор индикатора хром темно-синего кислотного
0,5 г сухого препарата растворяют в 20 мл раствора буферного аммиачного и доводят до 100 мл этиловым спиртом.
Раствор йодида калия щелочной
Раствор приготавливают, смешивая растворы (а) и (б) следующего состава: а) раствор 150 г йодида калия в 100 мл дистиллированной воды. Данный раствор приготавливают с использованием йодида калия, специально очищенного от следов свободного йода;
б) раствор 500 г гидроксида натрия в 500 мл дистиллированной воды, предварительно прокипяченной и охлажденной. Объем смешанного раствора доводят в подходящей посуде до 1000 мл дистиллированной водой. (Техника безопасности!).
Раствор крахмала (0,5 %)
0,5 г растворимого крахмала размешивают с 10 мл воды до получения однородной смеси, медленно вливают при перемешивании в 90 мл кипящей воды и кипятят 2-3 мин. Раствор фильтруют через плотный обеззоленный фильтр, предварительно трижды промытый горячей водой. Раствор устойчив до 1 месяца при хранении в прохладном затемненном месте. При полевых работах рекомендуется использовать раствор, приготовленный перед началом работ.
Раствор молибдата
25 г молибдата аммония 4-водного аммония молибденовокислого (NH4)6Mo7O24 × 4H9O растворяют в мерной колбе на 1000 мл в 600 мл дистиллированной воды. К этому раствору осторожно, при охлаждении, добавляют 337 мл концентрированной 98 %-ной серной кислоты. (Техника безопасности!). После охлаждения дополнить объем раствора до метки (1 л) дистиллированной водой. Раствор хранят в бутыли из темного стекла с притертой пробкой. Пользоваться раствором можно через 48 часов после приготовления.
Раствор нитрата серебра (0,05 г-экв/л)
Раствор приготавливают из фиксанала или из препарата соли азотнокислого серебра. В последнем случае навеску 8,5 г AgNO3 растворяют в 1 л дистиллированной воды. Концентрацию (нормальность) раствора устанавливают по раствору хлорида натрия с концентрацией 0,05-1 г-экв/л, приготовленному из фиксанала. Раствор необходимо хранить в склянке из темного стекла (в затемненном месте).
Раствор ортофенантролина (0,1 %)
0,10 г моногидрата ортофенантролина C12H8N2•H2O растворяют в
100 мл дистиллированной воды, подкисленной 3-4 каплями соляной кислоты (1:1). Раствор хранят в темном стеклянном сосуде с притертой пробкой.
Раствор перманганата калия (0,01 н., титрованный)
Основной раствор (0,1 н.). Навеску около 3,2 г перманганата калия КМnО4 помещают в мерную колбу вместимостью 1 л и растворяют в дистиллированной воде. Доводят объем раствора до 1 л. Раствор можно применять не ранее чем через 2-3 недели. Чистый раствор сливают и хранят в темной склянке.
Рабочий раствор (0,01 н.). Пипеткой вводят 100 мл отстоявшегося основного раствора в мерную колбу вместимостью 1 л, доводят объем раствора дистиллированной водой до 1 л, перемешивают. Раствор стабилен в течение нескольких месяцев при условии хранения в темноте. Через несколько дней устанавливают титр раствора. Для этого в коническую колбу наливают 100 мл дистиллированной воды, прибавляют 10 мл 0,01 н. раствора щавелевой кислоты и 5 мл раствора серной кислоты (1:3). Можно использовать и оттитрованную пробу после определения окисляемости, в этом случае кислоту не прибавляют. Смесь нагревают до кипения и, слегка охладив (до 80-90 °С), титруют 0,01 и. раствором перманганата калия до слабо-розовой окраски, не исчезающей в течение не менее 30 с. Поправка к титру рассчитывается как отношение объема раствора 0,01 н. щавелевой кислоты (10 мл) к объему раствора перманганата, израсходованного на титрование.
Раствор салициловой кислоты (10 %)
10,0 г салициловой кислоты или 10,0 г салицилово-кислого натрия растворяют в 90 мл этилового спирта (в случае салициловой кислоты) либо в
90 мл дистиллированной воды (в случае салицилово-кислого натрия).
Раствор серной кислоты (1:2)
К 20 мл дистиллированной воды постепенно при перемешивании добавляют 10 мл концентрированной серной кислоты. (Техника безопасности!).
Раствор серной кислоты (1:15) для перманганатной окисляемости
1 объем концентрированной серной кислоты квалификации не хуже «ч.д.а» медленно, при постоянном перемешивании, отводя выделяющееся тепло (Техника безопасности!) добавляют к 14 объемам дистиллированной воды в подходящей посуде. К теплому (температура 40 °С) раствору по каплям добавляют 0,01 н. раствор перманганата до стабильного бледно-розового оттенка.
Раствор серной кислоты (10 %)
В мерную колбу вместимостью 100 мл помещают 20-30 мл дистиллированной воды. Туда же постепенно, при перемешивании, добавляют пипеткой 5,4 мл концентрированной серной кислоты. (Техника безопасности!). Раствор перемешивают покачиванием и добавляют дистиллированную воду до метки 100 мл.
Раствор соли марганца
Раствор приготавливают в подходящей посуде из 4-водного сульфата марганца (концентрация 480 г/л) либо 4-водного хлорида марганца (концентрация 425 г/л) в дистиллированной воде.
Раствор соли Мора (0,25 н.), титрованный
В мерную колбу вместимостью 1 л помещают 49,0 г соли Мора (NH4)2Fe(SO4)2×6H2O и 100-150 мл дистиллированной воды. Туда же осторожно добавляют при перемешивании 10 мл концентрированной серной кислоты (Техника безопасности!), после чего доводят объем раствора дистиллированной водой до 1 л. Хранят раствор в плотно закрытой посуде не более 6 мес.
Титр (точную концентрацию) этого раствора устанавливают по раствору бихромата калия (0,25 н.) перед серией определений. Для этого в коническую колбу на 500 мл помещают 25 мл раствора бихромата, добавляют 225 мл дистиллированной воды и 20 мл концентрированной серной кислоты (Техника безопасности!). Раствору дают остыть, после чего пипеткой-капельницей к нему прибавляют 3-4 капли раствора индикатора ферроина и титруют раствором соли Мора.
Титр раствора соли Мора в г-экв/л рассчитывают по формуле:
где: 0,25 – концентрация раствора бихромата калия, г-экв/л;
VБ и VM – объемы растворов: взятого для титрования раствора бихромата и израсходованного на титрование раствора соли Мора, мл.
Раствор соляной кислоты (0,05 г-экв/л)
Раствор приготавливают из фиксанала, используя дистиллированную воду.
Раствор соляной кислоты (1:10)
К 10 мл дистиллированной воды постепенно при перемешивании добавляют 1 мл концентрированной соляной кислоты. (Техника безопасности!).
Раствор солянокислого гидроксиламина (10 %)
10,0 г солянокислого гидроксиламина (NH2OH•HCl) растворяют в
90 мл дистиллированной воды.
Раствор тиосульфата натрия (ОД г-экв/л и 0,02 г-экв/л)
Приготавливаются из ампулы фиксанала (стандарт-титра) тиосульфата натрия («0,1 г-экв/л»).
Для приготовления раствора тиосульфата с концентрацией 0,1 г-экв/л содержимое ампулы количественно переносят в мерную колбу на 1000 мл. Туда же добавляют 200-300 мл свежепрокипяченной и охлажденной дистиллированной воды. Тиосульфат растворяют в указанном количестве воды, после чего объем раствора в мерной колбе доводят до метки такой же дистиллированной водой. Приготовленного раствора тиосульфата достаточно для выполнения 1000 и более анализов.
Для приготовления 0,02 г-экв/л раствора тиосульфата 20,0 мл раствора с концентрацией 0,1 г-экв/л, отмеренные с помощью цилиндра, помещают в мерную колбу на 100 мл, после чего объем раствора в мерной колбе доводят до метки дистиллированной водой.
Для повышения стабильности растворов тиосульфата к ним следует добавить 10 мл амилового или изобутилового спирта (либо 1-2 мл ксилола или хлороформа) на 1 л раствора.
Растворы используют не ранее чем через 10 дней после приготовления.
В процессе использования раствора следует периодически (например, перед началом полевых работ) устанавливать точную концентрацию стандартного раствора тиосульфата методом титрования раствором бихромата калия.
Раствор трилона Б (0,05 г-экв/л)
Раствор приготавливают из фиксанала, используя дистиллированную воду.
Раствор хромата калия (10 %)
10,0 г К2СrO4 растворяют в 90 мл дистиллированной воды.
Раствор щавелевой кислоты (0,01 н.) для перманганатной окисляемости
Основной раствор (0,1 н.) готовят из фиксанала или навески. Навеску 6,3030 г щавелевой кислоты 2-водной Н2С2О4•2Н2О квалификации ч.д.а. помещают в мерную колбу вместимостью 1 л и растворяют в растворе серной кислоты (1:15). Доводят объем раствора до 1 л. Раствор стабилен в течение
6 мес. при хранении в темном месте.
Стандартный раствор (0,01 н.). 100 мл основного раствора щавелевой кислоты помещают в мерную колбу вместимостью 1 л, доводят объем раствора до 1 л дистиллированной водой и перемешивают. Раствор стабилен в течение 2 недель. Раствор можно также приготовить из фиксанала или навески 0,6303 г Н2С2О4•2Н2О квалификации ч.д.а., растворением навески в растворе серной кислоты (1:15) в мерной колбе вместимостью 1 л и доведением объема раствора до 1 л.
Реактив Грисса
Используют реактив, приобретенный в торговой сети, либо приготовленный следующим образом. Тщательно смешивают растертые в ступке до порошкообразного состояния 89,0 г виннокаменной кислоты, 10,0 г сульфаниловой кислоты и 1,0 г альфа-нафтиламина. Герметично закрытый реактив при хранении в темном месте должен оставаться бесцветным.
Реактив Несслера
Используют реактив, приобретенный в торговой сети.
Серная кислота концентрированная
Серная кислота концентрированная (пл. 1,84 г/см3) квалификации не ниже «ч.д.а».
Предыдущая |