1.3.3. Бихроматная окисляемость (ускоренный метод)
Определение бихроматной окисляемости может проводиться арбитражным и ускоренным методами. Оба метода являются титриметрическими. Ввиду сложности арбитражного метода определения ХПК ниже мы приводим только ускоренный метод, который можно считать упрощенной модификацией арбитражного. Приводимый метод вполне может быть реализован в полевых условиях или при отсутствии лабораторной базы (например, в производственных условиях) и пригоден для анализа сточных и загрязненных природных вод. Он нашел применение для постоянных ежедневных анализов, проводимых для контроля работы очистных сооружений, состояния воды в водоемах и др. Результаты определений, получаемые ускоренным методом, обычно несколько ниже, чем при анализах арбитражным методом, однако они хорошо воспроизводимы и коррелируют с его результатами. Воспроизводимость результатов, получаемых ускоренным методом, объясняется тем, что в одном и том же водоеме (сточной воде, технологической пробе и т.п.) присутствует практически один и тот же «букет» окисляемых органических соединений. Расхождения между результатами ускоренного и арбитражного методов могут быть значительными в тех случаях, когда в пробах присутствуют трудно окисляемые вещества – например, уксусная кислота, аланин, бензол и др. Практически же вводят коэффициент пересчета для корректировки результатов ускоренного метода и их приведения (с некоторой погрешностью) к арбитражному.
Главная особенность ускоренного метода определения ХПК – повышенная концентрация используемого раствора серной кислоты (применяется неразбавленная концентрированная серная кислота). В таких условиях не требуется специального нагревания пробы, т.к. ее температура повышается до необходимых значений за счет тепла, выделяемого при разбавлении серной кислоты. Именно в этом состоит основное отличие ускоренного метода от арбитражного, т.к. в последнем пробу необходимо кипятить более часа в сернокислотном растворе бихромата калия. Это создает ряд преимуществ ускоренного метода перед арбитражным, расширяет область его применения. Следует отметить, что при определении ХПК ускоренным методом окисление проводят без добавления катализатора – сульфата серебра. При этом несколько снижается точность анализа за счет неполного окисления части трудно окисляющихся органических веществ.
Ускоренный метод применяется при значениях ХПК не менее 50 мгО/л и не более 4000 мгО/л, при больших значениях пробу необходимо разбавить.
Оборудование и реактивы
Колба коническая плоскодонная из термостойкого стекла на 150-200 мл, пипетка-капельница, пипетки мерные, цилиндр мерный на 100 мл.
Вода дистиллированная или бидистиллированная, раствор бихромата калия (0,25 н.), раствор соли Мора титрованный, серная кислота концентрированная, сульфат ртути (II) кристаллический в капсулах по 0,2 г, раствор индикатора ферроина.
Примечание. Воду дистиллированную необходимо проверить на отсутствие органических веществ в холостой пробе.
О приготовлении растворов см. приложение 3.
Отбор и хранение проб
Количество пробы, отбираемой на анализ ускоренным методом, зависит от ожидаемого значения ХПК исследуемой воды. Соответствующие данные приведены в табл. 20.
Количество пробы для анализа
Источник
Методика определения концентрации (стандартизация) раствора соли Мора.
Бюретку ополоснуть раствором KMnO4, затем заполнить ее раствором KMnO4 до 0 (носик бюретки должен быть заполнен раствором KMnO4). Другую бюретку ополоснуть раствором соли Мора, затем заполнить ее раствор соли Мора до 0 (носик бюретки должен быть заполнен раствором соли Мора). Коническую колбу ополоснуть дистиллированной водой. С помощью бюретки отобрать аликвоту стандартного раствора (10,00мл) соли Мора, перенести в коническую колбу, прилить 3-5мл H3PO4 и оттитровать раствором KMnO4 до появления слабо розовой окраски в точки эквивалентности. Титрование повторяить не менее 3-х раз. Вычислить средний объём KMnO4, пошедший на титрование соли Мора. По результатам титрования рассчитать точную концентрацию стандартного раствора соли Мора.
6.1. Пример вычисления точной концентрации стандартного раствора соли Мора Сн(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O по «Глухому опыту»
На титрование 10,00мл раствора соли Мора пошло 9,70мл раствора KMnO4 (средний объём). Вычислить Сн (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O, если Сн(KMnO4) = 0,05103моль/л.
Дано: Сн (KMnO4) = 0,05103 моль/л V(KMnO4) = 9,70 мл V (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O = 10,00 мл Мэ (NH4)2Fe(SO4)2· 6H2O = =М=392,13 г/моль |
mн-? |
7. Методика определения массовой доли K2Cr2O7 в техническом образце дихромата калия.
Коническую колбу ополоснуть дистиллированной водой. Пипетку ополоснуть раствором дихромата калия. Пипеткой отобрать аликвоту раствора (10,00мл) дихромата калия, перенести в коническую колбу, прилить из бюретки 20,00мл стандартного раствора соли Мора, 3-5мл раствора H3PO4. Реакционную смесь в конической колбе перемешать и через 2-3 минуты остаток стандартного раствора соли Мора (не вступившего в реакцию) оттитровать стандартным раствором метода перманганатометрии — раствором KMnO4 до появления бледно розовой окраски на серо-зелёном фоне в точке эквивалентности. Провести титрование не менее 3-х аликвот анализируемого раствора K2Cr2O7. Вычислить средний объём KMnO4, пошедший на титрование остатка соли Мора.
8. Вычисление массовой доли дихромата калия K2Cr2O7 в техническом образце
Навеску технического дихромата калия массой 0,3010г количественно перенесли и растворили в мерной колбе ёмкостью 100мл. 10,00 мл полученного раствора обрабатывают 20,00мл стандартного раствора соли Мора. На титрование остатка соли Мора, не вступившего в реакцию, ушло 8,60мл раствора KMnO4 (средний объём) с Сн (KMnO4) = 0,05103моль/л. Вычислите массовую долю K2Cr2O7 в техническом образце, если Сн(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O, вычисленная на основании «глухого опыта» составила 0,04950 моль/л
Дано: Сн (KMnO4) = 0,05103 моль/л Сн (NH4)2Fe(SO4)2*6H2O = 0,04950 моль/л mн= 0,3010 г Vк = 100 мл V (K2Cr2O7) = 10,00 мл V (NH4)2Fe(SO4)2*6H2O = 20,00 мл V (KMnO4) = 8,60 мл Мэ (K2Cr2O7) = М/6 = 49,03 г/моль | 1 способ по контрольному опыту («глухому опыту») Из глухого опыта 10,00 мл соли Мора эквивалентны 9,70 мл KMnO4 1) 1)Сколько мл KMnO4 эквивалентно 20,00 мл соли Мора? 10,00 мл соли Мора эквивалентно 9,70 мл KMnO4 20,00 мл соли Мора эквивалентно Х мл KMnO4 2) 2)Сколько мл KMnO4 эквивалентно K2Cr2O7? 19,40 — 8,60 = 10,80 мл 3) 1) Сколько моль-экв KMnO4 содержится в 1 мл раствора? 2) Сколько моль-экв KMnO4 содержится в 10,80 мл раствора? Столько же моль-экв K2Cr2O7 содержится в 10,00 мл раствора. 3) Сколько моль-экв K2Cr2O7 содержится в 1 мл раствора? 4) Сколько моль-экв K2Cr2O7 содержится в 100 мл раствора? 5) Сколько г K2Cr2O7 содержится в 100 мл раствора? Столько же г K2Cr2O7 содержится в навеске. 6) Сколько г K2Cr2O7 содержится в 1 г образца? 7) Сколько г K2Cr2O7 содержится в 100 г образца или w (K2Cr2O7)? 2 способ – по количеству моль-экв |
w (K2Cr2O7) -? | |
1) Сколько моль-экв соли Мора содержится в 20,00 мо раствора? 2) Сколько моль-экв KMnO4 содержится в 8,60 мо раствора? Столько же моль-экв соли Мора содержится в остатке. 3) Сколько моль-экв соли Мора пошло на взаимодействие с K2Cr2O7? Столько же моль-экв K2Cr2O7 содержится в 10,00 мл раствора. 4) Сколько моль-экв K2Cr2O7 содержится в 1 мл раствора? 5) Сколько моль-экв K2Cr2O7 содержится в 100 мл раствора? 6) Сколько г K2Cr2O7 содержится в 100 мл раствора? Столько же г K2Cr2O7 содержится в навеске. 7) Сколько г K2Cr2O7 содержится в 1 г образца? 8) Сколько г K2Cr2O7 содержится в 100 г образца или w (K2Cr2O7). |