Розділ 1.

Літературний огляд

1.1. Методи визначення нітритів.

Нітрити визначають фотометричним методом з реактивом Гріса, який являє собою суміш сульфанілової кислоти і б-нафтиламіну. Нітрити є нестійкими сполуками, тому їх необхідно визначити одразу після відбору проб води. Якщо це неможливо, пробу консервують додаванням 1 мл концентрованої сірчаної кислоти або 2-4 мл хлороформу на 1 л відібраної проби. Можна також охолоджувати пробу води до 3-4°С.

Результати аналізу виражають у мг/л або ммолях екв/л нітрит-іонів.

У кислому розчину нітрити взаємодіють з первинними амінами з утворенням солей діазонію. При подальшому їх сполученні з ароматичними сполуками, що містять амінні та гідроксогрупи, утворюється азобарвник, концентрацію якого визначають фотометрично. Для визначення нітрит-іонів у водах запропоновано метод, який ґрунтується на діазотуванні сульфанілової кислоти присутніми у пробах води нітритами і взаємодії утвореної солі діазонію з 1-нафтиламіном, що спричинює утворення червоно-фіолетового барвника:

HO3S – – NH2+NO2+2H+ HO3S – – N+ N+2H2O

HO3S – – N+ N +

– NH2 HSO3 – – N = N – – NH2+H+

Чутливість визначення становить 0,002 мг NO2/л.

Визначенню нітритів заважають завислі речовини та каламутність води, тому пробу перед аналізом фільтрують. Для цього до 100 мл проби води додають 0,5 г активованого вугілля, 1 мл 12,5% розчину КАІ(SO4)2 • 12Н2О і аміак до рН 5,8. Після збовтування тверда фаза випадає в осад і після повного освітлення розчину його фільтрують через фільтр "синя стрічка". Для визначення відбирають частину фільтрату. Заважають сильні окиснювачі та відновники. Залізо (ІІІ), ртуть (ІІ), срібло, вісмут, свинець, золото (ІІІ), хлороплатинати та метаванадати в умовах визначення випадають в осад. Іони міді (ІІ) знижують результати аналізу внаслідок каталітичної дії на розклад діазотованої сульфанілової кислоти.

Для забарвлених вод необхідно проводити холостий дослід, в якому до окремої проби води приливають тільки розчин сульфанілової кислоти. Отримане значення оптичної густини віднімають від оптичної густини досліджуваної проби.

У мірну колбу на 100 мл відбирають 50 мл або інший об'єм профільтрованої проби води, яка містить до 6 мг NO2, додають 1 мл сульфанілової кислоти (0,6% розчин у 4,4 моль/л оцтовій кислоті). Розчин перемішують, доводять водою до мітки, знову перемішують і вимірюють його оптичну густину при 520 нм. За допомогою градуювального графіка знаходять вміст нітрит-іонів. Для побудови цього графіка готують серію із 6-8 стандартних розчинів з вмістом нітрит-іонів у межах – 0-6,0 мг і діють, як зазначено вище.

Концентрацію нітрит-іонів, мг/л (Сх) або ммоль екв/л (Сy), обчислюють за формулами

а • 1000 а • 1000

Сх = _______ ; Сy = _________

•М

де б – кількість нітрит-іонів, що знайдена за градуювальним графіком, мг; v – об'єм проби, мл; М – молярна маса еквівалента нітрит-іону, М(NO2) = 46,00.

1.2. Методи визначення нітратів

Нітрати визначають фотометричним методом з фенолдисульфоновою кислотою, з саліцилатом натрію або з реактивом Гріса після відновлення нітрату амальгамою кадмію до нітриту. Використовують також потенціометричний метод з нітрат-селективним електродом. Якщо проба не була оброблена у день відбору, то її зберігають у холодильнику. Консервують пробу додаванням 1 мл концентрованої сірчаної кислоти або 2-4 мл хлороформу на 1 л проби. Результати аналізу виражають у мг/л або в ммоль екв/л NO3.

1.2.1. Визначення з фенолдисульфоновою кислотою

У результаті взаємодії нітрат-іонів з фенолдисульфоновою кислотою утворюється сполука жовтого кольору. Цим методом можна визначати від 0,5 до 50 мг NO3 в 1 л води. Концентрація хлоридів не повинна перевищувати 10 мг/л. Зменшити їх концентрацію можна розбавленням проби. Впливу хлоридів позбуваються також їх осадженням за допомогою розчину сульфату срібла. Якщо вміст нітритів перевищує 0,7 мг/л, то результати аналізу завищені. Забарвлених сполук не повинно бути.

Видалення хлоридів. До 100 мл проби води додають еквівалентну кількість сульфату срібла (4,40 г Ag2SO4 розчиняють в 1 л води; 1 мл відповідає 1 мг СІ ). Осад хлориду срібла відфільтровують або відділяють центрифугуванням після попереднього нагрівання суміші.

Знебарвлення. До 150 мл проби води додають 3 мл суспензії гідроксиду алюмінію (125 г алюмокалієвого або алюмоамонійного галуну розчиняють в 1 л води, нагрівають до 60°С і додають 55 мл концентрованого розчину аміаку при перемішуванні; після відстоювання протягом 1 год. осад переносять у велику склянку і промивають декантацією до відсутності вільного аміаку та іонів СІ , NO2, NO3). Ретельно перемішують, залишають на кілька хвилин і фільтрують. Перші порції фільтрату відкидають.

До мл проби води додають 1 мл 0,5 моль/л сірчаної кислоти і перемішують. Далі по краплях приливають 0,02 моль/л розчин KMnO4 в такій кількості, щоб рожеве забарвлення не зникало протягом 15 хв. При цьому нітрити окиснюються до нітратів. Після визначення нітритів їх вміст віднімають від одержаної кількості нітратів.

Методика визначення. Прозору безбарвну пробу води об'ємом 100 мл, в якій міститься не більше 5 мг NO3, нейтралізують до рН 7, переносять у фарфорову чашку і випарюють на водяній бані досуха. До залишку додають 2,0 мл фенолдисульфонової кислоти (розчиняють 25 г фенолу у 150 мл концентрованої сірчаної кислоти, додають 75 мл олеуму, перемішують і нагрівають із зворотним холодильником на киплячій водяній бані протягом 2 годин) і розмішують скляною паличкою до повного розчинення. Приливають 20 мл дистильованої води і 6-7 мл концентрованого розчину аміаку або 5-6 мл 12 моль/л розчину гідроксиду калію. Якщо при цьому утворюється осад гідроксидів металів, їх відфільтровують або розчиняють, додаючи по краплях амонійний розчин комплексону