9. Расчёт pH, pOh 0.01м раствора гидроксида или соли элемента

Наиболее близким к заявляемому по сущности является спектрофотометрический способ определения диоксида хлора и хлорит-иона в питьевой воде, основанный на определении окрашенного раствора I₂, образующегося при их реакции с йодидом [Hartung G., Quentin K.-E. Bestimmung von Chlordioxid und Chlor im Trinkwasser // Zeitschrift far Wasser und Abwasser-Forschunng - 1984. - B. 17. - S.50-62.]. Диоксид хлора определяют при pH=7 (=350 нм). Чувствительность метода 0,02-0,1 мг/дм³ . Хлорит-ион определяют при pH=2,5 (=350 нм). Диоксид хлора мешает определению. Его отдувают азотом в воду или экстрагируют гексаном. Чувствительность метода 0,01-0,5 мг/дм³. Действие элементного хлора предварительно устраняют.

К недостаткам способа можно отнести дополнительную операцию удаления диоксида хлора отдувкой или экстракцией, так как это увеличивает время проведения анализа. Кроме того, возрастает вероятность возникновения ошибки при определении концентрации хлорит-иона либо за счет неполного удаления диоксида хлора из исследуемого раствора, либо за счет потерь определяемых компонентов из-за дополнительного воздействия на исследуемую пробу.

Задачей изобретения является сокращение времени на проведение анализа и повышение надежности его результатов.

Для решения поставленной задачи предлагается способ спектрофотометрического определения концентрации диоксида хлора и хлорит-иона в питьевой воде, включающий обработку проб воды раствором йодида калия, поочередное измерение оптической плотности проб диоксида хлора при pH=7 и хлорит-иона и диоксида хлора при pH=2,5, определение из градуировочных графиков концентрации диоксида хлора при pH=7 и суммарной концентрации хлорит-иона и диоксида хлора при pH=2,5, расчет концентрации хлорит-иона по формуле:

,

где C₁ - концентрация диоксида хлора при pH=7, мг/дм³;

С₂ - суммарная концентрация диоксида хлора и хлорит-иона при pH=2,5, мг/дм³;

67,46 - окислительный эквивалент диоксида хлора, соответствующий pH=7;

16,86 - окислительный эквивалент хлорит-иона, соответствующий pH=2,5.

Отличительной особенностью предлагаемого способа является определение концентрации хлорит-иона по разности суммарной концентрации диоксида хлора и хлорит-иона, измеренной при pH=2,5, и концентрации диоксида хлора, измеренной при pH=7.

10. Гидролиз

Основные хлориды практически не подвержены гидролизу, а кислотные гидролизуются полностью и необратимо, образуякислоты:

Хлориды разного типа также могут взаимодействовать между собой:

Степень окисления хлора в хлоридах равна −1.

11. Качественный анализ хлора

Анализ вещества, проводи­мый в растворах, называется анализом мокрым путем. Это основной путь полного определения соста­ва вещества. При этом применяют реакции образования осадка, окрашенных соединений или выделения газа. Эти реакции проводят обычно в пробирках. Ряд качест­венных реакций проводят на предметных стеклах и об­разующиеся кристаллы рассматривают под микроско­пом. Это так называемые микрокристаллоскопические реакции. Иногда прибегают к выполнению реакций ка­пельным методом. Для этого на полоску фильтроваль­ной бумаги наносят каплю испытуемого раствора и кап­лю реактива и рассматривают окраску пятна на бу­маге.

Реакции, проводимые сухим путем (не в раство­рах), обычно применяются как вспомогательные, глав­ным образом при предварительных испытаниях. Из ре­акций, проводимых сухим путем, чаще применяются ре­акции окрашивания перлов буры. В качественном анализе используются также пирохимические реакции: окраши­вание пламени в различные цвета летучими солями не­которых катионов.

В химическом анализе используется лишь незначи­тельная часть того многообразия реакций, которое свой­ственно данному иону.

Для открытия ионов пользуются реакциями, сопро­вождающимися различными внешними изменениями, на­пример выпадением или растворением осадка, измене­нием окраски раствора, выделением газов, т. е. откры­ваемый ион переводят в соединение, внешний вид и свойства которого характерны и хорошо известны. Про­исходящее при этом химическое превращение называет­ся аналитической реакцией.

Вещества, с помощью которых выполняется открытие ионов, называются реактивами на соответствующие ио­ны. Реакции, характерные для какого-либо иона, назы­ваются частными реакциями этого иона.

Аналитическая реакция должна отвечать определен­ным требованиям. Она должна протекать не слишком медленно и быть достаточно простой по выполнению.

Для аналитических реакций важнейшими требова­ниями являются специфичность и чувствительность. Чем меньшее количество ионов вступает в реакцию с данным реактивом, тем более специфична данная реакция. Чем меньшее количество вещества может быть опреде­лено с помощью данного реактива, тем более чувстви­тельна эта реакция.

Чувствительность реакции можно охарактеризовать количественно при помощи двух показателей: открывае­мого минимума и предельного разбавления.

Открываемым минимумом называется наименьшее количество вещества или иона, которое может быть от­крыто данным реактивом при данных условиях.

Предельное разбавление характеризует наименьшую концентрацию вещества (или иона), при которой еще возможно открыть его данным реактивом.

Нитрат серебра AgNO3 образует с анионом С1- белый тво­рожистый осадок хлорида серебра, нерастворимый в воде и кисло­тах. Осадок растворяется в аммиаке, при этом образуется комплек­сная соль серебра [Ag(NH3)2]C1. При действии азотной кислоты комплексный ион разрушается и хлорид серебра снова выпадает в осадок. Реакции протекают в такой последовательности:

Cl- + Ag+ ®AgCl¯

AgCl + 2NH4OH ® [Ag(NH3)2]Cl + 2H2O

[Ag(NH3)2]Cl + .2H+ ® AgCl¯+ 2NH4+

Опыт.

В коническую пробирку к 2—3 каплям раствора хлорида магния прибавьте 1—2 капли раствора нитрата серебра. Выпавший осадок отделите центрифугированием. К осадку добавьте раствор аммиака до полного растворения. В полученном растворе открой­те хлорид-ион С1- действием 3—5 капель 2 н. раствора азотной кис­лоты.

2. Оксид марганца МnО2, оксид свинца РЬО2 и другие оки­слители при взаимодействии с анионом С1- окисляют его до сво­бодного хлора, который легко обнаружить по запаху и. посинению бумаги, смоченной раствором иодида калия и крахмального клей­стера:

2Сl- + МnО2 + 4Н+ ® Cl2↑ + Мn2+ + 2Н2О,

Сl2 + 2I- ® I2 + 2Сl-.