6 Определения концентрации аммиака фотоколориметрическим методом с реактивом Несслера
Методика предназначена для определения концентрации аммиака в промышленных выбросах в диапазоне 2 - 2000 мг/м3. Погрешность не превышает 10 % при доверительной вероятности 0,95.
Метод основан на измерении оптической плотности окрашенных растворов, образующихся при взаимодействии аммиака с реактивом Несслера по реакции
2 K2[HgI4] + 3 KOH + NH4OH [OHgNH2]I + 7 KI + 3 H2O.
Оптическая плотность окрашенных растворов измеряется на фотоэлектроколориметре.
Сырье и реактивы. серная кислота, чда; реактив Несслера, чда.
Посуда и приборы. Фотоэлектроколориметр ФЭК или аналогичный; колбы 2-1000-2, 2-25-2; пипетки, 1-10-2, 1-2-2; микрокомпрессор МК-Л; цилиндр мерный 25 мл; термометр ртутный стеклянный лабораторный; весы лабораторные; поглотители с фильтрами Шотта.
Ход работы.
Построение градуировочной зависимости. Для приготовления раствора «А» 3,147 г хлорида аммония растворяют в воде в мерной колбе емкостью 1 л и доводят объем раствора до метки, 1 мл раствора содержит 1 мг аммиака.
Для приготовления раствора «Б» отбирают пипеткой 10 мл раствора «А» и вносят в мерную колбу емкостью 1 л; доводят раствор до метки; 1 мл раствора «Б» содержит 0,01 мг аммиака. Раствор «Б» готовят в день колориметрирования. В 5 мерных колб емкостью по 25 мл вносят 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 мл раствора «Б». Прибавляют воду так, чтобы до метки не хватало 2-5 мл, затем добавляют 1 мл реактива Несслера, доводят водой до метки и перемешивают. Через 10 минут замеряют оптические плотности растворов в кювете 50 мм, на светофильтре № 4 (=450 нм). Раствором сравнения служит дистиллированная вода. По результатам измерений строят градуировочную зависимость оптической плотности раствора (ось ординат) от количества аммиака (мг) в пробе (ось абсцисс).
Отбор и анализ проб. В поглотительную склянку с фильтром Шотта заливают 10 мл 0,01 н раствора серной кислоты и 1 мл реактива Несслера. Исследуемый воздух со скоростью 10 л/мин в течение 2-3 минут протягивают через прибор, содержащий поглотительный раствор. Наблюдают появление желтой окраски поглотительного раствора. Через 15 минут содержимое поглотителя переносят в мерную колбу емкостью 25 мл и доводят водой до метки. Замеряют оптическую плотность раствора при длине волны 450 нм.
Обработка результатов
Концентрацию аммиака (С мг/м3)
рассчитывают по формуле
,
где m - количество аммиака
в пробе «Б» (мг), соответствующее
измеренной оптической плотности
раствора; V0 - объем
газовой пробы, приведенный к нормальным
условиям, л.
По результатам проделанной работы делают краткие выводы и заключение.
Лабораторная работа № 2
Экологическая химия воды
Цель работы: Определение некоторых показателей качества природных вод.
1 Общие положения
Изучение загрязнения воды является одной из основных проблем химии окружающей среды. Химический состав воды определяет ее качество и, следовательно, возможность использования с той или иной практической целью.
При сильном загрязнении воды ощущается недостаток кислорода для размножения и развития бактерий, которые разлагают химические загрязнители. Опасны соединения свинца, ртути, радиоактивные вещества, а также органические загрязнители и поверхностно-активные вещества, в том числе моющие вещества, гербициды, белково-витаминные концентраты.
В результате крушений танкеров и выбросов нефти из скважин, находящихся в открытом море, моря и океаны загрязняются нефтью и мазутом. В мировой океан ежегодно попадает более 5 млн тонн нефти, в основном при транспортных операциях.
В морской воде под влиянием ветра, отливов и приливов нефть эмульгируется, испаряется, частично растворяется и подвергается химическому и фотохимическому окислению. Для полного окисления нефти в морской воде кислорода не хватает (для окисления 4 л нефти требуется количество кислорода, содержащееся в 1500000 л морской воды, насыщенной воздухом). Вода загрязняется смолистыми не осаждающимися шариками, которые загрязняют также и пляжи. Опасны и ароматические углеводороды, поражающие практически все морские организмы, а также ухудшающие вкус морепродуктов, повышающие их канцерогенность.
Для оценки опасности сбросов в локальной экологической системе и биологической сфере необходимо знать состав и концентрации загрязнений.
В настоящее время остро ощущается дефицит воды, поскольку после использования она не всегда подвергается очистке.
Загрязненная химическими веществами вода непригодна для использования в пищевой промышленности и быту, наносит вред здоровью человека.
Негативное влияние токсичных химических веществ на экологическую обстановку в регионах с развитой индустрией может быть ослаблено химическими методами: эффективная очистка выбросов, разработка биологически разлагаемых ПАВ и химических продуктов, топлив для двигателей внутреннего сгорания с пониженным содержанием ароматических углеводородов и тетраэтилсвинца. При разработке новых технологий надо исходить из сокращения водопотребления, что позволяет исключить сброс сточных вод, перейти на замкнутые водооборотные системы.
Для разработки эффективных мероприятий по очистке сточных вод необходимо точно знать, какие именно загрязнения находятся в сточных водах, попадающих в тот или иной водоем, и в каких количествах. Эти задачи решают путем анализа воды.