Бор в воде водоемов

15.09.2016
Предельно допустимая концентрация бора в воде водоемов 0,5 мг/л, лимитирующий показатель вредности санитарно-токсикологический.

Определение с кармином


Принцип метода. Метод основан на способности борной кислоты изменять в концентрированной серной кислоте окраску кармина от красной до фиолетово-синей в результате образования внутрикомплексного сложного эфира борной кислоты. Определяют в присутствии хлоридов, которые в ходе анализа образуют хлористый водород, восстанавливающий нитраты. При наличии в пробе большого количества нитратов и железа (III) их восстанавливают хлоридом гидразина. Проведению анализа мешают (при содержании в исследуемом объеме) нитраты более 1,5 мг, фтор более 0,02 мг, медь более 0,1 мг, железо(III) более 0,7 мг, титан более 0,002 мг, сероводород более 0,3 мг, окрашенные органические вещества (их необходимо разрушать).

Предел обнаружения 0,1 мг/л. Диапазон измеряемых количеств бора в пробе 1—10 мкг.

Реактивы. Все реактивы не должны содержать бора, фтора, а также других примесей, подавляющих окраску комплекса. Реактивы проверяют холостыми опытами.

1. Пероксид (перекись) водорода, 30 % раствор.

2. Персульфат аммония.

3. Гидроксид натрия, 10% раствор.

4. Хлорид натрия, 10 % раствор.

5. Хлорид гидразина, 15 % раствор. Применяют свежеприготовленным.

6. Кармин, 0,025 и 0,005 % растворы в серной кислоте. Помещают в маленький стаканчик 0,25 г растертого в тонкий порошок кармина и заливают небольшими порциями бесцветной серной кислоты пл. 1,84 г/см3, растирают стеклянной палочкой до полного растворения, сливают в мерную колбу вместимостью 1 л, доводят той же кислотой до метки и перемешивают. Для получения 0,005 % кармина 0,025 % раствор разбавляют серной кислотой пл. 1,84 r/см3 в 5 раз. Растворы устойчивы в течение нескольких месяцев при хранении в склянке из безборного стекла с притертой пробкой в темноте.

7. Серная кислота пл. 1,84 г/см3.

8. Стандартные растворы бора, а) Основной раствор. В мерной колбе вместимостью 500 мл растворяют 0,286 г дважды перекристаллизованной борной кислоты H3BO3. В 1 мл содержится 0,1 мг бора. б) Рабочий раствор готовят в день анализа разбавлением основного в 10 раз. В 1 мл содержится 0,01 мг бора. Применяют свежеприготовленным.

Ход определения. В фарфоровую чашку помещают 10 мл исследуемой воды и добавляют 1 мл 10 % хлорида натрия, затем по каплям 10 % гидроксид натрия до щелочной реакции по лакмусовой бумаге. Содержимое чашки выпаривают на водяной бане досуха. К остывшему остатку прибавляют по каплям из бюретки 15 мл 0,005 % кармина. Реакция протекает бурно с выделением хлористого водорода (работать под тягой!). Раствор тщательно перемешивают стеклянной палочкой до полного растворения сухого остатка, затем переносят в колориметрическую пробирку с притертой пробкой. На другой день его вновь перемешивают, фотометрируют на ФЭК в кюветах с толщиной оптического слоя 3 см при красном светофильтре (Я 625—750 нм) по отношению к 0,005%; раствору кармина в серной кислоте.

Содержание бора (мкг) находят по калибровочному графику или визуально сравнивая интенсивность окраски пробы и шкалы стандартных растворов.

Определение в присутствии нитратов и железа. После выпаривания к сухому остатку сначала прибавляют 0,4 мл 15 % хлорида гидразина, которым смачивают осадок, затем сначала быстро, а под конец медленно 12 мл серной кислоты пл. 1,84 г/см3, не обращая внимания на бурное выделение хлористого водорода и окислов азота (работать под тягой!). Раствор тщательно перемешивают стеклянной палочкой до полного растворения осадка. После прекращения выделения газов приливают 3 мл 0,025 % кармина в серной кислоте и перемешивают. Далее поступают, как описано выше.

Разрушение органических веществ. Озоляют сухой остаток, полученный после подщелачивания и выпаривания, сначала на горелке при слабом пламени, затем в муфельной печи при температуре не выше 550 °С. Далее поступают, как описано выше.

При содержании сероводорода до 1000 мг/л. К выпариваемой воде после хлорида натрия добавляют 10 капель 30 % пероксида водорода, затем по каплям 10 % гидроксид натрия до щелочной реакции по лакмусу. Далее поступают, как при определении бора в присутствии нитратов и железа.

Калибровочный график. Шкалу стандартных растворов готовят с гидразином или без него в зависимости от хода анализа пробы.

При фотометрическом определении в фарфоровые чашки вносят 0—0,1—0,2—0,4—0,6—0,8—1 мл рабочего стандартного раствора, получают шкалу с содержанием 0—1—2—4—6—8—10 мкг бора. Проводят все этапы анализа, фотометрируют и строят калибровочные графики (для определения с гидразином и без него) в координатах оптическая плотность — содержание бора (мг).

Для визуального определения аналогично готовят шкалу растворов с содержанием бора 0—1—5—10—15—20—30—50—75 мкг. Шкала без гидразина устойчива около 1 мес, с гидразином — около 1 нед.

Концентрацию бора (мг/л) рассчитывают по формуле:

Х = А/V,


где А — содержание бора, найденное по калибровочному графику или визуально сравнивая интенсивность окраски пробы и шкалы стандартных растворов, мкг; V — объем пробы, взятой для анализа, мл.

Определение с Аш-резорцином


Принцип метода. Метод основан на способности борной кислоты изменять окраску азокрасителя Аш-резорцина (8-окси-3,6-дисульфонафталин-1-азо-1 '-2,4'-диоксибензол) от желтой до красной в уксуснокислой среде. Проведению анализа мешают нитраты более 10 мг в пробе, фториды более 0,4 мг, медь более 0,45 мг, железо (III) более 0,15 мг, титан более 0,001 мг, алюминий более 2 мг.

Предел обнаружения 0,1 мг/л. Диапазон измеряемых количеств бора в пробе 1—100 мкг.

Реактивы. 1. Кислота уксусная, 1 н. раствор.

2. Этилендиаминтетраацетат натрия (трилон Б, комплексон III, Na2ЭДТА), 4 % раствор.

3. Аш-резорцин, 0,01 % раствор. Если продажный препарат имеет примеси бора, то его готовят следующим образом: растворяют 5,3 г мононатриевой соли Аш-кислоты в 75 мл 10 % хлористоводородной кислоты. Диазотируют, добавляя по каплям 3 мл насыщенного раствора нитрита натрия. Образуется кашицеобразная масса желто-лимонного цвета, осадок отфильтровывают. 1,5 г резорцина растворяют в 80 мл 10 % карбоната натрия. Осадок после диазотирования Аш-кислоты переносят в раствор резорцина и перемешивают стеклянной палочкой до растворения. Прибавляют хлористоводородную кислоту (1:1) до кислой реакции по бумаге конго (бумагу смачивают дистиллированной водой, наносят каплю раствора и наблюдают посинение с обратной стороны) или универсальной индикаторной бумаге до pH 3 и сверх того еще 5 мл той же кислоты. Загустевший темно-коричневый раствор оставляют на ночь в холодильнике. Выпавший осадок отфильтровывают, переносят на часовое стекло и высушивают в сушильном шкафу при температуре не выше 50 °С, изредка перемешивая стеклянной палочкой. Полученный резорцин хранят в банке из темного стекла с притертой пробкой.

4. Стандартные растворы бора.

Ход определения. При содержании бора от 0,1 до 10 мг/л. Отбирают 10 мл исследуемой воды в колориметрическую пробирку, прибавляют 1 мл 4 % трилона Б, 0,8 мл 0,01 % Аш-резорцина и 1 мл 1 н. уксусной кислоты. Хорошо перемешивают после добавления каждого реактива и оставляют на ночь. На следующий день раствор фотометрируют при зеленом светофильтре (λ 540 нм) в кюветах с толщиной оптического слоя 3—5 см.

Содержание бора (мкг) находят по калибровочному графику или визуально сравнивая интенсивность окраски пробы и шкалы стандартных растворов, приготовленную в аналогичных условиях одновременно с пробой. Окраска устойчива 1 сут.

При содержании бора от 0,01 до 1 мг/л. Отбирают 100 мл исследуемой воды и добавляют 1 мл 4 % трилона Б, 5 мл 0,01% Аш-резорцина и 2 мл 1 н. уксусной кислоты. Далее поступают, как указано выше.

Калибровочный график. Отбирают 0—0,1—0,5—I—2—5— 10 мл рабочего стандартного раствора, что соответствует содержанию бора 0—1—5—10—20—50—100 мкг. Разбавляют дистиллированной водой до 10 мл (или до 100 мл при определении концентраций от 0,01 до 1 мг/л), проводят все операции, как при анализе пробы. Калибровочный график строят в координатах оптическая плотность — содержание бора (мкг).

Концентрацию бора (мг/л) рассчитывают по формуле:

Х = А/V,


где А — содержание бора, найденное по калибровочному графику или визуально по шкале стандартных растворов, мкг; V — объем воды, взятой для анализа, мл.

Определение с кристаллическим фиолетовым


Принцип метода. Метод основан на способности бора образовывать с фторидом натрия в растворе при нагревании и с красителем кристаллическим фиолетовым (КФ) фтор-борат КФ. Последний экстрагируется в сернокислой среде бензолом, окрашивая его в синий цвет.

Предел обнаружения 0,1 мг/л. Диапазон измеряемых количеств бора в пробе 0,02—0,2 мг.

Реактивы. Реактивы нужно проверять на примеси бора. Допускается содержание бора в холостой пробе не более 0,3 мкг.

1. Серная кислота, разбавленный 1:8 раствор. Проверяют по карбонату калия-натрия, при этом на титрование 3 г водного раствора препарата по метиловому оранжевому должно пойти 11,5—11,9 мл серной кислоты.

2. Карбонат калия-натрия или смесь эквимолярных количеств безводных карбонатов натрия и калия. Смешивают 13,821 г К2СО3 и 10,599 г Na2CO3 и растирают в фарфоровой ступке.

3. Фторид натрия,

4. Бензол для криоскопии или перегнанный.

5. Кристаллический фиолетовый (КФ), 0,5% раствор.

6. Стандартные растворы бора.

Ход определения. В фарфоровый стакан помещают 100 мл исследуемой воды (или меньший объем, разбавленный до 100 мл дистиллированной водой), нейтрализуют щелочность серной кислотой (1:8), исходя из расчета 0,25 мл кислоты на 1 мг-экв щелочности в объеме пробы. Затем приливают еще 4 мл серной кислоты (1:8), вносят 1 г фторида натрия и кипятят 5 мин. Остывший раствор переносят в мерную колбу на 250 мл, доливают до метки дистиллированной водой и сразу же переливают обратно в фарфоровый стакан (во избежание извлечения бора из стекла). Отбирают 10 мл раствора в делительную воронку, в которую предварительно наливают 25 мл бензола. Сразу же прибавляют 2 мл 0,5 % КФ и тотчас экстрагируют 30 с. После расслоения жидкостей экстракт сливают в сухой стакан и оставляют, закрыв часовым стеклом, на 40—60 мин до полного осветления раствора. Фотометрируют на ФЭК в кюветах с толщиной оптического слоя 2—5 см при зеленом светофильтре (λ 584 нм) по отношению к бензолу, полученному при проведении дистиллированной воды через весь анализ. Содержание бора (мкг) находят по калибровочному графику или визуально сравнивая интенсивность окраски пробы и шкалы стандартных растворов.

Калибровочный график. В фарфоровые стаканы вносят 0—2—5—10—15—20 мл рабочего стандартного раствора, что соответствует содержанию бора 0—20—50—100—150—200 мкг. Приливают дистиллированную воду до объема 100 мл и проводят анализ, как указано в ходе определения. Строят калибровочный график в координатах оптическая плотность — содержание бора (мкг).

Концентрацию бора (мг/л) рассчитывают по формуле:

Х = A/V,


где А — количество бора в пробе, найденное по калибровочному графику, мкг; V — объем пробы воды, взятой для анализа, мл.