Сурьма в воде водоемов

17.09.2016
Предельно допустимая концентрация сурьмы в воде водоемов 0,05 мг/л, лимитирующий показатель вредности санитарно-токсикологический.

Полярографическое определение


Принцип метода. Метод основан на способности сурьмы восстанавливаться на электроде и накапливаться в ртути с образованием амальгам. Влияние меди и висмута устраняют определением их экстракцией карбаминатом цинка в хлороформе.

Предел обнаружения 0,01 мг/л. Диапазон измеряемых количеств сурьмы в пробе 0,01—0,3 мкг.

Реактивы. 1. Азотная кислота пл. 1,42 г/см3, о. с. ч.

2. Хлористоводородная кислота пл. 1,19 г/см3, о. с. ч. и разбавленный 1:1 раствор.

3. Серная кислота пл. 1,84 г/см3, о. с. ч. и пл. 1,4 г/см3.

4. Винная кислота, о. с. ч., не содержащая сурьмы.

5. Пероксид (перекись) водорода, 30% раствор, о.с.ч.

6. Сульфид натрия, 10% раствор. Кристаллы сульфида натрия промывают бидистиллированной водой на воронке Бюхнера до получения прозрачных кристаллов. Из них готовят раствор и хранят его в темной склянке (срок хранения не более 1 мес).

7. Карбаминат натрия, 10% раствор в бидистиллированной воде (срок хранения не более 1 нед).

8. Карбаминат цинка, 2% хлороформный раствор. Растворяют 2 г соли в 98 г хлороформа и промывают его в делительной воронке раствором аммиака pH 10—11.

9. Хлороформ медицинский.

11. Хлорид ртути (II) — сулема, насыщенный раствор (яд.

12. Аммиак, раствор pH 10—11.

13. Стандартные растворы сурьмы. а) Основной раствор. Растворяют 0,100 г металлической сурьмы в 0,3 мл азотной кислоты пл. 1,42 г/см3 и 1 мл хлористоводородной кислоты пл. 1,19 г/см3 при нагревании. После удаления окислов азота раствор количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл, разбавляя до метки 6 н. хлористоводородной кислотой. В 1 мл содержится 1 мг сурьмы, б) Рабочие растворы, содержащие 1 и 0,1 мкг/мл сурьмы, готовят в день работы разведением основного раствора дистиллированной водой.

Ход определения. В делительной воронке 50—200 мл исследуемой воды подкисляют 1—2 мл хлористоводородной кислоты пл. 1,19 г/см3, приливают 2 капли бромной воды, перемешивают и экстрагируют избыток брома хлороформом в 2 приема по 4 мл. Приливают 4 мл 20% хлороформного карбамината цинка и экстрагируют висмут и медь в течение 1 мин. Хлороформный карбаминат цинка с висмутом сливают, а пробу 2 раза по 4 мл промывают хлороформом.

Пробу после отделения висмута сливают в стакан вместимостью 200 мл, при перемешивании вводят 15 капель 10% сульфида натрия, нагревают на плитке до энергичного кипения, снимают, охлаждают до 40—45 °C и переносят в прежнюю делительную воронку. Стакан 2—3 раза промывают бидистиллированной водой порциями по 3—5 мл и ополаскивают 2 мл 10% карбамината натрия, после чего ополаскивают бидистиллированной водой порциями по 3—5 мл и 4 мл хлороформа. Все промывные растворы переносят в ту же воронку с пробой и экстрагируют сурьму в течение 1 мин. Хлороформный карбаминат сурьмы сливают в делительную воронку вместимостью 50 мл, а пробу промывают хлороформом 2 раза порциями по 4 мл и присоединяют к первому экстракту. Реэкстрагируют сурьму 4 мл хлористоводородной кислоты пл. 1,19 г/см3 в течение 30—40 с.

Кислый реэкстракт промывают 2 мл чистого хлороформа, вводят 5 капель хлорида ртути, взбалтывают, разбавляют водой до 10 мл, фильтруют через воронку Шотта № 1, быстро нагревают до кипения, охлаждают на водяной бане и полярографируют на ртутно-графитовом электроде. Поляризуют электрод 1—2 с при потенциале —10 В, затем снижают потенциал до —0,6 В относительно насыщенного каломельного электрода и ведут накопление в течение 5—10 мин в зависимости от содержания сурьмы. Раствор при этом интенсивно перемешивают.

Высоты анодных пиков сурьмы пропорциональны ее содержанию в пробах в широком интервале концентраций, что позволяет находить сурьму по калибровочному графику.

При наличии в воде значительного количества водорастворимых органических веществ перед определением сурьмы их разрушают. Для этого подкисленную пробу обрабатывают хлороформом, экстракты собирают в стакан объемом 50 мл и осторожно выпаривают хлороформ. Органические вещества озоляют 30% пероксидом водорода до обесцвечивания осадка. Осадок смачивают 0,5—1 мл хлористоводородной кислоты (1:1), нагревают и присоединяют к соответствующей пробе воды, взятой для исследования.

Калибровочный график. В делительные воронки вливают по 100 мл бидистиллированной воды и добавляют 0—0,1—0,5—1—2—3 мл рабочего стандартного раствора, что соответствует содержанию сурьмы 0—0,01—0,05—0,1—0,2—0,3 мкг. Каждый раствор проводят через весь анализ. Строят калибровочный график в координатах высота анодного пика — содержание сурьмы (мкг).

Концентрацию сурьмы (мг/л) рассчитывают по формуле:

Х = А/V,


где А — содержание сурьмы, найденное по калибровочному графику, мкг; V — объем пробы, взятой для анализа, мл.