Хром в воде водоемов

17.09.2016
Предельно допустимая концентрация в воде водоемов хрома (VI) 0,05 мг/л, хрома(III) 0,5 мг/л, лимитирующий показатель вредности санитарно-токсикологический.

Определение с дифенилкарбазидом


Принцип метода. Метод основан на взаимодействии хроматов и бихроматов в кислой среде с дифенилкарбазидом с образованием окрашенного в красно-фиолетовый цвет соединения, в котором хром содержится в восстановленной форме в виде хрома(III).

Предел обнаружения 0,02 мг/л. Диапазон измеряемых количеств хрома в пробе 1—50 мкг.

При анализе воды в одной пробе определяют только хром(VI), а в другой — суммарное содержание хрома (VI) к хрома(III) после его окисления. По разности результатов находят содержание хрома(III).

В нейтральных и щелочных водах раздельное определение хрома (VI) и (III) затруднено тем, что при подкислении таких вод, если они содержат восстановители (соли двухвалентного железа, сульфиты, многие органические вещества и т. п.), происходит восстановление хрома (VI) до хрома(III).

При определении хрома (VI) на результаты влияет то, что-хромат или бихромат может окислять некоторые содержащиеся в пробе вещества в период между взятием пробы и ее исследованием. В подобных случаях хром определяют непосредственно после отбора пробы.

В водах, окрашенных органическими веществами, колориметрически обнаружить хром (VI) трудно даже тогда, когда эти воды имеют кислую реакцию, и поэтому определяют только общее содержание хрома.

Проведению анализа хрома данным методом мешают присутствующие в высоких концентрациях (более 200 мг/л) ртуть(II), ванадий и молибден(VI), железо (более 1 мг/л). Влияние железа можно частично устранить, добавляя фосфорную кислоту. В присутствии больших количеств марганца при окислении персульфатом осаждается диоксид марганца. Его в таких случаях отфильтровывают через стеклянную фильтрующую пластинку или стеклянную вату.

При большом содержании органических веществ и для разрушения комплексных соединений хрома пробу предварительно минерализуют, в этом случае определяют содержание хpoмa(VI) и (III).

Для санитарно-гигиенической оценки качества воды при определении суммарного содержания хрома расчет ведут по наиболее токсичному хрому(VI).

Реактивы. 1. Бидистиллированная вода. Используют для приготовления всех реактивов.

2. Серная кислота, разбавленный 1:1 и 1 н. растворы.

3. Фосфорная кислота пл. 1,68—1,70 г/см3.

4. Дифенилкарбазид, 0,5% раствор в ацетоне. Применяют свежеприготовленным.

5. Персульфат аммония, 0,1% раствор. Применяют свежеприготовленным.

6. Гидроксид натрия, 25 и 10% растворы.

7. Бихромат калия, стандартный раствор. а) Основной раствор. Растворяют 2,8285 г K2Cr2O7, высушенного при 105 °C, в бидистиллированной воде и доводят объем при 20 °C до 1 л. В 1 мл содержится 1 мг хрома (VI). б) Рабочий раствор 1 готовят разбавлением 25 мл основного бидистиллированной водой до 500 мл. В 1 мл содержится 0,050 мг хрома (VI). Рабочий раствор II. Разбавляют 20 мл рабочего раствора 1 бидистиллированной водой до 500 мл; 1 мл содержит 2 мкг хрома (VI). Применяют свежеприготовленным.

Ход определения. Определение xpомa(VI). В мерную колбу вместимостью 100 мл помещают такой объем прозрачной пробы, чтобы в нем содержалось от 0,005 до 0,1 мг хрома, доводят pH до 8 раствором 0,1 н. кислоты или щелочи, контролируя по универсальной индикаторной бумаге. Приливают 1 мл серной (1:1) и 0,3 мл фосфорной кислоты, доводят объем бидистиллированной водой до 100 мл и перемешивают. Добавляют 2 мл 0,5% дифенилкарбазида и снова перемешивают. Через 5—10 мин фотометрируют с зеленым светофильтром (λ 540 нм) в кюветах с толщиной оптического слоя 5 см по отношению к бидистиллированной воде, проведенной через весь анализ.

Содержание шестивалентного хрома (мкг) находят по соответствующему калибровочному графику или визуально по интенсивности окраски пробы и шкалы стандартных растворов.

Определение общего содержания хрома. Отбирают такой объем исследуемой пробы (разбавленной, сконцентрированной упариванием, минерализованной «сухим» или «мокрым» сжиганием), в котором содержится 1—50 мкг хрома, и доводят объем до 100 мл в мерной колбе.

Нейтрализуют пробу до pH 8 кислотой или щелочью, контролируя по универсальной индикаторной бумаге, затем добавляют 0,3 мл 1 н. серной кислоты и 5—10 мл 0,1% персульфата аммония, кипятят 20—25 мин. Весь персульфат должен разложиться, так как его следы мешают последующему определению. Раствор упаривают приблизительно до объема 50 мл, переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл и продолжают далее, как при определении хрома(VI), начиная с установления pH раствора равным 8.

Содержание хрома находят по калибровочному графику или визуально по интенсивности окраски пробы и шкалы стандартных растворов.

Калибровочный график. В ряд мерных колб вместимостью 100 мл отмеривают 0—1—5—10—15—20—25 мл рабочего стандартного раствора, что соответствует содержанию хрома 0—2—10—20—30—40—50 мкг. Проводят определение по соответствующему варианту. Строят калибровочный график в координатах оптическая плотность — концентрация хрома (мкг).

Концентрация хрома (VI) и общее содержание хрома (мг/л) вычисляют по формуле:

Х = А/V,


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

Полярографическое определение шестивалентного хрома


Принцип метода. Метод основан на способности ионов хрома(VI) в среде 1 н. гидроксида натрия восстанавливаться на ртутном капельном электроде до хрома (III) при потенциале полуволны —1,03 В по отношению к насыщенному каломельному электроду.

Предел обнаружения 0,1 мг/л. Диапазон измеряемых количеств хрома(VI) в пробе 0,025—0,75 мг.

Проведению анализа мешает присутствие железа, никеля, меди, кобальта, которое устраняется осаждением этих металлов в щелочной среде.

Также мешают ионы свинца, их полярографически определяют подобным же способом при потенциале полуволны —0,76 В по отношению к насыщенному каломельному электроду. Растворенный кислород необходимо устранять продуванием инертного газа.

Аппаратура. 1. Полярограф. 2. Полярографические ячейки с донной ртутью. 3. Баллон со сжатым азотом.

Реактивы. 1. Гидроксид натрия, 10 н. раствор.

2. Желатин, 0,5% раствор.

3. Бихромат калия, стандартный раствор.

Ход определения, В мерную колбу вместимостью 50 мл отбирают 25 мл пробы (или меньший объем, содержащий не более 0,75 мг хрома), прибавляют 5 мл 10 н. гидроксида натрия и 1 мл 0,5% желатина и доводят объем до метки бидистиллированной водой. При образовании осадка дают выделенным гидроксидам осесть и в полярографические ячейки помещают часть раствора над осадком. Для удаления растворенного кислорода через пробу в течение 5 мин продувают азот. Полярографическую кривую регистрируют от —0,4 до —1,2 В против потенциала донной ртути.

Содержание шестивалентного хрома (мг) находят по калибровочному графику.

Калибровочный график. В мерные колбы вместимостью 50 мл отбирают 0—0,5—1—2—5—10—15 мл рабочего раствора I (0,05 мг/мл хрома), что соответствует содержанию 0—0,025—0,05—0,10—0,25—0,50—0,75 мг хрома(VI).

В колбы прибавляют 5 мл 10 н. гидроксида натрия, 1 мл 0,5% желатина, доводят до метки и полярографируют, как описано в ходе определения. Строят калибровочный график в координатах высота волны — содержание хрома (мг).

Концентрацию шестивалентного хрома (мг/л) рассчитывают по формуле:

Х = А*1000/V,


где А — содержание хрома(VI) по калибровочному графику, мг; V — объем пробы, взятой для определения, мл.