Трилон Б в воде водоемов

18.09.2016
Предельно допустимая концентрация трилона Б (этилендиаминтетраацетат натрия, динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, комплексен III, Nа2ЭДТА, ЭДТА) в воде водоемов 4 мг/л, лимитирующий показатель вредности санитарно-токсикологический.

Определение с нитратом висмута


Принцип метода. Метод основан на титровании растворов ЭДТА в кислой среде нитратом висмута в присутствии индикатора пирокатехинового фиолетового или тиокарбамида. Ионы висмута образуют очень прочное комплексное соединение как со свободным, так и связанным ЭДТА (висмут вытесняет ионы кальция и магния из их комплексов с ЭДТА). При прямом титровании окраска раствора остается без изменений, пока весь ЭДТА не перейдет в комплексонат висмута. В конце титрования, когда появляется избыток соли висмута (одна капля раствора, образующего комплексное соединение с индикатором), окраска индикатора меняется.

При обратном титровании вносят избыток ионов висмута, который в присутствии тех же индикаторов титруется эквивалентным раствором ЭДТА. Конечная точка — исчезновение свободных ионов висмута, разрушение его комплекса с индикатором и изменение окраски последнего.

Предел обнаружения при использовании индикатора пирокатехинового фиолетового 0,5 мг/л и тиокарбамида — 2 мг/л.

Определению не мешают свинец, марганец, никель, кобальт, медь, цинк, кадмий, алюминий, щелочноземельные металлы и лантаноиды.

Проведению анализа мешает железо(III). При содержании железа (III) менее 4 мг/л анализируемую пробу подкисляют 0,5 мл азотной кислоты (1:1), вносят на кончике скальпеля аскорбиновую кислоту или сульфат гидроксиламина и оставляют на 10 мин. Затем раствор титруют нитратом висмута, как указано в «Ходе определения». При содержании железа (III) более 4 мг/л анализируемую пробу подкисляют 0,5 мл азотной кислоты (1:1), нагревают до кипения и приливают по каплям 1 M аммиак до появления слабого запаха. Через 10 мин выпавший осадок гидроксида железа отфильтровывают, промывают небольшим количеством горячей дистиллированной воды и присоединяют промывные воды к фильтрату. Затем нейтрализуют азотной кислотой (1:1) до pH 6—9, контролируя по универсальной индикаторной бумаге, прибавляют еще 0,5 мл азотной кислоты (1:1) и далее продолжают, как указано в «Ходе определения».

Мешают хлориды, если их содержание более чем в 20 раз превышает концентрацию ЭДТА. В этом случае в качестве индикатора применяют тиокарбамид. Однако этот индикатор имеет меньшую чувствительность, поэтому для определения ЭДТА на уровне ПДК и ниже исследуемую воду требуется предварительно упарить в фарфоровой чашке на водяной бане (достаточно 200 мл упарить до объема 100 мл).

Реактивы. 1. Азотная кислота, разбавленный 1:1 раствор.

2. Пирокатехиновый фиолетовый индикатор, 0,1% раствор.

3. Тиокарбамид (тиомочевина), индикатор, 10% раствор.

4. Аммиак, 1 M раствор.

5. Аскорбиновая кислота, кристаллическая, или сульфат гидроксиламина, кристаллический.

6. Нитрат висмута, 0,1; 0,01 и 0,001 M растворы. В 200 мл разбавленной (1:1) азотной кислоты в мерной колбе вместимостью 1 л растворяют 48,507 г нитрата висмута Вi(NО3)3*5Н2O, доводят объем до метки дистиллированной водой. Получают 0,1 M раствор. Соответствующим разбавлением получают 0,01 M и 0,001 M растворы нитрата висмута. Если при разбавлении появляется осадок, его растворяют, прибавляя несколько капель азотной кислоты (1:1). Титр проверяют по титрованному раствору ЭДТА. Для этого 10 мл нитрата висмута разводят до 100 мл бидистиллированной водой, приливают 0,5 мл азотной кислоты (1:1), 5—6 капель индикатора и титруют эквивалентным раствором ЭДТА (для которого установлен поправочный коэффициент) до конечной точки — переход окраски для пирокатехина из синей в желтую, для тиокарбамата — из желтой в бесцветную. Поправочный коэффициент (K1) рассчитывают по формуле:

К1 = V*K2/10,


где V — объем эквивалентного раствора ЭДТА, пошедшего на титрование 10 мл нитрата висмута, мл; К2 — поправочный коэффициент к титру раствора ЭДТА.

Точные растворы нитрата висмута можно приготовить из х. ч. оксида висмута или металлического висмута, растворением точной навески (взвешенной с погрешностью не более ±0,0002 г) в азотной кислоте.

7. Этилендиаминтетраацетат натрия (трилон Б, комплексен III, Nа2ЭДТА), 0,1; 0,01 и 0,001 M растворы. Растворяют 37,224 г дигидрата ЭДТА (или 33,621 г безводного ЭДТА) в бидистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 1 л и доводят этой же водой объем до метки. Титр устанавливают, как указано ранее (0,1 M раствор ЭДТА эквивалентен 0,2 н.).

Можно установить поправочный коэффициент раствора ЭДТА по висмуту, если был приготовлен точный раствор нитрата висмута. Для этого 10 мл нитрата висмута титруют эквивалентным раствором ЭДТА, как указано для прямот определения ЭДТА.

Поправочный коэффициент для раствора ЭДТК (К2) рассчитывают по формуле:

К2 = 10/V,


где V — объем раствора ЭДТА, израсходованного на титрование 10 мл эквивалентного точного раствора нитрата висмута, мл.

0,01 M и 0,001 M ЭДТА готовят соответствующим разбавлением 0,1 M бидистиллированной водой.

Ход определения. Прямое титрование. К 100 мл подготовленной, как указывалось выше, исследуемой воды (или упаренной до объема 100 мл) прибавляют 0,5 мл азотной кислоты (1:1), pH раствора должен быть 2,5—3 (контролируют универсальной индикаторной бумагой), затем вносят 5—6 капель индикатора пирокатехинового фиолетового или тиокарбамида. Титруют 0,01 M нитратом висмута до перехода окраски. Если на титрование пошло менее 1 мл, то определение повторяют, используя для титрования 0,001 M раствор. Окраска переходит в конечной точке титрования для пирокатехинового фиолетового из желтой в чисто синюю, для тиокарбамида — из бесцветной в желтую.

Концентрацию ЭДТА (мг/л) рассчитывают по формуле:

X = A*K1*M*336,2*1000/V,


где А — объем раствора нитрата висмута, израсходованного на титрование, мл; K1 — поправочный коэффициент к титру раствора нитрата висмута; M — молярность нитрата висмута; 336,2 — эквивалентное число для пересчета результата на ЭДТА; V — объем пробы, взятой для анализа, мл.

Обратное титрование. К 100 мл исследуемой или предварительно упаренной пробы прибавляют 0,5 мл азотной кислоты (1:1), pH раствора должен быть 2,5—3 (контролируют универсальной индикаторной бумагой), добавляют 5—6 капель одного из индикаторов. Приливают 0,01 M нитрат висмута до перехода окраски в чисто синий цвет для пирокатехинового фиолетового или желтый — для тиокарбамида и дают избыток нитрата висмута (примерно 0,5 мл). Если в целом 0,01 M раствора висмута внесено менее 1 мл, то определение повторяют, используя 0,001 M раствор.

Если цвет раствора имеет красноватый оттенок, что указывает на его избыточную кислотность, то приливают по каплям 1 M аммиак до получения чистого (синего или желтого) цвета. Затем титруют соответствующим раствором ЭДТА (0,01 или 0,001 М) до перехода окраски в конечной точке титрования для пирокатехинового фиолетового из синей в желтую, для тиокарбамида — из желтой в бесцветную.

Концентрацию ЭДТА (мг/л) рассчитывают по формуле:

X = (A*K1-B*K2)*M*336,2*1000/V,


где А — общий объем прибавленного раствора нитрата висмута, мл; K1 — поправочный коэффициент к титру раствора нитрата висмута; В — объем раствора ЭДТА, израсходованного на обратное титрование, мл; К2 — поправочный коэффициент к титру раствора ЭДТА; M — молярность нитрата висмута и ЭДТА, использованных при титровании; 336,2 — эквивалентное число для пересчета результата на ЭДТА; V — объем пробы, взятой для анализа, мл.