Российская ФедерацияПНД Ф

ПНД Ф 14.1:2.1-95 Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации ионов аммония в природных и сточных водах фотометрическим методом с реактивом Несслера (с Дополнениями и Изменениями)

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 53228-2008

рН - метр.

Колбы плоскодонные Кн-2-500-18 ТСХ ГОСТ 25336 .

	Аппарат для обыкновенной перегонки или с водяным паром (аппарат Парнаса-Вагнера). Сушильный шкаф электрический ОСТ 16.0.801.397*. ________________ * На территории Российской Федерации документ не действует. За дополнительной информацией обратитесь по ссылке . - Примечание изготовителя базы данных. Фильтры обеззоленные ТУ 6-09-1678. Бумага индикаторная, универсальная ТУ-6-09-1181. Воронки стеклянные для фильтрования ГОСТ 25336 . Бутыли из стекла или полиэтилена с притертыми или винтовыми пробками вместимостью 500-1000 см для отбора и хранения проб и реактивов. 3.2. Реактивы Стандартный образец с аттестованным содержанием ионов аммония или аммоний хлористый, ГОСТ 3773 . Реактив Несслера, ТУ 6-09-2089. Калий фосфорнокислый однозамещенный, ГОСТ 4198 . Калий фосфорнокислый двузамещенный, ГОСТ 2493 . Калия гидроокись, ТУ 6-09-50-2322. Натрий мышьяковистокислый (метаарсенит), ТУ 6-09-2791. Натрий серноватистокислый (тиосульфат), СТ СЭВ 223. Калий-натрий виннокислый 4-х водный (Сегнетова соль), ГОСТ 5845 . Ртуть хлорная, HgCl. Этилендиамин-N,N,N",N"-тетрауксусной кислоты динатриевая соль (Трилон Б) ГОСТ 10652 . Ртуть йодная, Hgl ТУ 6-09-02-374. Все реактивы должны быть квалификации х.ч. или ч.д.а. 4. УСЛОВИЯ БЕЗОПАСНОГО ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТ 4.1 . При выполнении анализов необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами ГОСТ 12.1.007 . 4.2 . Электробезопасность при работе с электроустановками по ГОСТ 12.1.019 . 4.3 . Организация обучения работающих безопасности труда по ГОСТ 12.0.004 . 4.4 . Помещение лаборатории должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004 . и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009 . 5. ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ОПЕРАТОРОВ Выполнение измерений может производить химик-аналитик, владеющий техникой фотометрического и спектрофотометрического анализов, изучивший инструкцию по работе с соответствующими приборами. 6. УСЛОВИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ Измерения проводятся в следующих условиях: температура окружающего воздуха (20±5) °С; атмосферное давление (84,0-106,7) кПа (630-800 мм рт.ст.); относительная влажность не более 80% при 25 °C; напряжение сети (220±22) В; частота переменного тока (50±1) Гц. 7. ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ Отбор проб производится в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51592-2000 "Вода. Общие требования к отбору проб" Внесены дополнения и изменения согласно протокола N 23 заседания НТК ФГУ "ЦЭКА" МПР России от 30 мая 2001 г. 7.1. Подготовка посуды для отбора проб Бутыли для отбора и хранения проб воды обезжиривают раствором CMC, промывают водопроводной водой, хромовой смесью, водопроводной водой, а затем 3-4 раза дистиллированной водой. 7.2. Отбор и хранение проб воды Пробы воды (объем не менее 500 см) отбирают в стеклянные или полиэтиленовые бутыли, предварительно ополоснув отбираемой водой. Если определение ионов аммония производят в день отбора пробы, то консервирование не производится. Если проба не будет проанализирована в день отбора, то ее консервируют добавлением 1 см концентрированной серной кислоты на 1 дм. Консервированная проба может храниться не более 2 суток при температуре (3-4) °С. Проба воды не должна подвергаться воздействию прямого солнечного света. Для доставки в лабораторию сосуды с пробами упаковываются в тару, обеспечивающую сохранение и предохраняющую от резких перепадов температуры. При отборе проб составляют сопроводительный документ по форме, в котором указывают: цель анализа, предполагаемые загрязнители; место, время отбора; номер пробы; должность, фамилия отбирающего пробу, дата. 7.3. Подготовка прибора к работе Подготовку прибора к работе и оптимизацию условий измерения производят в соответствии с рабочей инструкцией по эксплуатации прибора. Прибор должен быть поверен. 7.4. Освобождение от мешающих влияний Непосредственному применению метода без предварительной отгонки аммиака мешает такое большое количество веществ, что рекомендовать этот метод без отгонки можно для анализа лишь очень немногих вод. 7.4.1 . Определению мешают амины, хлорамины, ацетон, альдегиды, спирты и некоторые другие органические соединения, реагирующие с реактивом Несслера. В их присутствии проводят определение аммиака с отгонкой. 7.4.2 . Определению мешают также компоненты, обуславливающие жесткость воды, железо, сульфиды, хлор, а также мутность. Мешающее влияние жесткости воды устраняют прибавлением раствора Сегнетовой соли или комплексона (III). Мутные растворы центрифугируют или фильтруют с помощью стеклянной ваты, стеклянного или бумажного фильтра "белая лента", предварительно промытого безаммиачной водой до отсутствия аммиака в фильтре. Большое количество железа, сульфидов и мутность удаляют с помощью раствора сульфата цинка (см. п.7.5.8). К 100 см пробы прибавляют 1 см раствора и смесь тщательно перемешивают. Затем рН смеси доводят до 10,5 добавлением 25%-ного раствора едкого калия или натрия. Проверяют значение рН на рН-метре. После взбалтывания и образования хлопьев осадок отделяют центрифугированием или фильтрованием через стеклянный фильтр (допускается использование бумажного фильтра "белая лента"), предварительно освобожденного от аммиака. Увеличение объема жидкости необходимо учитывать при расчете. 7.4.3 . Мешающее влияние хлора устраняют добавлением раствора тиосульфата или арсенита натрия. Для удаления 0,5 мг хлора достаточно прибавить 1 см одного из указанных растворов (см. п.п.7.5.11, 7.5.13). 7.4.4 . В присутствии нелетучих органических соединений, например, гуминовых веществ, определение ионов аммония проводят после дистилляции. 7.4.5 . Кальций в концентрациях, превышающих 250 мг/дм, оказывает влияние на установление рН. В этом случае раствор подщелачивают буферным фосфатным раствором и смесь обрабатывают кислотой или щелочью до рН-7,4 (см. п.8.2. "Выполнение измерений"). 7.4.6 . Летучие органические соединения, которые мешают определению аммиака в дистилляте, устраняют кипячением слабо подкисленной пробы (см. п.8.3. "Выполнение измерений"). 7.4.7 . Мутная или цветная вода (при цветности выше 20°) подвергается коагуляции гидроокисью алюминия: к 300 см исследуемой воды прибавляют 2-5 см суспензии или 0,5 г сухой окиси алюминия, встряхивают. После 2-часового отстаивания отбирают для анализа прозрачный бесцветный слой. Если проба воды не осветляется с помощью гидроксида алюминия, ее анализируют после предварительной отгонки (см. п.8.3. "Выполнение измерений. Определение с перегонкой"). 7.5. Приготовление растворов для анализа 7.5.1. Приготовление бидистиллята, не содержащего аммиака Дважды перегнанную воду пропускают через колонку с катионитом КУ-2 или СБС или: вторично перегоняют дистиллированную воду предварительно подкислив серной кислотой и добавив марганцовокислый калий до четкой малиновой окраски или: упаривают дистиллированную воду до 1/4 объема, после добавления двууглекислого натрия (0,1-0,5 г на 1 дм). Полученную воду проверяют на наличие аммиака реактивом Несслера и используют для приготовления реактивов и разбавления проб. 7.5.2. Приготовление основного раствора хлористого аммония 2,9650 г аммония хлористого, подготовленного по ГОСТ 4212 , помещают в стакан, растворяют в небольшом количестве дистиллированной воды, переносят в мерную колбу на 1000 см, а затем доводят до метки. 1 см раствора содержит 1 мг NH. Приготовленный раствор хранят в банке из темного стекла в течение года. 7.5.3. Приготовление рабочего раствора хлористого аммония Раствор готовят в день проведения анализа, разбавлением основного стандартного раствора безаммиачной водой. 1 см раствора содержит 0,005 мг NH. При наличии ГСО: раствор готовят в соответствии с прилагаемой к образцу инструкцией. 1 см раствора должен содержать 0,005 мг NH. 7.5.4. Приготовление боратного буферного раствора, рН=9,5 К 500 см раствора 0,025 М тетрабората натрия приливают 88 см 0,1 М раствора гидроокиси натрия и разбавляют до 1 дм безаммиачной водой. Хранят в течение 3 мес. 7.5.5. Приготовление тетрабората натрия, 0,025 М водный раствор 9,5 г тетрабората натрия (NaBO·10HO) помещают в стакан, растворяют в небольшом количестве безаммиачной воды, переносят в колбу на 1000 см, а затем доводят до метки. Хранят в течение 3 мес. 7.5.6. Приготовление фосфатного буферного раствора рН=7,4 14,3 г безводного однозамещенного фосфорнокислого калия и 68,8 г безводного двузамещенного фосфорнокислого калия помещают в стакан, растворяют в небольшом количестве безаммиачной воды, не содержащей аммиака и аммонийных солей, переносят в мерную колбу на 1 дм, и доводят до метки этой же водой. 7.5.7. Приготовление реактива Несслера Используют выпускаемый реактив по ТУ 6-09-2089. В случае отсутствия готовят в лабораторных условиях из окиси ртути (II) одним из указанных методов. Исходный материал: ртуть хлорная, ртуть йодная. HgCI (ртуть хлорная): готовят растворением окиси ртути в разбавленной соляной кислоте: HgO+2HCI=HgCl+HO Hgl (ртуть йодная): получают при взаимодействии хлорной ртути с йодистым калием: HgCI+2KI=HgI+2KCI (Карякин Ю.В., Ангелов И.И. "Чистые химические вещества". М., Химия, 1974, с.309-310, 314). Реактив Несслера готовят: 50 г иодида калия помещают в стакан, растворяют в 50 см безаммиачной воды. Отдельно 30 г хлорида ртути (II) помещают в стакан, растворяют в 150 см нагретой до кипения безаммиачной воды. Горячий раствор хлорида ртути приливают к раствору иодида калия до появления не исчезающего при перемешивании красного осадка. Затем фильтруют через стеклянный фильтр или слой прокаленного асбеста и к фильтрату прибавляют раствор 150 г едкого кали в 300 см безаммиачной воды. Разбавив полученный раствор до 1 дм вводят в него еще 5 см насыщенного раствора хлорида ртути (II) и оставляют в темном месте до полного осветления. Хранят в темном месте, в склянке, закрытой корковой пробкой. При употреблении отбирают пипеткой прозрачную жидкость не взмучивая осадка со дна склянки. Или: 100 г безводного иодида ртути (II) и 70 г безводного иодида калия помещают в стакан, растворяют в небольшом количестве безаммиачной воды, полученную смесь медленно, при непрерывном перемешивании переносят в охлажденный раствор, полученный при растворении 160 г едкого натра в 500 см безаммиачной воды. Полученную смесь разбавляют безаммиачной водой до 1 дм. 7.5.8. Приготовление водного раствора сульфата цинка 100 г сульфата цинка помещают в стакан, растворяют в небольшом количестве безаммиачной воды, переносят в мерную колбу на 1 дм и доводят до метки безаммиачной водой. 7.5.9. Приготовление Трилона Б (этилендиамин-N,N,N"N"-тетрауксусной кислоты динатриевая соль) . 10 г гидроксида натрия помещают в стакан, растворяют в 60 см безаммиачной воды. К полученному раствору добавляют 50 г трилона Б, переносят в мерную колбу на 100 см и доводят до метки безаммиачной водой. 7.5.10. Приготовление раствора калия натрия виннокислого (Сегнетова соль) 50 г KNaCHO·4НO помещают в стакан, растворяют в небольшом количестве безаммиачной воды, переносят в мерную колбу на 100 см, доводят до метки бидистиллированной водой, прибавляют 0,2-0,5 см реактива Несслера. Раствор можно применять после осветления. 7.5.11. Приготовление водного раствора арсенита натрия 1 г мышьяковистого натрия помещают в стакан, переносят в мерную колбу на 1 дм и доводят до метки безаммиачной водой. 7.5.12. Приготовление водного раствора сульфата натрия 0,9 г сернистокислого натрия помещают в стакан, растворяют в небольшом количестве безаммиачной воды, переносят в мерную колбу на 1 дм и доводят до метки безаммиачной водой. 7.5.13. Приготовление водного раствора тиосульфата натрия 3,5 г серноватистокислого натрия помещают в стакан, растворяют в небольшом количестве безаммиачной воды, переносят в мерную колбу на 1 дм и доводят до метки безаммиачной водой. 7.5.14. Приготовление поглощающего раствора 40 г борной кислоты помещают в стакан, растворяют в небольшом количестве безаммиачной воды, переносят в мерную колбу на 1 дм и доводят до метки безаммиачной водой. 7.5.15. Приготовление гидроокиси алюминия, суспензии для коагуляции 125 г алюмокалиевых квасцов AIK(SO)·12НО помещают в стакан, растворяют в небольшом количестве дистиллированной воды, переносят в мерную колбу на 1 дм, доводят до метки дистиллированной водой, нагревают до 60 °С и постепенно прибавляют 55 см концентрированного раствора аммиака при постоянном перемешивании. Дают смеси постоять около 1 часа, промывают осадок гидроксида алюминия многократной декантацией дистиллированной водой до удаления хлоридов, нитритов, нитратов и аммиака. 7.5.16. Приготовление 1 М водного раствора серной кислоты 27,3 см серной кислоты пл.1,84 г/см вносят небольшими порциями при перемешивании в 150-200 см дистиллированной воды, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм и доводят до метки дистиллированной водой. 7.5.17. Приготовление 40%-ного раствора гидроокиси натрия 40 г гидроокиси натрия помещают в стакан, растворяют в 60 см безаммиачной воды. 7.5.18. Приготовление 15%-ного раствора гидроокиси натрия 15 г гидроокиси натрия помещают в стакан, растворяют в 85 см безаммиачной воды. 7.5.19. Приготовление 1 М раствора гидроокиси натрия 40 г гидроокиси натрия помещают в стакан, растворяют в небольшом количестве безаммиачной воды, переносят в мерную колбу на 1 дм и доводят до метки безаммиачной водой. Хранят в условиях, исключающих контакт с воздухом. 8. ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ 8.1. Качественное определение К 10 см пробы прибавляют несколько кристалликов Сегнетовой соли и 0,5 см реактива Несслера. Желтое окрашивание раствора, помутнение или выпадение желто-коричневого осадка указывает на присутствие ионов аммония. При повышенном содержании органических веществ, особенно гуминовых кислот, вызывающих усиление коричневой окраски после подщелачивания, проводят параллельный опыт, добавив к пробе Сегнетову соль, а вместо реактива Несслера - 0,5 см 15%-ного раствора гидроксида натрия. 8.2. Определение без отгона К 50 см первоначальной или осветленной пробы, или к меньшему ее объему, доведенному до 50 см безаммиачной водой, прибавляют 1-2 капли раствора Сегнетовой соли или комплексона III и смесь тщательно перемешивают. При анализе очень жестких вод количество добавляемого раствора Сегнетовой соли или комплексона III увеличивается до 0,5-1,0 см. Затем добавляют 1 см реактива Несслера и снова перемешивают. Через 10 мин измеряют оптическую плотность. Окраска смеси устойчива в течение 30 мин. Из величины оптической плотности вычитают оптическую плотность холостого опыта. Если необходимо, вычитают и оптическую плотность пробы, к которой вместо реактива Несслера добавляют 1 см 15%-ого раствора едкого натра и по графику находят содержание ионов аммония. 8.3. Определение с перегонкой При анализе окрашенных проб, а также в присутствии мешающих органических соединений производят предварительную отгонку аммиака из исследуемой воды. Отгонку аммиака из проб природных и сточных вод, содержащих легко гидролизуемые органические соединения, проводят при рН7,4, добавляя к пробе фосфатный буферный раствор; в присутствии цианидов и большинства азотсодержащих органических соединений следует использовать боратный буферный раствор (рН9,5). При анализе сточных вод, содержащих большие количества фенолов (воды коксохимических, газогенераторных предприятий) к пробе воды добавляют 40%-ный раствор гидроксида натрия. Если наряду с фенолами присутствуют вещества, гидролизующиеся в щелочной среде, то отгонку надо провести дважды: сначала при рН7.4, собирая отгон в разбавленный раствор серной кислоты, затем подщелочить этот отгон до сильнощелочной реакции. Для поглощения аммиака применяют растворы борной или серной кислот или безаммиачную воду. Перегонку исследуемых проб проводят в комнате, воздух которой не содержит аммиака. В колбу для отгона помещают 400 см анализируемой пробы воды (или меньший объем, доведенный до 400 см безаммиачной водой). Если проба воды содержит большое количество взвешенных веществ или нефтепродуктов, ее предварительно фильтруют через фильтр "белая лента". При необходимости пробу воды дехлорируют одним из реагентов, рекомендованных в п.7.4.3. Если надо, нейтрализуют пробу (до рН7) 1 М раствором серной кислоты или гидроксида натрия. Затем приливают 25 см буферного раствора (рН7,4 или 9,5 в зависимости от предполагаемых загрязнений) или 20 см 40%-ного раствора гидроокиси натрия при анализе фенольных вод. В приемник наливают 50 см поглощающего раствора и устанавливают объем жидкости так, чтобы конец холодильника был погружен в нее, добавляя при необходимости безаммиачную воду. Отгоняют примерно 300 см жидкости, отгон количественно переносят в мерную колбу на 500 см, замеряют рН полученного отгона (по рН-метру) и при необходимости доводят рН раствора до 6,0, затем разбавляют до метки безаммиачной водой. В 50 см аликвотной части определяют содержание ионов аммония, как указано в п.8.2. При измерении оптической плотности используют кюветы толщиной слоя 1-5 см в зависимости от содержания ионов аммония в растворе. 8.4. Построение градуировочного графика В мерные колбы вместимостью 50 см вносят 0,0; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0; ... 40,0 см рабочего стандартного раствора аммония (п.7.5.3), доводят до метки безаммиачной водой. Полученную шкалу растворов с содержанием 0,0; 0,0025; 0,005; 0,01; 0,02; 0,03; 0,04; 0,05; ... 0,2 мг NH обрабатывают описанным выше (п.9.2) способом. График строят методом наименьших квадратов в координатах оптическая плотность - содержание ионов аммония (мг); вводят поправку на холостой опыт. Для растворов с содержанием 0,0-0,03 мг ионов аммония строят график, используя кюветы толщиной слоя 5 см; для растворов, содержащих 0,03-0,20 мг NH - график с использованием кюветы с толщиной слоя 1 см. 8.5. Контроль стабильности градуировочной характеристики Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят не реже одного раза в квартал или при смене партий реактивов. Средствами контроля являются вновь приготовленные образцы для градуировки (не менее 3 образцов из приведенных в п.8.4). Градуировочную характеристику считают стабильной при выполнении для каждого образца для градуировки следующего условия: Где - результат контрольного измерения массовой концентрации ионов аммония в образце для градуировки; Аттестованное значение массовой концентрации ионов аммония в образце для градуировки; Среднеквадратическое отклонение внутрилабораторной прецизионности, установленное при реализации методики в лаборатории. Примечание. Допустимо среднеквадратическое отклонение внутрилабораторной прецизионности при внедрении методики в лаборатории устанавливать на основе выражения: , с последующим уточнением по мере накопления информации в процессе контроля стабильности результатов анализа. Значения приведены в Таблице 1. Если условие стабильности градуировочной характеристики не выполняется только для одного образца для градуировки, необходимо выполнить повторное измерение этого образца с целью исключения результата содержащего грубую погрешность. Если градуировочная характеристика нестабильна, выясняют причины и повторяют контроль с использованием других образцов для градуировки, предусмотренных методикой. При повторном обнаружении нестабильности градуировочной характеристики строят новый градуировочный график. 9. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ Где - содержание ионов аммония, найденное по калибровочному графику, мг; Объем пробы, взятой для анализа, см; 1 при прямом определении ионов аммония; 10 при определении с предварительной отгонкой аммиака (т.к. для анализа используется 1/10 отгона). За результат анализа принимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений и Для которых выполняется следующее условие: Где - предел повторяемости, значения которого приведены в Таблице 2. Таблица 2 Значения предела повторяемости при вероятности 0,95 При невыполнении условия (1) могут быть использованы методы проверки приемлемости результатов параллельных определений и установления окончательного результата согласно раздела 5 ГОСТ Р ИСО 5725-6 . Расхождение между результатами анализа, полученными в двух лабораториях, не должно превышать предела воспроизводимости. При выполнении этого условия приемлемы оба результата анализа, и в качестве окончательного может быть использовано их среднее арифметическое значение. Значения предела воспроизводимости приведены в таблице 3. Таблица 3 Значения предела воспроизводимости при вероятности 0,95 При превышении предела воспроизводимости могут быть использованы методы оценки приемлемости результатов анализа согласно раздела 5 ГОСТ Р ИСО 5725-6 . 10. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ 10.2*. Результат анализа в документах, предусматривающих его использование, может быть представлен в виде: , 0,95, где - показатель точности методики. _______________ * Нумерация соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных. Значение рассчитывают по формуле: . Значение приведено в таблице 1. Допустимо результат анализа в документах, выдаваемых лабораторией, представлять в виде: , 0,95, при условии , где Результат анализа, полученный в соответствии с прописью методики; Значение характеристики погрешности результатов анализа, установленное при реализации методики в лаборатории, и обеспечиваемое контролем стабильности результатов анализа. Примечание. При представлении результата анализа в документах, выдаваемых лабораторией, указывают: количество результатов параллельных определений, использованных для расчета результата анализа; способ определения результата анализа (среднее арифметическое значение или медиана результатов параллельных определений). 10.2. В том случае, если массовая концентрация ионов аммония в анализируемой пробе превышает верхнюю границу диапазона, то допускается разбавление пробы таким образом, чтобы массовая концентрация ионов аммония соответствовала регламентированному диапазону. Результат анализа в документах, предусматривающих его использование, может быть представлен в виде: , 0,95, где - значение характеристики погрешности результатов анализа, откорректированное на величину погрешности взятия аликвоты. 11. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДИКИ В ЛАБОРАТОРИИ Контроль качества результатов анализа при реализации методики в лаборатории предусматривает: оперативный контроль процедуры анализа (на основе оценки погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры); контроль стабильности результатов анализа (на основе контроля стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости, среднеквадратического отклонения внутрилабораторной прецизионности, погрешности). 11.1. Алгоритм оперативного контроля процедуры анализа с использованием метода добавок Где - результат анализа массовой концентрации ионов аммония в пробе с известной добавкой - среднее арифметическое двух результатов параллельных определений, расхождение между которыми удовлетворяет условию (1) раздела 10; Результат анализа массовой концентрации ионов аммония в исходной пробе - среднее арифметическое двух результатов параллельных определений, расхождение между которыми удовлетворяет условию (1) раздела 9. Норматив контроля рассчитывают по формуле Где , - значения характеристики погрешности результатов анализа, установленные в лаборатории при реализации методики, соответствующие массовой концентрации ионов аммония в пробе с известной добавкой и в исходной пробе соответственно. При невыполнении условия (2) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (2) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению. 11.2. Алгоритм оперативного контроля процедуры анализа с применением образцов для контроля Оперативный контроль процедуры анализа проводят путем сравнения результата отдельно взятой контрольной процедуры с нормативом контроля . Результат контрольной процедуры рассчитывают по формуле: Где - результат анализа массовой концентрации ионов аммония в образце для контроля - среднее арифметическое двух результатов параллельных определений, расхождение между которыми удовлетворяет условию (1) раздела 9; Аттестованное значение образца для контроля. Норматив контроля рассчитывают по формуле: Где - характеристика погрешности результатов анализа, соответствующая аттестованному значению образца для контроля. Примечание. Допустимо характеристику погрешности результатов анализа при внедрении методики в лаборатории устанавливать на основе выражения: , с последующим уточнением по мере накопления информации в процессе контроля стабильности результатов анализа. Процедуру анализа признают удовлетворительной, при выполнении условия: При невыполнении условия (3) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (3) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению. Периодичность оперативного контроля процедуры анализа, а также реализуемые процедуры контроля стабильности результатов анализа регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории. Форма записи результатов анализа ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ И МЕТРОЛОГИИ СВИДЕТЕЛЬСТВО N 224.01.03.009/2004 об аттестации методики выполнения измерений Методика выполнения измерений массовой концентрации ионов аммония в природных и сточных водах фотометрическим методом с реактивом Несслера, разработанная ФГУ "Центр экологического контроля и анализа" МПР России (г.Москва), аттестована в соответствии с ГОСТ Р 8.563-96. Аттестация осуществлена по результатам метрологической экспертизы материалов по разработке методики выполнения измерений. В результате аттестации установлено, что методика соответствует предъявляемым к ней метрологическим требованиям и обладает следующими основными метрологическими характеристиками: 1. Диапазон измерений, значения показателей точности, повторяемости, воспроизводимости 2. Диаиазон измерений, значения пределов повторяемости и воспроизводимости при вероятности 0,95 3. При реализации методики в лаборатории обеспечивают: оперативный контроль процедуры измерений (на основе оценки погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры); контроль стабильности результатов измерений (на основе контроля стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости, среднеквадратического отклонения внутрилабораторной прецизионности, погрешности). Алгоритм оперативного контроля процедуры измерений приведен в документе на методику выполнения измерений. Процедуры контроля стабильности результатов выполняемых измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.

Предельно допустимая концентрация аммиака и ионов аммония в воде водоемов 2 мг/л по азоту (или 2,6 мг/л в виде иона NH+4), лимитирующий показатель вредности санитарнотоксикологический.

Определение с реактивом Несслера

Принцип метода. Метод основан на способности аммиака (свободный аммиак и ионы аммония) образовывать с щелочным раствором йодида ртути (I) окрашенные в желтый цвет соединения йодида меркураммония. При низкой концентрации аммиака и ионов аммония получают коллоидный раствор, пригодный для колориметрирования. При большом содержании (>3 мг/л) выпадает бурый осадок, в этом случае определение необходимо проводить после разбавления пробы безаммиачной водой.

Предел обнаружения 0,05 мг NH+4/л. Диапазон измеряемых количеств аммонийных ионов в пробе 0,005-0,150 мг.

Этим методом находят свободный аммиак, ионы аммония и аммиак, входящий в некоторые белковые соединения (альбуминоидный аммиак).

Проведению анализа мешают амины, хлорамины, ацетон, альдегиды, спирты и другие органические соединения, реагирующие с реактивом Несслера. В их присутствии обнаруживают аммиак после предварительной отгонки. Мешающее влияние жесткости воды устраняют, добавляя раствор сегнетовой соли. Большое количество железа, сульфиды и муть удаляют осветлением пробы воды цинковой солью. К 100 мл пробы прибавляют 1 мл сульфата цинка (100 г ZnSO3*7Н2О растворяют в безаммиачной воде, разбавляют до 1 л) и смесь тщательно перемешивают. Затем pH смеси доводят до 10,5, прибавляя 25% раствор гидроксида калия или натрия, проверяя pH стеклянным электродом или по индикаторной бумаге. После образования хлопьев осадок отделяют центрифугированием или фильтрованием через стеклянный фильтр. Увеличение объема жидкости необходимо учитывать при расчете. Можно также коагулировать цветные и мутные воды гидроксидом алюминия: 0,5 г сухого препарата или 2 мл суспензии добавляют к 300 мл воды, после 2-часового отстаивания верхний прозрачный бесцветный слой осторожно сливают сифоном. Мешающее влияние хлора устраняют добавлением тиосульфата или арсенита натрия (растворяют в безаммиачной воде 3,5 г тиосульфата натрия или 1 г арсенита натрия Na3AsO3 и доводят до 1 л). Для удаления 0,5 мг хлора достаточно прибавить 1 мл одного из реактивов.

Реактивы. 1. Безаммиачная вода. Устраняют следы аммиака фильтрованием дистиллированной воды через катионит в H+ форме или активированный уголь. Проверяют на наличие аммиака реактивом Несслера. Безаммиачную воду применяют для приготовления реактивов и разбавления пробы.

2. Реактив Несслера.

3. Тартрат калия-натрия (сегнетова соль), 50 % раствор. В безаммиачной воде при нагревании растворяют 50 г KNaC4H4O6*4Н2О, доводят объем до 100 мл и фильтруют. Прибавляют 6 мл реактива Несслера. После осветления и проверки на полноту осаждения аммиака реактив готов к употреблению.

4. Гидроксид алюминия, суспензия для коагуляции.

5. Фосфатный буферный раствор, pH 7,4. В безаммиачной воде растворяют 14,3 г дигидроортофосфата калия KH2PO3 и 90,15 г гидроортофосфата калия K2HPO4*3H2O. После растворения солей объем раствора доводят до 1 л.

6. Стандартные растворы хлорида аммония. а) Основной раствор. Хлорид аммония NH4Cl высушивают до постоянной массы при 100-105 °C. Растворяют 2,965 г соли в дистиллированной безаммиачной воде в мерной колбе вместимостью 1 л и доводят объем до метки той же водой, добавляют 2 мл хлороформа. Содержание ионов аммония (NH+4) 1 мг/мл. б) Рабочий раствор. Разбавляют 5 мл основного раствора в мерной колбе вместимостью 100 мл безаммиачной водой до метки. Содержание ионов аммония 0,05 мг/мл. Применяют свежеприготовленным.

Ход определения. Качественное определение с приближенной количественной оценкой. В пробирку диаметром 13-14 мм наливают 10 мл исследуемой воды, прибавляют 0,2-0,3 мл тартрата калия-натрия и 0,2 мл реактива Несслера. Через 10-15 мин проводят приближенное определение по табл. 11.

Прямое количественное определение. Объем исследуемой воды берут, исходя из приближенной количественной оценки. Оптимальная концентрация для колориметрирования находится в пределах до 0,15 мг NH+4 в определяемом объеме. В соответствии с этим и следует подбирать необходимый объем, доводя, где это требуется, до 50 мл безам-миачной водой.

В колбу помещают 50 мл исследуемой или разбавленной пробы, приливают 1 мл 50% тартрата калия-натрия и 1 мл реактива Несслера, перемешивают. Через 10 мин фотоколориметрируют в кюветах с толщиной оптического слоя 2-5 см, в зависимости от концентрации аммиака, с фиолетовым светофильтром (λ 425 нм) по отношению к безаммиачной воде, в которую добавлены соответствующие реактивы. Окраска устойчива 1 ч.

Определение с отгоном. Аммонийные соединения отгоняют кипячением воды, добавляя к ней фосфатную буферную смесь pH 7,4.

Отгон проводят в приборе с притертыми стеклянными частями, который предварительно освобождают от следов аммиака. Для этого в него наливают безаммиачную воду и кипятят до исчезновения в отгоне следов аммиака.

В колбу прибора вносят 300-500 мл исследуемой воды, добавляют 10 мл буферной смеси и отгоняют не менее 50% воды в мерные колбочки на 50 мл, содержащие по 10 мл безаммиачной воды, в которую опускают конец холодильника. Ион NH+4 определяют в каждой колбочке так же, как и при прямом методе, доводя объем до 50 мл безаммиачной водой. Вычислив содержание аммонийных ионов (мг) в каждой порции отгона (по калибровочному графику или визуально), результаты складывают и пересчитывают на 1 л, учитывая объем пробы, взятый для отгона.

Калибровочный график . В ряд мерных колб вместимостью 50 мл вносят 0-0,1-0,2-0,5-1-1,5-2-3 мл рабочего стандартного раствора, что соответствует содержанию 0-0,005-0,01-0,025-0,05-0,075-0,10-0,15 мг NH+4. Доводят безаммиачной водой до метки и прибавляют реактивы, как при анализе пробы. Фотометрируют через 10 мин после прибавления реактива Несслера. Калибровочный график строят в координатах оптическая плотность - содержание ионов NH+4 (мг).

Концентрацию ионов аммония (мг NH4+/л) рассчитывают по формуле:

Для выражения результатов в форме аммонийного азота (мг N/л) полученную величину (мг NН+4/л) умножают на коэффициент 0,77. Для санитарного контроля за качеством воды обязательно указывают форму выражения результатов (мг N/л или мг NH4/л).

Определив суммарную концентрацию (мг NH+4/л), полученный результат делят на эквивалент ионов аммония, равный 18,04, получают общее содержание (мг-экв/л). Затем по табл. 12, зная pH и температуру воды, находят относительное содержание свободного аммиака в процентах. Вычитая его из 100% (суммарное содержание), получают относительное содержание ионов аммония. Зная суммарное содержание (мг-экв/л) и процентное соотношение, вычисляют количество каждого вещества (мг-экв/л), а умножая соответственно на 17,03 и 18,04 - концентрации свободного аммиака и ионов аммония (мг/л).

Таблица составлена для растворов с ионной силой 0,025, т. е. с общим содержанием солей приблизительно 1 г/л. Колебания в ионной силе сравнительно мало отражаются на относительном содержании свободного аммиака. Влияние температуры весьма значительно, особенно при средних значениях pH.

Определение с фенол-гипохлоритом

Принцип метода. Метод основан на реакции ионов аммония в щелочной среде с фенолом и гипохлоритом давать окрашенное в голубой цвет соединение - индофенол. На первой стадии реакция происходит между ионами аммония и гипохлоритом до хлорамина и на второй - хлорамина с молекулой фенола до п-аминофенола, который со второй молекулой фенола образует сначала 4,4"-дигидроксидифеноламин, а затем индофенол. В качестве катализатора и стабилизатора вводят соль марганца (II). Предел обнаружения 0,01 мг ЫН4+/л. Диапазон измеряемых концентраций без разбавления пробы - 0,01-1 мг NH+4/л.

Определению не мешают такие азотсодержащие соединения, как меламин, дицианамид, карбамид, циануровая кислота. Мешают медь, а также восстановители, реагирующие с гипохлоритом (цианиды, роданиды), большая щелочность (свыше 500 мг-экв/л), кислотность (более 100 мг-экв/л). Это количество редко встречается в воде водоемов, в таких случаях предварительно отгоняют аммиак. Мешающее влияние сероводорода и сульфидов устраняют подкислением пробы до pH 3 и продуванием воздуха, не содержащего аммиака, до исчезновения запаха сероводорода. Мешающее влияние мутности и цветности учитывают при анализе, измеряя их оптическую плотность в условиях анализа и вводя соответствующие поправки.

Реактивы. 1. Безаммиачная вода, на ней готовят все реактивы и ею разбавляют пробы.

2. Фенолят натрия, раствор. В 20-40 мл безаммиачной воды растворяют 2,5 г гидроксида натрия и в другой порции воды- 10 г бесцветных кристаллов фенола. Растворы смешивают и доводят объем до 100 мл безаммиачной водой. Хранят в темноте при 0-3°С, срок хранения 1 нед.

3. Гипохлорит натрия, 3% раствор. К 50 г хлорной извести (с содержанием не менее 25% активного хлора) приливают 85 мл безаммиачной воды и перемешивают. Растворяют 35 г безводного карбоната натрия в 85 мл безаммиачной воды. Затем к раствору хлорной извести при непрерывном перемешивании стеклянной палочкой постепенно в течение 15 мин прибавляют раствор карбоната натрия. Полученная масса сначала густеет, а потом по мере прибавления карбоната натрия разжижается. Образующуюся суспензию фильтруют под вакуумом через воронку со стеклянной пористой пластинкой № 2, используя водоструйный насос. Можно оставить раствор до осветления в стакане, а затем слить надосадочную жидкость. Хранят раствор в склянке темного стекла с притертой пробкой при 0-3°С. Можно применять продажный препарат.

4. Гипохлорит натрия, рабочий раствор. Готовят разбавлением 3% раствора безаммиачной водой в соотношении 1:1. Содержание активного хлора должно быть в пределах 0,8- 1,1%, определяется, как указано будет далее.

5. Сульфат марганца(II), 0,003 M раствор. В мерной колбе вместимостью 100 мл в безаммиачной воде растворяют 50 мг MnSO4 или 70 мг MnSO4*5Н2О и доводят объем до метки этой же водой.

6. Стандартные растворы.

Ход определения. В мерную колбу вместимостью 50 мл помещают 10 мл исследуемой воды (или меньший объем), добавляют до 25 мл безаммиачную воду и приливают 0,05 мл (1 каплю) 0,003 M сульфата марганца. Затем при непрерывном помешивании вносят 0,5 мл рабочего раствора гипохлорита натрия и сразу же 0,6 мл фенолята натрия. Окраска развивается полностью за 10 мин и устойчива 24 ч. Фотометрируют на ФЭКе при красно-оранжевом светофильтре при спектрофотометре (к 630 нм) в кюветах с толщиной оптического слоя 1-2 см по отношению к дистиллированной воде, в которую добавлены те же реактивы. Одновременно измеряют оптическую плотность исследуемой воды без добавления реактивов, ее вычитают из оптической плотности пробы.

Калибровочный график. Прибавляют реактивы и фотометрируют, как при анализе пробы.

Работа добавлена на сайт сайт: 2016-06-20

Заказать написание уникльной работы

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Перед выполнением лабораторной работы студент должен получить допуск к выполнению работы у

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">преподавателя.

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Знание студентом методики лабораторной работы и ответов на контрольные вопросы

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">ОБЯЗАТЕЛЬНО! ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Лабораторная работа № " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">1

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Тема: «Определение ионов аммония в природных и сточных водах»

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Цель работы ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">: " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">научиться ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">определять наличие и количество ионов аммония с использованием реактива Несслера в природных и сточных водах

Посуда	Реактивы	Приборы
Мерные колбы емкостью 50, 100, 500 и 1000 дм 3 ; Пипетки Мора емкостью 5, 10, 25, 50 дм 3 ; Колбы плоскодонные емкостью 500 дм 3 ; Пробирки; Воронки для фильтрования; Пипетки на 1, 2, 5, 10 дм 3 ;	Стандартный образец ионов аммония (например, с 1 мг/дм 3 ) или аммоний хлористый; Реактива Несслера; Калий фосфорнокислый однозамещенный; Калий фосфорнокислый двузамещенный; Тиосульфат натрия; Цинк сернокислый 7 ми водный; Калий-натрий виннокислый 4-х водный (сегнетовая соль KNaC 4 H 4 O 6 ×4 H 2 O ) ; Трилон Б; Калий йодистый; Серная кислота;	Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр для измерения светопоглощения при λ = 425 нм; Кюветы с толщиной слоя 1 и 5 см; Весы лабораторные.

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Азот является основным компонентом живых организмов. В природе, например, в водоемах, постоянно происходит круговорот соединений азота при участии различных процессов, которые происходят как в живой так и неживой природе. Вследствие, распада белков в водоемах образуется аммиак, который со временем окисляется до нитратов и нитритов.

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Фермы по разведению животных являются самыми большими загрязнителями природных вод аммиаком, нитратами - поверхностные воды с полей и сточные воды производств. Они создают благоприятные условия для развития сине-зеленых водорослей и нарушают функционирование природных экосистем.

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Наличие тех или иных соединений азота позволяет установить время поступления загрязненных аммиачными соединениями сточных вод:

• " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">наличие аммиака и отсутствие нитритов и нитратов – загрязнение произошло недавно
• " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">одновременное наличие и восстановленных, и окисленных соединений азота- со времени сброса сточных вод прошло некоторое время
• " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">высокое содержание нитритов и особенно нитратов при отсутствии соединений аммония – загрязнение произошло давно – аммиак успел окислится " xml:lang="he-IL" lang="he-IL">׃

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Содержание нитратов в питьевой воде не должен превышать 45мг/л, нитритов – 3,3 мг/л.

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Метод определения аммиака основан на образовании комплексного соединения йодида оксимеркуратаммония (йодистая соль основания Милона, которая при не большом содержании ионов аммония и измерении светопоглощения при λ=425 нм у кюветах с толщиной слоя 20 см) красно-коричневого цвета во время взаимодействия иона аммония или аммиака с реактивом Несслера:

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> " xml:lang="en-US" lang="en-US">Hg

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> / \

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">[О " xml:lang="en-US" lang="en-US">NH ;vertical-align:sub" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">2 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">] " xml:lang="en-US" lang="en-US">I " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> + 7 " xml:lang="en-US" lang="en-US">KI " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> + 2 " xml:lang="en-US" lang="en-US">H ;vertical-align:sub" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">2 " xml:lang="en-US" lang="en-US">O

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> \ /

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> Hg

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Методика является нормативной для аналитической службы органов государственного контроля по уровню загрязнения и состоянием окружающей среды Украины.

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Определению ионов аммония могут мешать различные факторы, способы нейтрализации их воздействия приведены в таблице 1.

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Таблица 1

№ п/п	Мешающий фактор	Способ нейтрализации фактора
	Амины, хлорамины, ацетон, альдегиды, спирты, фенолы	Предварительная отгонка пробы, при рН=7,4 с добавлением фосфатного буферного раствора
	Жесткость воды	Добавлением раствора 0,5-1,0см 3 сегнетовой соли либо трилона Б на 50см 3 пробы
	Взвешенные вещества	Центрифугированием либо фильтрованием
	Железо, сульфиды	Добавлением 1см 3 тиосульфата цинка (100г/дм 3 )
	Хлор	Добавлением тиосульфата (3,5г/дм 3 ) или метаарсенита натрия (1г/дм 3 )
	Гуминовые вещества	Отгонкой либо добавлением 2-5см 3 суспензии гидроксида алюминия в 300см 3 пробы

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Анализ отобранной пробы выполняют либо в день отбора проб или консервируют с добавлением 1см ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> концентрированной серной кислоты на 1 дм ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">. Консервированную пробу можно сохранять двое суток.

;text-decoration:underline" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Для выполнения измерений готовят такие растворы:

• " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">основной раствор аммония хлористого: 2,9650 г аммония хлористого растворяют в мерной колбе 1000 см ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> в небольшом объеме воды, а потом доводят до метки. 1см ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> содержит 1мг аммоний-ионов. Приготовленный раствор сохраняют в банке с темного стекла на протяжении одного года. Или используют стандартный образец (СО);
• " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">рабочий раствор аммония хлористого: 1 см ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> основного раствора или СО доводят до метки безаммиачной водой в мерной колбе до 200 см ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">.
• " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Калий-натрий виннокислый (сегнетовая соль): 50г калия-натрия виннокислого 4-водного растворяют в бидистиллированной воде, доводят до 100 см ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> и добавляют 0,2-0,5 см ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> реактива Несслера

;text-decoration:underline" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Фотометрический анализ

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Фотометрический анализ является общим названием всех методов, которые основаны на светопоглощении. В основе фотометрического анализа лежит реакция образования (или разрушения) соединений, которые поглощают свет. При образовании соединения, которое поглощает свет, количество продукта реакции пропорционально оптической плотности раствора. А разрушение соединения, которое поглощает свет, характеризуется уменьшением оптической плотности раствора, пропорциональной количеству продукта реакции. Таким образом, измерение оптической плотности раствора продукта реакции дает возможность установить количество вещества, которое вступило в реакцию с реактивом.

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Фотометрическое определение состоит из двух стадий׃ образование соединения, которое поглощает свет, и измерение оптической плотности (интенсивности окраски) раствора.

;text-decoration:underline" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Основной закон светопоглощения (закон Ламберта-Бугера-Бера)

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">,

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">где

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">-оптическая плотность раствора при определенной длине волны λ;

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">- коэффициент светопоглощения, величина постоянная для раствора данного соединения при прохождения света с длинной волны λ;

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">-толщина исследуемого слоя раствора (длина кюветы), см;

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">- молярная концентрация раствора, моль/л.

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Физический смысл ׃ при =1см и =1моль/л, тогда =.

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">То есть, молярный коэффициент поглощения равен оптической плотности одномолярного раствора при толщине слоя исследуемого раствора (длине кюветы) равной 1см.

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> характеризирует внутренние свойства вещества и не зависит от концентрации, толщины слоя и интенсивности освещения.

;text-decoration:underline" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Графическое отображение закона Ламберта-Бугера-Бера

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Зависимость оптической плотности (светопоглощения) от концентрации веществ в растворе принято изображать графически. На оси абсцисс откладывают значения концентрации, а на оси ординат – соответственно значения оптической плотности. Соответственно основному закону фотометрии на графике получаем прямую линию, которая проходит через начало координат.

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Ход выполнения работы:

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">1) " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Визуальный метод определения наличия аммиака в пробе

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">В пробирку наливают 10 дм ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> воды, которую анализируют. Прибавляют пару капель 50%-ного раствора сегнетовой соли, это предотвращает появление белого осадка гидроксида магния, который мешает анализу (ионы магния всегда содержатся в воде в небольших количествах). Добавляют (пару капель) реактива Несслера. Ставят пробирку в штатив на 10 минут. По данным таблицы определяют содержание аммиака в воде.

Табл . 2 Шкала для определения содержания аммиака в воде

Окраска при осмотре		Окраска при осмотре	Массовая концентрация аммиака, мг/л
сбоку	сверху		сбоку	сверху
Нет	Нет	0,0 5	Светло-желтая	Светло-желтая	1 ,0
Нет	Еле заметная	0, 1	Светло-желтая	Желтая	>2,0
Еле заметная	Светло-желтая		Желтая	Интенсивно желто-бурая
Светло-желтая	Желтоватая

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">
2) " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Количественный фотоколориметрический метод

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> В мерные колбы емкостью 50 см ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> помещают 0,0; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0 см ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> рабочего стандартного раствора аммония хлористого и доводят безаммиачной водой до метки. Полученные растворы содержат 0,0; 0,005; 0,1; 0,2; 0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1,00 мг ионов аммония соответственно.

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">К 50 см ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> реактива Несслера и перемешивают. Через 10 минут измеряют светопоглощение. Со значения светопоглощения отнимают значение светопоглощение холостой пробы.

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Градуировочный график строят в координатах: светопоглощение – содержание ионов аммония, мг, с учетом поправки на холостую пробу.

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Выполнение измерений:

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">В мерную колбу на 50 см ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> заливают 50см ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> исходной или осветленной пробы, или меньший объем доведенный до 50см ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> бесаммиачной водой, а потом к 50 см ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> раствора ионов аммония добавляют 0,5-1,0 см ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> раствора сегнетовой соли или трилона Б, 1 см ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> реактива Несслера и перемешивают. Через 10 минут измеряют светопоглощение. По калибровочной кривой (градуировочному графику) определяют концентрацию ионов аммония в исследуемой пробе.

;text-decoration:underline" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Порядок работы на ФЕК׃

1. " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">За 30 минут перед проведением измерений включить прибор в сеть ("прогреть" прибор).
2. " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Установить длину волны на 425 нм.
3. " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Заполнить кювету холостой пробой и измерить светопоглощение.
4. " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Дальнейшее измерение светопоглощения вести относительно холостой пробы.

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">После работы вымыть кюветы, выключить прибор.

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Оформление результатов работы

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Содержание ионов аммония(С ;vertical-align:sub" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">NH4+ " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">) в мг/дм ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> вычисляют по формуле " xml:lang="he-IL" lang="he-IL">׃

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">,

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">где

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> С ;vertical-align:sub" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">гр " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">- содержание ионов аммония, определенное по графику, мг

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> " xml:lang="en-US" lang="en-US">V " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">- объем анализируемого раствора, который используют для анализа, см ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">.

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Оформление результатов лабораторной работы (построение градуировочного графика на миллиметровой бумаге, определение по графику искомой концентрации ионов аммония, проведение вычислений по формуле).

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Сравнить полученные результаты по двум методам, сделать соответствующие выводы.

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">
Контрольные вопросы:

1. " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Запишите математическое выражение закона Ламберта-Бугера-Бера.
2. " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Опишите порядок выполнения работы и измерений.
3. " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Как и с какой целью строят градуировочный график?
4. " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Приведите блок-схему всех систем фотоколориметров и спектрофотометров.
5. " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Какая реакция лежит в основе определения ионов аммония с реактивом Несслера?
6. " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">О чем говорит наличие в воде тех или иных соединений азота?
7. " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Какова цель данной работы, зачем экологи определяют наличие ионов аммония в природных и сточных водах?
8. " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Какой метод определения ионов аммония более точен визуальный или фотометрический?

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">
Лабораторный практикум (вода)

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Лабораторная работа № 2

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Тема: «Определение ионов меди с помощью трилонометрии ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">»

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Цель работы: ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">научиться определять ионы меди способом трилонометрии.

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Метод комплексонометрического титрования основан на способности металлоиндикаторов, образовывать окрашенные комплексные соединения определяемого металла с индикатором. Образование комплекса определяемого метала с металлоиндикатором происходит до достижения точки эквивалентности, по мере достижения точки эквивалентности комплекс определяемого метала с индикатором постепенно разрушается и образуется более прочный комплекс металла с титрантом (трилоном Б). Метод определения меди в природных водах, основан на их способности в щелочной среде образовывать с мурексидом комплексное соединение, окрашенное, в оранжево-розовый цвет. При титровании раствором трилона Б происходят разрушение менее прочного комплекса металлиндикатора с никею и образование комплексоната меди. В точке эквивалентности, когда выделяется индикатор в свободном виде, изменяется окраска раствора. В отсутствие ионов меди цвет раствора мурексида при рН>10 лиловый. Определение меди возможно при содержании его не менее 0,03 мг-экв/л.

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Ход выполнения работы:

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Отбирают 1 мл пробы, затем переносят в колбу для титрования, далее добавляют 25 мл дистиллированной воды и 5 мл буфера, а так же на кончике шпателя индикатор " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">мурексид ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> и все хорошо перемешивают. Оттитровывают раствором трилона «Б» (до перехода окраски из оранжевой в ярко фиолетовую).

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">1. Рассчитывают по формуле:

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">где ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> ;color:#000000" xml:lang="en-US" lang="en-US">V ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">2. Рассчитать по уравнению реакции количество мг-экв Cu ;vertical-align:super;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">2+ ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> в 1 литре исследуемой воды.

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Молярная масса трилона Б:

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Контрольные вопросы:

1. " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">
2. " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">
3. " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">
4. " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">
5. " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">
Лабораторный практикум (вода)

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Лабораторная работа № 3

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Тема: «Определение ионов никеля с помощью трилонометрии. ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">»

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Цель работы ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">: научиться определять ионы никеля способом трилонометрии.

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Краткие теоретические сведения:

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Данная реакция протекает по уравнению:

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Таким образом, видно, что 1 моль комплексона (трилона Б) связывает 1 моль металла. В качестве индикаторов при комплексонометрическом титровании применяют различные органические вещества, в основном красители, образующие комплексы с ионами определяемых металлов (металлоиндикаторы). Наибольшее распространение получили эриохром черный Т, кислотный хром темно-синий и мурексид.

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Метод комплексонометрического титрования основан на способности металлоиндикаторов, образовывать окрашенные комплексные соединения определяемого металла с индикатором. Образование комплекса определяемого метала с металлоиндикатором происходит до достижения точки эквивалентности, по мере достижения точки эквивалентности комплекс определяемого метала с индикатором постепенно разрушается и образуется более прочный комплекс металла с титрантом (трилоном Б). Метод определения меди в природных водах, основан на их способности в щелочной среде образовывать с мурексидом комплексное соединение, окрашенное, в оранжево-розовый цвет. При титровании раствором трилона Б происходят разрушение менее прочного комплекса металлиндикатора с никеля и образование комплексоната никеля. В точке эквивалентности, когда выделяется индикатор в свободном виде, изменяется окраска раствора. В отсутствие ионов никеля цвет раствора мурексида при рН>10 лиловый. Определение никеля возможно при содержании его не менее 0,03 мг-экв/л.

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Ход выполнения работы:

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Отбирают 1 мл пробы, затем переносят в колбу для титрования, далее добавляют 25 мл дисцилированной воды и 5 мл буфера, а так же на кончике шпателя индикатор и все хорошо перемешивают. Оттитровывают раствором трилона «Б» (до перехода окраски из оранжевой в ярко фиолетовую).

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Оформление экспериментальных данных

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">1. Рассчитывают по формуле:

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">где ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> - объем трилона «Б» взятый для титрования (мл);

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">- нормальная концентрация трилона «Б» (моль/л);

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> ;color:#000000" xml:lang="en-US" lang="en-US">V ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">- объем пробы, взятой для анализа (мл);

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> 1000 – коэффициент пересчета.

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">2. Рассчитать по уравнению реакции количество мг-экв ;color:#000000" xml:lang="en-US" lang="en-US">Ni ;vertical-align:super;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">2+ ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> в 1 литре исследуемой воды.

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Молярная масса трилона Б:

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Эквивалентная масса трилона Б:

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Контрольные вопросы:

1. " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Сущность метода комплексонометрии.
2. " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Индикаторы в комплексонометрическом методе анализа.
3. " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Чем обусловлено изменение окраски индикатора в процессе титрования трилоном Б?
4. " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Опишите основные этапы и правила титрования.
5. " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Какую буферную смесь и с какой целью использовали в данной лабораторной работе?

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">
Лабораторный практикум (вода)

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Лабораторная работа № 4

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Тема: " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">«Определение фосфатов-ионов в природных и сточных водах»

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> Цель: " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> научиться ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">определять наличие и количество фосфат-ионов в природных и сточных водах

Посуда	Реактивы	Приборы
Посуда мерная лабораторная (цилиндры, мензурки, колбы, пробирки) Бюретки Фильтры беззольные Воронки стеклянные Пипетки Мора емкостью 50, 100, 250, 500, 1000 см 3	Аммоний молибденово-кислый Калий фосфорно-кислый однозамещенный Кислота серная Кислота азотная Вода дистиллированная Аммоний ванадиево-кислый мета.	Весы лабораторные общего назначения Сушильный шкаф Эксикатор Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр (ФЭК-56) для измерения λ=440 нм, кюветы 10мм и 20 мм.

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Краткие теоретические сведения

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Фосфор принадлежит к биогенным элементам. Растения и животные потребляют его соединения, а при гибели фосфорсодержащие вещества снова поступают в окружающую среду. Повышенное содержание в водоемах фосфора и азота обусловливает их эвтрофикацию.

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Соединения фосфора поступают в водоемы с поверхностными водами, которые смывают их с полей, где они вносятся как удобрения; со сточными водами производств фосфорной кислоты, фосфатов, суперфосфата; с бытовыми водами и бытовыми отходами в составе моющих средств.

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Ход выполнения работы

;text-decoration:underline" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Приготовление растворов:

• " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Основной раствор фосфата: 3-6 г однозамещенного фосфорнокислого калия (КН ;vertical-align:sub" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">2 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">РО ;vertical-align:sub" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">4 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">) помещают в бюкс и высушивают при температуре 108±4 ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">0 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">С на протяжении 2-х часов. Охлаждают в эксикаторе 40-50минут. Взвешивают 1,9174±0,0002г однозамещенного фосфорнокислого калия и переносят его в мерную колбу емкостью 1000 дм ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">. Растворяют в небольшом объеме воды, добавляют 10см ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> концентрированной серной кислоты, доводят до деления дистиллированной водой и тщательно перемешивают.1 см ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> раствора содержит 1 мг Р ;vertical-align:sub" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">2 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">О ;vertical-align:sub" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">5 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">. раствор стойкий на протяжении 3 недель.
  • " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Рабочий раствор фосфата: 50см ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> основного раствора фосфата переносят в мерную колбу емкостью 500см ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">, доводят до метки дистиллированной водой, перемешивают, 1см ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> рабочего раствора содержит 0,1 мг Р ;vertical-align:sub" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">2 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">О ;vertical-align:sub" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">5 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> (0,124 мг РО ;vertical-align:sub" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">4 ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3- " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">). Раствор пригоден на протяжении недели.
  • " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Раствор А: взвешивают 2,50±0,02 г аммония ванадиевокислого мета, растворяют в 500 см ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> дистиллированной воды при температуре 60-90 ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">0 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">С, прибавляют 20 см ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> азотной кислоты плотностью 1,4 г/см ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">, охлаждают, переносят в 1000 см3 мерную колбу, доливают водой до метки и, при необходимости, фильтруют
  • " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Раствор Б: взвешивают 50±0,02 г молибденово-кислого аммония, растворяют в 500см ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> воды при температуре 50 ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">0 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">С в мерной колбе емкостью 1000см ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">. Охлаждают и доливают водой до метки. Если раствор каламутный его фильтруют.
  • " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Раствор В: раствор азотной кислоты (1:2) готовят, смешивая один объем концентрированной азотной кислоты с двумя объемами дистиллированной воды.
  • " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Смешанный реактив: перед началом определения смешивают равные объемы растворов А, Б, В в указанной последовательности в количестве необходимой на день работы. Фильтруют через фильтр "синяя лента".

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Выполнение определений:

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Пробу сточной воды фильтруют сквозь бумажный фильтр "синяя лента" в полиэтиленовую посуду. Первые порции фильтрата отбрасывают. Потом отбирают аликвоты (5-50 см ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">) так, чтобы величина светопоглощения была не меньше 0,08. Аликвоту вливают в 100 см ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> мерную колбу и потом действуют, как при построении графика.

;text-decoration:underline" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Построение градуировочного графика.

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Для построения графика в 8-ми мерных колбах емкостью 100 см ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">, с микробюретки (или пипеткой) вносят 0,00 ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">; ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">1,00 ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">; ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">2,00; 3,00; 4,00; 5,00; 10,00; 25,00 см ;vertical-align:super;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> рабочего раствора фосфата, что отвечает 0,0 ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">; ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">0,1; 0,2…2,5 мл Р ;vertical-align:sub;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">2 ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">О ;vertical-align:sub;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">5 ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">. Доливают дистиллированной водой до 25 см ;vertical-align:super;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">, потом приливают 25,0 см ;vertical-align:super;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">смешанного реактива (можно с цилиндра) доводят объем до метки водой, перемешивают и сразу же определяют светопоглощение (оптическую плотность растворов против дистиллированной воды λ = 440 нм. Для растворов с 1 по 5 используют кювету 20 мм, а для растворов с 5 по 8 – кювету 10 мм. Одновременно выполняют холостое определение на 25 см ;vertical-align:super;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 ;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> дистиллированной воды (раствор 1).

;color:#000000" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Строят график в координатах: m, мг – светопоглощение по средним значениям с 4-х параллельных определений, вычитанием значения холостого определения. Отдельные точки графика необходимо проверять каждую неделю.

Оформление экспериментальных данных

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> Содержание фосфатов С, мг/см ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> в перерасчете на Р ;vertical-align:sub" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">2 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">О ;vertical-align:sub" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">5 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> рассчитывают по формуле:

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">С (Р ;vertical-align:sub" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">2 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">О ;vertical-align:sub" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">5 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">) = (" xml:lang="en-US" lang="en-US">m " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> * 1000) / " xml:lang="en-US" lang="en-US">V " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">,

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">а при перерасчете на РО ;vertical-align:sub" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">4 ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3- " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> - по формуле:

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">С (РО ;vertical-align:sub" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">4 ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3- " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">) = (" xml:lang="en-US" lang="en-US">m " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">*1000*1,24) / " xml:lang="en-US" lang="en-US">V " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">,

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">где " xml:lang="en-US" lang="en-US">m " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> – масса Р ;vertical-align:sub" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">2 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">О ;vertical-align:sub" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">5 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> в анализируемой пробе, рассчитывается по градуированному графику, мг;

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> " xml:lang="en-US" lang="en-US">V " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU"> – объем сточной воды, взятой на анализ, см ;vertical-align:super" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">3 " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">.

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Оформление результатов лабораторной работы (построение градуировочного графика на миллиметровой бумаге, определение по графику искомой концентрации фосфат-ионов, проведение вычислений по формуле).

" xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Контрольные вопросы:

1. " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">О чем говорит наличие в воде тех или иных соединений фосфора?
2. " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Какова цель данной работы, зачем экологи определяют наличие фосфат-ионов в природных и сточных водах?
3. " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Что такое градуировочный график?
4. " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">В каких координатах строится градуировочный график?
5. " xml:lang="ru-RU" lang="ru-RU">Как определить по градуировочному графику концентрацию фосфат ионов в анализируемой пробе.

Обсуждение: ПНД Ф 14.1:2:4.262-10. Количественный химический анализ вод. Методика измерений массовой концентрации ионов аммония в питьевых, поверхностных (в том числе морских) и сточных водах фотометрическим методом с реактивом Несслера

Комментарии к методике измерений.

Несмотря на значительные потенциальные погрешности метода измерения, методика допущена для целей экологического контроля, ввиду простоты применения, относительно низкой стоимости. Кроме того методика содержит рекомендации по повышению надёжности измерений, описана в достаточной для применения степени.

Рассматривая данный документ, важно понимать почему необходимо измерять массовую концентрацию ионов аммония в водах. Надо отметить, что жизненный цикл азота в окружающей среде достаточно хорошо изучен, а не так давно завершённые научные исследования заставляют серьёзно задуматься о роли человечества в глобальных природных катастрофах. Но речь не об этом, а о том, почему именно ионы аммония в воде так важны.

Наряду с редокс-уровнем, природные воды характеризуются понятием редокс-буферности или редокс-ёмкости. Надо отметить, что редокс-процессы удобны для выражения окислительно-восстановительного потенциала водной системы. Некоторые соединения, присутствующие в системе, способны окисляться или восстанавливаться, препятствуя значительным изменениям при добавлении небольших количеств сильно окисляющих или восстанавливающих агентов. При этом важно, чтобы в системе сохранялся свободный кислород, тогда величина редокс-уровня остаётся высокой. Высокий – не значит, имеющий определённое числовое значение, и связано с различным прохождением реакций с кислородом. Азот в виде нитрата является важным компонентом питания живых систем. Именно живые организмы играют существенную роль в химическом цикле азота в окружающей среде. Концентрация нитрат-ионов в природных водах достаточно низкая и эти ионы не оказывают влияние на редокс-буферность природных вод. Исключение могут составлять лишь почвенные воды.

Ионы аммония вступают во взаимодействие с почвенно-поглощающим комплексом (ППК), причём часть ионов в результате такого взаимодействия теряет подвижность. Обычно в почвах содержание связанного с ППК обменного аммония на порядки выше, чем свободного. Поэтому концентрация ионов аммония в почвенном растворе также невелика. Резкое увеличение связано с процессами аммонификации – разложения органических веществ специфическими аммонифицирующими организмами. Стоит отметить, что эти организмы часто относятся к категории патогенов. Для резкого увеличения ионов аммония колонии микроорганизмов должны резко расти, меняя баланс микробиоциноза, комфортного для человека. Учитывая, что современные исследования показывают 80% - ю зависимость результата от деятельности аммонифицирующих микроорганизмов в процессе, чаще всего, увеличение ионов аммония указывает на нарушение санитарно-гигиенических нормативов в технологическом производственном процессе. Именно поэтому важно использовать данную методику для целей экологического контроля.

Для живых организмов на планете Земля критичен и недостаток азота и его избыток в органических и неорганических соединениях, так как он активно принимает участие в процессах энергетического обмена и баланса среды.