Лабораторна робота №3 Визначення вмісту Купруму у розчині фотометричним методом

Мета роботи: визначення вмісту Купруму фотометричним методом.

Завдання:

1. Вивчити визначення вмісту Купруму у розчині фотометричним методом.

2. Визначити світлофільтр, який відповідає найбільшому значенню поглинання досліджуваного розчину.

3. Побудувати градуювальний графік залежності оптичної густини D від концентрації Купруму в розчині (С) і визначити вміст Купруму в досліджуваному розчині.

   1. Лабораторне приладдя, реактиви, матеріали

Колориметр фотоелектричний концентраційний КФК-2; вода дистильована; кювети для КФК-2 30-50мм; аналітичні ваги ВЛР-200; колби місткістю 25мл; піпетки мірні місткістю 1, 2, 5, 10, 25 і 50 см³; сіль купруму (CuSO₄ ∙ 5Н₂О ); 5%-ний розчин аміаку (гідроксиду амонію).

2. Теоретичні відомості

Вміст у воді Al, Be, Mn, Cu, поліфосфатів, Pb, Zn, Ag, V, радію-226, стронцію-90, As і ін. – це показник присутності хімічних речовин, що поступають у водойми зі стічними водами.

Купрум та його сполуки дуже токсичні для усіх представників водної флори і фауни, для теплокровних і людини.

Основними антропогенними джерелами надходження Купруму в навколишнє середовище є підприємства кольорової металургії, транспорт, добрива і пестициди, що вміщують Купрум, гальванізація та ін.

Широкого розповсюдження набуло визначення вмісту Купруму в розчині фотометричним методом. Визначення Купруму базується на утворенні комплексної сполуки іонів Купруму з аміаком, що має інтенсивне синьо-фіолетове забарвлення.

Низьке значення молярного коефіцієнта поглинання аміакату купруму дозволяє визначити досить високі концентрації іонів.

3. Послідовність виконання роботи

   1. Ознайомитися з лабораторним устаткуванням, реактивами і матеріалами та теоретичними положеннями.

   2. Приготувати стандартний розчин солі купруму. Для цього потрібно розрахувати наважку солі з певною концентрацією і певним об’ємом,а потім розчинити її в воді і довести об’єм до 200 мл.

Наприклад, потрібно приготувати 100 мл солі СuSO₄ ∙ 5H₂O з концентрацією 1 моль/л. Знаходимо молярну масу еквіваленту (Z= 2). Потім за формулою: m = M ( 1/Z ∙ СuSO₄ ∙ 5H₂O ) ∙ C ∙ V визначаємо масу сухої солі. Далі цю масу ми розчиняємо в воді, об’єм доводимо до 200 мл.

3. Приготувати вісім стандартних розчинів. Для цього у вісім мірних колб місткістю 25мл, додати від 1 до 8мл аміаку і водою довести об’єм кожного з розчинів до позначки.

4. Для підвищення чутливості вимірювання оптичної густини розчину вибрати світлофільтр, що відповідає найбільшому значенню поглинання променів світлофільтром. Для цього виміряти оптичну густину розчину, який має найбільш інтенсивне забарвлення, з усіма світлофільтрами фотоколориметра КФК-2. Результати вимірів записати у вигляді табл. 3.1.

Світлофільтр, при якому досягається максимальна оптична густина, є найкращим для проведення досліду.

5. З обраним світлофільтром по черзі на КФК-2 визначити оптичну густину стандартних розчинів. Результати вимірів представити у вигляді табл. 3.2.

Таблиця 3.1. Результати визначення оптичної густини розчину при використанні різних світлофільтрів фотоколориметра КФК-2

Довжина хвилі світлофільтру λ, нм	315	364	400	440	490	540	590	670	750	870	980
Оптична густина розчину D

Таблиця 3.2. Результати визначення оптичної густини стандартних розчинів

Вміст купруму у розчині С, мг/мл	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6
Оптична густина розчину

За одержаними даними побудувати градуювальний графік залежності оптичної густини D від вмісту Купруму у розчині С (рис.3.1).

6. До розчину, що аналізується, вміст Купруму у якому знаходиться у межах від 0,1 до 1,5 мг/мл, добавити 5мл 5%-ного розчину Аміаку і розбавити дистильованою водою до 25 мл.

7. Перемішати аналізований розчин і визначити його оптичну густину на КФК-2 з обраним світлофільтром. Користуючись градуювальним графіком, знайти вміст Купруму у розчині, що аналізується (рис.3.1).

Рис. 3.1. Градуювальний графік залежності оптичної густини D від вмісту Купруму у розчині С

8. Зробити висновки про переваги і недоліки використання фотометричного методу для визначення вмісту Купруму у стічних і природних водах.

Контрольні питання

1. У чому полягає суть фотометричного методу?

2. Назвіть порядок приготування стандартних розчинів.

3. Назвіть основні вузли фотоколориметру КФК-2.

4. Який порядок роботи з фотоколориметром КФК-2?

5. Як будується градуювальваний графік залежності оптичної густини від вмісту Купруму у розчині?

6. Як визначають вміст Купруму у розчині?

Література [9,10]