- •Титриметрическое определение сульфат-ионов в воде. Комплексометрическое титрование. Комплексонометрия
- •Математическая обработка экспериментальных данных
- •1. Исключение промахов из выборки
- •2. Оценка воспроизводимости (оценка случайных отклонений)
- •2.1. Центр распределения выборки
- •2.2. Критерии воспроизводимости
- •3. Оценка правильности (оценка систематических отклонений)
- •4. Сравнение выборок
- •2. Определение массовой концентрации катиона аммония
- •3. Определение массовой концентрации остаточного алюминия
- •4. Определение массовой концентрации хрома (VI)
- •Анионы Определение массовой концентрации нитрит-ионов
- •Определите абсолютную и относительную погрешности определения.
- •2. Определение массовой концентрации нитрат-ионов
- •Определите абсолютную и относительную погрешности определения.
- •Определите абсолютную и относительную погрешности определения. Турбидиметрия
- •4. Определение массовой концентрации сульфат-ионов
- •Определите абсолютную и относительную погрешности определения.
- •2. Определение массовой концентрации магния
- •3. Определение массовой концентрации ионов натрия
- •1. Определение массовой концентрации фторид-ионов
- •2. Определение массовой концентрации хлорид-ионов
- •3. Определение массовой концентрации нитрат-ионов
Определите абсолютную и относительную погрешности определения.
2. Определение массовой концентрации нитрат-ионов
Сущность метода: Метод основан на восстановлении нитрат-ионов до нитрит-ионов цинковой пылью и последующей реакции нитрит-ионов в кислой среде с реактивом Грисса (смесь уксуснокислых растворов α-нафтиламина и сульфаниловой кислоты в отношении 1:1). При этом образуется азокраситель пурпурно-красного цвета. Уравнения реакций напишите самостоятельно.
Приготовление запасного стандартного раствора нитрата калия: Приготовьте 100 мл раствора КNO3 с концентрацией нитрат-ионов 1,00 мг/мл. Взвешенную на АВ (0,1630±0,0010) г навеску нитрата калия (подтвердите расчетами правильность навески), предварительно высушенную до постоянной массы при 1050 С, растворите в мерной колбе дистиллированной водой. При хранении в холодильнике устойчив 6 месяцев.
Приготовление рабочего стандартного раствора нитрата калия с концентрацией нитрат-аниона 0,05 мг/мл: Готовится из запасного стандартного раствора его разбавлением (во сколько раз?). Приготовьте 100 мл рабочего раствора. Готовятся в день проведения работы.
Приготовление реактива Грисса: Приготовьте 50 мл 10%-го раствора реактива Грисса на 12%-й уксусной кислоте. Как это сделать?
Приготовление раствора уксусной кислоты: Приготовьте 100 мл 12%-го раствора уксусной кислоты. Как это сделать?
Проведение анализа: К 10 мл анализируемой пробы добавьте 2 мл реактива Грисса, закройте пробирку пробкой и встряхните. Прибавьте в пробирку около 0,2 г цинковой пыли, закройте пробирку пробкой и тщательно перемешайте. Оставьте пробирку на 15 минут для полного протекания реакции, периодически встряхивая содержимое пробирки, затем колориметрируйте относительно нулевого раствора. Содержание нитратов определяется по калибровочному графику.
Построение калибровочного графика: Приготовьте шкалу эталонных стандартных растворов согласно алгоритму, предложенному в таблице 6 (см. п. 5, проведение анализа). Измерьте абсорбционность каждого эталонного раствора на КФК в стандартных кюветах при длине волны 540 нм относительно нулевого раствора. Что такое нулевой раствор и как его приготовить? Используя раствор с максимальной концентрацией определяемого компонента, проверьте правильность выбора светофильтра и подберите рабочую кювету. Как это сделать? Полученные результаты обработайте МНК, постройте калибровочный график и определите b (величина b при разработке методики составила 0,25 в кюветах на 1 см). Калибровочная характеристика линейна в диапазоне концентраций нитрат-ионов от 0,0 до 50,0 мг/л.
Обработка результатов: За результат анализа принимают значение концентрации нитрат-ионов (мг/л), найденное по калибровочному графику учитывая степень разбавления пробы, если таковое производилось.
Определите абсолютную и относительную погрешности определения.
Таблица 6
Добавляемый раствор |
Количество раствора, мл |
||||||||||
Номер эталонного раствора (пробы) |
|||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
||
Раствор KNO3 с концентрацией NO3-: 0,05 мг/мл |
0 |
1 |
2 |
3 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Н2Одист. |
10 |
9 |
8 |
7 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
|
Реактив Грисса |
По 2 мл в каждую пробу |
||||||||||
Цинковая пыль |
По 0,2 г в каждую пробу |
||||||||||
Содержание NO3- в 10 мл пробы, мкг |
0 |
50 |
100 |
150 |
250 |
300 |
350 |
400 |
450 |
500 |
|
Концентрация NO3- в воде, мг/л |
0 |
5 |
10 |
15 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
|
3. Определение массовой концентрации ортофосфат-ионов
Сущность метода: Метод основан на взаимодействии ортофосфат-ионов с молибдатом аммония в кислой среде с образованием комплексного соединения желтого цвета. С последующим превращением этого комплекса действием восстановителя – хлорида олова (П) в интенсивно окрашенный синий краситель сложного состава «молибденовую синь». Уравнения реакций напишите самостоятельно.
Приготовление запасного стандартного раствора дигидроортофосфата калия. Приготовьте 100 мл раствора КН2РO4 с концентрацией ортофосфат-ионов 1,0 мг/мл. Взвешенную на АВ (0,1433±0,0010) г навеску дигидроортофосфата калия (подтвердите расчетами правильность навески), предварительно высушенную до постоянной массы при 1050 С, растворите в мерной колбе дистиллированной водой. Раствор устойчив в течение недели.
Приготовление рабочих стандартных растворов дигидроортофосфата калия: а) рабочего раствора с концентрацией ортофосфат-аниона 10 мкг/мл. Готовится из запасного стандартного раствора его разбавлением (во сколько раз?). Приготовьте 100 мл рабочего раствора. Готовятся в день проведения работы. б) рабочего раствора с концентрацией ортофосфат-аниона 1,0 мкг/мл: Готовится из рабочего стандартного раствора с концентрацией 10,0 мкг/мл его разбавлением (во сколько раз?). Приготовьте 100 мл рабочего раствора. Готовятся в день проведения работы.
Приготовление раствора для маскирования нитрит-ионов – раствор сульфаминовой кислоты: Приготовьте 50 мл 10%-го раствора сульфаминовой кислоты. Как это сделать?
Приготовление раствора молибдата аммония: Приготовьте 100 мл раствора (NH4)6Mo7O24. Для этого 2,5 г (NH4)6Mo7O24•4Н2О растворите в мерной колбе на 100 мл в 60 мл дистиллированной воды. К этому раствору осторожно добавьте 33,7 мл концентрированной Н2SО4 (98%). Раствор охладите и доведите до метки дистиллированной водой. Раствор можно использовать через 48 часов после приготовления.
а) Приготовление запасного раствора восстановителя – хлорида олова (П): Приготовьте 50 мл раствора SnCl2. Для этого 1,95 г кристаллического невыветренного SnCl2•2H2O растворите в 50 мл 13,6%-го раствора HCl (ее можно приготовить смешав 18,4 мл 37%-го раствора HCl и 31,6 мл дистиллированной воды). Суспензию тщательно перемешайте и храните в склянке из темного стекла. Раствор устойчив в течение 1 года.
б) Приготовление рабочего раствора двухлористого олова 2,5 мл основного раствора (суспензия) доводят дистиллированной водой до 10 мл. Необходимо применять свежеприготовленный раствор. Раствор устойчив около 4 ч.
Проведение анализа: К 50 мл анализируемой пробы добавьте 10 капель 10%-й раствора сульфаминовой кислоты раствора (раствор для маскирования нитрит-ионов) и 1 мл молибдата аммония, смесь хорошо встряхните и оставьте на 5 мин для полного протекания реакции. Добавьте к пробе 0,1 мл раствора восстановителя, хорошо перемешайте и оставьте на 10-15 мин для полного протекания реакции. Окрашенный раствор колориметрируйте относительно нулевого раствора.
Построение калибровочного графика. В мерные колбы на 50 мл внесите мерной пипеткой рабочий раствор КН2РO4 с концентрацией ортофосфат-ионов 1 мкг/мл согласно таблицы 4 и доведите объемы растворов до метки дистиллированной водой. Перелейте их в стаканы или плоскодонные колбы на 100 мл. Используя полученные растворы приготовьте шкалу эталонных стандартных растворов согласно алгоритму, предложенному в таблице 7 (см. п. 6, проведение анализа). Измерьте абсорбционность каждого эталонного раствора на КФК в стандартных кюветах при длине волны 690-720 нм относительно нулевого раствора. Что такое нулевой раствор и как его приготовить? Используя раствор с максимальной концентрацией определяемого компонента, проверьте правильность выбора светофильтра и подберите рабочую кювету. Как это сделать? Полученные результаты обработайте МНК, постройте калибровочный график и определите b (величина b при разработке методики составила 0,25 в кюветах на 1 см). Калибровочная характеристика линейна в диапазоне концентраций нитрат-ионов от 0,01 до 0,4 мг/л.
Таблица 7
Добавляемый раствор |
Количество раствора, мл |
|||||||||
Номер эталонного раствора (пробы) |
||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Раствор КН2РO4 с концентрацией РO43- 1 мкг/мл |
0 |
1,0 |
2,0 |
3,0 |
4,0 |
5,0 |
7,5 |
10,0 |
15,0 |
20,0 |
Н2Одист. |
Довести в мерной колбе до метки 50 мл |
|||||||||
Перелейте растворы из колб в пронумерованные стаканы |
||||||||||
10%-й раствор сульфаминовой кислоты |
По 10 капель в каждую пробу |
|||||||||
(NH4)6Mo7O24 |
По 1 мл в каждую пробу, подождать 5 мин. |
|||||||||
SnCl2 (раб. р-р) |
По 0,1 мл в каждую пробу, подождать 10-15 мин. |
|||||||||
Содержание РO43- в 50 мл пробы, мкг |
0,0 |
1,0 |
2,0 |
3,0 |
4,0 |
5,0 |
7,5 |
10,0 |
15,0 |
20,0 |
Концентрация РO43- в воде, мг/л |
0,00 |
0,02 |
0,04 |
0,06 |
0,08 |
0,10 |
0,15 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
Обработка результатов: За результат анализа принимают значение концентрации ортофосфат-ионов (мг/л), найденное по калибровочному графику учитывая степень разбавления пробы, если таковое производилось.
