Определяне на органични вещества във вода. Определяне на олово в градска растителност. Качествено определяне на олово в биологичен материал

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

Публикувано на http://www.allbest.ru/

Курсова работа

Определяне на олово в градска растителност

Въведение

оловен титриметричен метален реагент

Оловото е токсично вещество, чието натрупване засяга редица системи на тялото и е особено вредно за малките деца.

Смята се, че излагането на олово в детска възраст допринася за приблизително 600 000 нови случая на интелектуални увреждания при деца всяка година.

Смята се, че излагането на олово причинява 143 000 смъртни случая годишно, с най-тежко бреме в развиващите се региони.

В тялото оловото навлиза в мозъка, черния дроб, бъбреците и костите. С течение на времето оловото се натрупва в зъбите и костите. Излагането на хора обикновено се определя чрез нивата на олово в кръвта.

Няма известно ниво на излагане на олово, което да се счита за безопасно.

Основните източници на замърсяване с олово са моторни превозни средства, използващи оловосъдържащ бензин, металургични заводи, източници на дим като топлоелектрически централи и др.

Растенията абсорбират олово от почвата и въздуха.

Те изпълняват полезна роля за хората, действайки като адсорбенти за олово в почвата и въздуха. Прахът, съдържащ олово, се натрупва върху растенията, без да се разпространява.

Според данните за съдържанието на подвижни форми на тежки метали в растенията може да се съди за замърсяването на дадено пространство с тях.

Тази курсова работа изследва съдържанието на олово в градската растителност.

1. Лийлитературен преглед

Прегледът на литературата се основава на книгата „Аналитична химия на елементите. Водя".

1. 1 относноОбща информация за оловото

Svinemts (лат. Plumbum; обозначава се със символа Pb) е елемент от 14-та група (остаряла класификация - основната подгрупа на група IV), шестият в периодичната система на химичните елементи на D.I. Менделеев, с атомен номер 82 и по този начин съдържа магическия брой протони. Простото вещество олово (CAS номер: 7439-92-1) е ковък, относително топим метал със сребристо-бял цвят със синкав оттенък. Известен от древни времена.

Оловният атом има електронната структура 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 d 10 4s 2 p 6 d 10 f 14 5s 2 p 6 d 10 6s 2 p 2 . Приема се, че атомната маса е 207,2, но са възможни флуктуации с 0,03 - 0,04 а.с.

Оловото е компонент на повече от 200 минерала, но само три от тях (галенит, англезит, церусит) се срещат в природата под формата на промишлени находища на оловни руди. Най-важният от тях е галенит PbS (86,5% Pb).

Под въздействието на вещества, разтворени в естествени води и по време на изветряне, той се превръща в англезит PbSO 4 (63,3% Pb), който в резултат на двоен обмен с калциеви и магнезиеви карбонати образува церусит PbCO 3 (77,5% Pb).

По промишлено производство оловото е на четвърто място в групата на цветните метали, отстъпвайки само на алуминия, медта и цинка.

За производството на олово най-голямо значение имат полиметалните сулфидни и смесени руди, тъй като чистите оловни руди са рядкост.

Използва се за радиационна защита, като структурен материал в химическата промишленост и за производството на защитни покрития за електрически кабели и електроди на батерии. Големи количества олово се използват за направата на различни сплави: с бисмут (охладител в ядрената технология), с калай и малки добавки на злато и мед (припои за производство на печатни платки), с антимон, калай и други метали (припои и сплави). за печатни и антифрикционни цели). Способността за образуване на интерметални съединения се използва за получаване на оловен телурид, от който се изготвят детектори за инфрачервени лъчи и преобразуватели на енергията на топлинното излъчване в електрическа енергия. Голяма част от оловото се използва при синтеза на органометални съединения.

Много оловосъдържащи органични съединения са продукти на „незначителната“ химия, но имат голямо практическо значение. Те включват оловен стеарат и фталат (термични и светлинни стабилизатори за пластмаси), основен оловен фумарат (термичен стабилизатор за електрически изолатори и вулканизиращ агент за хлорсулфополиетилен), оловен диамилдитиокарбамат (мултифункционална добавка към смазочни масла), оловен етилендиаминтетраацетат (радиоконтрастно средство), оловен тетраацетат ( окислител в органичната химия). Сред практически важните неорганични съединения можем да назовем оловен оксид (използван в производството на стъкла с висок индекс на пречупване, емайли, батерии и високотемпературни смазки); оловен хлорид (производство на източници на ток); основен карбонат, оловен сулфат и хромат, червено олово (компоненти на боя); титанат - цирконат. олово (производство на пиезокерамика). Като титрант се използва оловен нитрат.

Изключителното многообразие и важност на споменатите приложения на оловото стимулират развитието на множество методи за количествен анализ на различни обекти. 1.2. Съдържание на олово в природни обекти

Земната кора съдържа 1,6*10 -3% от масата Pb. Космическото изобилие на този елемент, според различни автори, варира от 0,47 до 2,9 атома на 106 атома силиций. За Слънчевата система съответната стойност е 1,3 атома на 10 6 силициеви атома.

Оловото се намира във високи концентрации в много минерали и руди, в микро- и ултрамикроколичества - в почти всички обекти на околния свят.

Други предмети съдържат олово (% от теглото); дъждовна вода - (6-29) * 10 -27, вода от открит източник - 2 * 10 -8, морска вода - 1,3 открита океанска вода на повърхността - 1,4 * 10 -9, на дълбочина 0,5 и 2 км - 1,2 *10 -9 и 2* 10 -10, съответно, гранити, черни шисти, базалти - (1 - 30)*10 -4, седиментни глинести минерали - 2*10 -3, вулканични скали от тихоокеанския пояс - 0,9 *10 -4, фосфорити - от 5*10 -4 до 3*10 -2.

Кафяви въглища - от 10 -4 до 1,75 * 10 -2 , нефт - 0,4 * 4 * 10 -4 , метеорити - от 1,4 * 10 -4 до 5,15 * 10 -2 .

Растения: средно съдържание - 1 * 10 -4, в райони на оловна минерализация - 10 -3, храна 16 * 10 -6, гъби, гъби, събрани в близост до магистралата - 5,3 * 10 -4, пепел: лишеи - 10 - 1, иглолистни дървета - 5*10 -3, широколистни дървета и храсти - до 3*10 -3. Общо съдържание на олово (в тонове): в атмосферата - 1,8 * 10 4, в почвите - 4,8 * 10 9, в седиментите - 48 * 10 12, в океанските води - 2,7 * 10 7, във водите на реки и езера - 6,1 * 10 -4 , в подпочвените води - 8,2 * 10 4 , във вода и земни организми: живи - 8,4 * 10 4 , мъртви - 4,6 * 10 6 .

1.2 Еизточници на замърсяване с олово

Източниците на олово в различни области на местообитанията на хора и животни се разделят на естествени (вулканични изригвания, пожари, разлагане на мъртви организми, морски и вятърен прах) и антропогенни (дейности на предприятия за производство и преработка на олово, изгаряне на изкопаеми горива и отпадъци от него обработка).

По отношение на мащаба на емисиите в атмосферата оловото е на първо място сред микроелементите.

Значителна част от оловото, съдържащо се във въглищата, се освобождава в атмосферата при изгаряне заедно с димните газове. Дейността само на една топлоелектрическа централа, консумираща 5000 тона въглища на ден, отделя годишно във въздуха 21 тона олово и сравними количества други вредни елементи. Значителен принос за замърсяването на въздуха с олово има производството на метали, цимент и др.

Атмосферата е замърсена не само от стабилни, но и от радиоактивни изотопи на оловото. Техният източник са радиоактивни инертни газове, от които най-дълго живеещият радон достига дори до стратосферата. Полученото олово частично се връща в земята с валежи и аерозоли, замърсявайки повърхността на почвата и водните тела.

1.3 Четоксичност на оловото и неговите съединения

Оловото е отрова, която засяга всички живи същества. Той и съединенията му са опасни не само поради патогенното си действие, но и поради кумулативния терапевтичен ефект, висока степен на натрупване в организма, ниска скорост и непълно отделяне с отпадъчни продукти. Факти за опасност от олово:

1. Още при концентрация от 10 -4% в почвата оловото инхибира активността на ензимите, а силно разтворимите съединения са особено вредни в това отношение.

2. Наличието на 2*10 -5% олово във водата е вредно за рибите.

3. Дори ниските концентрации на олово във водата намаляват количеството каротеноид и хлорофил във водораслите.

4. Регистрирани са много случаи на професионални заболявания сред работещите с олово.

5. Въз основа на резултатите от 10-годишна статистика е установена връзка между броя на смъртните случаи от рак на белия дроб и повишеното съдържание на олово и други метали във въздуха на райони на промишлени предприятия, консумиращи въглища и петролни продукти.

Степента на токсичност зависи от концентрацията, физикохимичното състояние и природата на оловните съединения. Оловото е особено опасно в състояние на дисперсия на молекулярни йони; прониква от белите дробове в кръвоносната система и оттам се транспортира по цялото тяло. Въпреки че оловото и неговите неорганични съединения действат качествено подобно, тяхната токсичност нараства в синхрон с разтворимостта им в биологичните течности на тялото. Това не намалява опасността от слабо разтворими съединения, които се променят в червата с последващо увеличаване на тяхната абсорбция.

Оловото инхибира много ензимни процеси в организма. При интоксикация с олово настъпват сериозни промени в нервната система, нарушават се терморегулацията, кръвообращението и трофичните процеси, променят се имунобиологичните свойства на тялото и неговия генетичен апарат.

1. 4 операционна системаадитивни и титриметрични методи

1. Гравиметричен метод - използва се образуването на тегловни форми на оловото с органични и неорганични реактиви. Сред неорганичните се предпочитат оловен сулфат и хромат. Методите, базирани на тяхното утаяване, са сравними по селективност и коефициент на преобразуване, но определянето на Pb под формата на хромат изисква по-малко време. Препоръчва се да се получат и двете утайки, като се използват методи на „хомогенно“ утаяване.

Органичните реагенти осигуряват тегловни форми, подходящи за определяне на по-малки количества Pb, с по-благоприятни коефициенти на превръщане от оловен хромат или оловен сулфат.

Предимства на метода: кристалност на утайката и висока точност на резултатите при липса на смущаващи примеси. Относителна грешка на определяне 0,0554-0,2015 Pb< 0,3%. С применением микроаппаратуры выполнены определения 0,125-4,528 мг РЬ с относительной погрешностью < 0,8%. Однако присутствие свободной HN0 3 недопустимо, а содержание солей щелочных металлов и аммония должно быть возможно малым.

2. Утаително титруване с визуални индикатори. Използва се титруване с органични и неорганични реактиви. При липса на примесни йони, утаени от хромат, най-удобни са директните титриметрични методи с индикация на крайната точка на титруване (ETP) чрез промяна на цвета на метилово червено или адсорбционни индикатори. Най-добрият вариант за титриметрично определяне на Pb чрез хроматния метод е утаяването на PbCr0 4 от разтвор на оцетна киселина, последвано от разтваряне на утайката в 2 М НС1 или 2 М НС10 4, добавяне на излишък от калиев йодид и титруване на освободения йод с Na 2 S 2 0 3.

3. Титруване с EDTA разтвори. Поради гъвкавостта на EDTA като аналитичен реагент за повечето катиони, възниква въпросът за повишаване на селективността на определяне на Pb. За да направите това, те прибягват до предварително разделяне на смеси, въвеждане на маскиращи реагенти и регулиране на реакцията на средата до стойности на рН> 3. Обикновено титруването се извършва в леко кисела или алкална среда.

Крайната точка на титруването най-често се посочва с помощта на металохромни индикатори от групата на азо- и трифенилметанови багрила, производни на двуатомни феноли и някои други вещества, чиито оцветени Pb комплекси са по-малко стабилни от етилендиаминтетраацетата на оловото. В слабо кисела среда титруйте срещу 4-(2-пиридилазо)-резорцинол, тиазолил-азо-и-крезол, 2-(5-бромо-2-пиридилазо)-5-диетиламинофенол, 1-(2-пиридилазо)-2 -нафтол, 2-(2-тиазолилазо)-резорцинол, азо производни на 1-нафтол-4-сулфонова киселина, ксиленол оранжево, пирокатехол виолет, метилксиленол синьо, пирогалол и бромопирогалол червено, метилтимол синьо, хематоксилин, натриев родизонат, ализарин S и дитизон.

В алкална среда ериохром черен Т, сулфарсазен, 4-(4,5-димегил-2-тиазолилазо)-2-метилрезорцинол, смес от киселина ализарин черно SN и ериохром червено B, пирокатехолфталеин, силен солохром 2 RS, метилтимол синьо и мурексид (титруване на общите количества Pb и Cu).

4. Титруване с други комплексообразуващи вещества. Използва се образуването на хелати с DCTA, TTGA и съдържащи сяра комплексообразователи.

1.5 Foтонометрични методи за анализотносно поглъщането и разсейването на светлината

1. Определяне като сулфид. Произходът на този метод и първата му критична оценка датират от началото на нашия 20 век. Цветът и стабилността на PbS зола зависят от размера на частиците на дисперсната фаза, който се влияе от природата и концентрацията на разтворените електролити, реакцията на средата и метода на получаване. Следователно тези условия трябва да се спазват стриктно.

Методът не е много специфичен, особено в алкална среда, но сближаването на резултатите в алкални разтвори е по-добро. В киселинни разтвори чувствителността на определяне е по-ниска, но може леко да се увеличи чрез добавяне на електролити, например NH 4 C1, към анализираната проба. Селективността на определяне в алкална среда може да се подобри чрез въвеждане на маскиращи комплексообразуващи агенти.

2. Определяне под формата на комплексни хлориди. Вече беше посочено, че Pb хлорните комплекси абсорбират светлина в UV областта, а моларният коефициент на екстинкция зависи от концентрацията на Cl йони - В 6 М разтвор на HCl максимумите на абсорбция на Bi, Pb и Tl са достатъчно отдалечени от всеки друго, което дава възможност за едновременното им определяне чрез абсорбция на светлина съответно при 323, 271 и 245 nm. Оптималният диапазон на концентрация за определяне на Pb е 4-10*10-4%.

3. Определянето на Pb примеси в концентрирана сярна киселина се основава на използването на характеристична абсорбция при 195 nm спрямо стандартен разтвор, който се приготвя чрез разтваряне на олово в H2S04 (специална чистота).

Определяне с помощта на органични реактиви.

4. При анализа на различни природни и промишлени обекти фотометричното определяне на Pb с помощта на дитизон, поради високата си чувствителност и селективност, заема водещо място. В различни варианти на съществуващи методи фотометричното определяне на Pb се извършва при дължината на вълната на максималната абсорбция на дитизон или оловен дитизонат. Описани са и други варианти на дитизоновия метод: фотометрично титруване без фазово разделяне и неекстракционен метод за определяне на олово в полимери, при който като реагент се използва разтвор на дитизон в ацетон, разреден с вода преди употреба до концентрация от органичния компонент от 70%.

5. Определяне на олово чрез реакция с натриев диетилдитиокарбамат. Оловото се извлича лесно от CCl4 под формата на безцветен диетилдитиокарбамат при различни стойности на pH. Полученият екстракт се използва в индиректния метод за определяне на Pb, базиран на образуването на еквивалентно количество жълто-кафяв меден диетилдитиокарбамат в резултат на обмен с CuS04.

6. Определяне чрез реакция с 4-(2-пиридилазо)-резорцинол (PAR). Високата стабилност на червения Pb комплекс с PAR и разтворимостта на реагента във вода са предимствата на метода. За определяне на Pb в някои предмети, например в стомана, месинг и бронз, методът, основан на образуването на комплекс с това азо съединение, е за предпочитане пред дитизоновия. Той обаче е по-малко селективен и следователно, в присъствието на интерфериращи катиони, изисква предварително разделяне по метода HD или екстракция на оловен дибензилдитиокарбамат с тетрахлорид на въглерода.

7. Определяне чрез реакция с 2-(5-хлоропиридип-2-азо)-5-диетиламинофенол и 2-(5-бромопиридил-2-азо)-5-диетиламинофенол. И двата реагента образуват 1:1 комплекси с Pb с почти идентични спектрофотометрични характеристики.

8. Определяне чрез реакция със сулфарсазен. Методът използва образуването на червеникаво-кафяв водоразтворим комплекс със състав 1: 1 с максимум на абсорбция при 505-510 nm и моларен коефициент на екстинкция 7,6 * 103 при тази дължина на вълната и pH 9-10.

9. Определяне чрез реакция с арсеназо 3. Този реактив, в диапазона на pH 4-8, образува син комплекс със състав 1:1 с олово с два абсорбционни максимума - при 605 и 665 nm.

10. Определяне чрез реакция с дифенилкарбазон. По чувствителност на реакцията при извличане на хелата в присъствието на KCN и по селективност се доближава до дитизона.

11. Индиректен метод за определяне на Pb с помощта на дифенилкарбазид. Методът се основава на утаяването на оловен хромат, разтварянето му в 5% НС1 и фотометричното определяне на двухромната киселина чрез реакция с дифенилкарбазид, като се използва филтър с максимално пропускане при 536 nm. Методът отнема време и не е много точен.

12. Определяне чрез реакция с ксиленол оранжево. Ксиленол оранжево (КО) образува комплекс 1:1 с оловото, чиято оптична плътност достига своята граница при pH 4,5-5,5.

13. Определяне чрез реакция с бромопирогалполово червено (БПК) в присъствието на сенсибилизатори. Като сенсибилизатори се използват дифенилгуанидиний, бензилтиурониум и тетрафенилфосфониеви хлориди, които повишават интензитета на цвета, но не влияят на положението на максимума на абсорбция при 630 nm, и цетилтриметиламониев и цетилпиридиниев бромид при рН 5,0.

14. Определяне чрез реакция с глицинтимолово синьо. Комплексът с глицинтимолово синьо (GBL) със състав 1:2 има максимум на абсорбция при 574 nm и съответен моларен коефициент на екстинкция от 21300 ± 600.

15. Определянето с метилтимолово синьо се извършва при условия, подобни на тези за образуване на комплекс с GTS. По отношение на чувствителността и двете реакции са близки една до друга. Абсорбцията на светлина се измерва при pH 5,8-6,0 и дължина на вълната 600 nm, което съответства на положението на максимума на абсорбция. Моларният коефициент на екстинкция е 19 500. Смущенията от много метали се елиминират чрез маскиране.

16. Определяне чрез реакция с EDTA. EDTA се използва като титрант в безиндикаторни и индикаторни фотометрични титрувания (PT). Както при визуалната титриметрия, надеждна FT с разтвори на EDTA е възможна при pH > 3 и концентрация на титранта най-малко 10-5 М.

Луминесцентен анализ

1. Определяне на Pb с помощта на органични реактиви

Предложен е метод, при който интензитетът на хемилуминесцентната емисия се измерва в присъствието на Pb поради каталитичното окисление на луминол с водороден пероксид. Методът е използван за определяне на от 0,02 до 2 μg Pb в 1 ml вода с точност 10%. Анализът е с продължителност 20 минути и не изисква предварителна пробоподготовка. В допълнение към Pb, реакцията на окисление на луминола се катализира от следи от мед. Методът, който е много по-сложен в своя хардуерен дизайн, се основава на използването на ефекта на гасене на флуоресценцията на флуорес-132 производни и е ценен при образуването на хелати с олово. По-селективен в присъствието на много геохимични спътници на Pb, макар и по-малко чувствителен, е сравнително прост метод, основан на увеличаване на интензитета на флуоресценция на водно-синия лумоген в смес диоксан-вода (1: 1) в присъствието на Pb.

2. Методи за нискотемпературна луминесценция в замразени разтвори. Замразяването на разтвора се решава най-лесно в метода за определяне на олово в НС1, базиран на фотоелектричен запис на зелената флуоресценция на хлоридни комплекси при -70°C.

3. Анализ на избухването на луминесценция по време на размразяването на пробите. Методите от тази група се основават на изместване на спектрите на луминесценция при размразяване на анализираната проба и измерване на наблюдаваното увеличение на интензитета на радиация. Максималната дължина на вълната на спектъра на луминесценция при -196 и -70°C е съответно 385 и 490 nm.

4. Предложен е метод, базиран на измерване на аналитичния сигнал при 365 nm в квазилинейния луминесцентен спектър на кристален фосфор CaO-Pb, охладен до температура на течен азот. Това е най-чувствителният от всички луминесцентни методи: ако върху повърхността на таблетките се приложи активатор (150 mg CaO, диаметър 10 mm, налягане при натиск 7-8 MN/m2), тогава границата на откриване на спектрографа ISP-51 е 0,00002 μg. Методът се характеризира с добра селективност: 100-кратен излишък на Co, Cr(III), Fe (III), Mn(II), Ni, Sb (III) и T1 (I) не пречи на определянето на Pb . Bi може да се определи едновременно с Pb.

5. Определяне на олово чрез луминесценция на хлориден комплекс, сорбиран върху хартия. При този метод луминесцентният анализ се комбинира с отделянето на Pb от интерфериращите елементи с помощта на пръстеновидна баня. Определянето се извършва при нормална температура.

1.6 Алелектрохимични методи

1. Потенциометрични методи. Използва се директно и индиректно определяне на олово - титруване с киселинно-основни, комплексометрични и утаителни реактиви.

2. Електрогавиметричните методи използват отлагане на олово върху електроди, последвано от претегляне или разтваряне.

3. Кулонометрия и кулонометрично титруване. Като титранти се използват електрогенерирани сулфхидрилни реактиви.

4. Волт-амперометрия. Класическата полярография, която съчетава бързина с доста висока чувствителност, се счита за един от най-удобните методи за определяне на Pb в концентрационния диапазон от 10-s-10 M. В по-голямата част от произведенията оловото се определя от редукционния ток на Pb2+ до Pb° върху живачен капещ електрод (DRE), обикновено протичащ обратимо и в дифузионен режим. По правило катодните вълни са добре изразени, а полярографските максимуми се потискат особено лесно от желатин и Triton X-100.

5. Амперометрично титруване

При амперометрично титруване (AT) точката на еквивалентност се определя от зависимостта на текущата стойност на електрохимичната трансформация на Pb и (или) титранта при определена стойност на потенциала на електрода от обема на титранта. Амперометричното титруване е по-точно от конвенционалния полярографски метод, не изисква задължителен температурен контрол на клетката и е по-малко зависимо от характеристиките на капиляра и индиферентния електролит. Трябва да се отбележи, че методът AT има голям потенциал, тъй като е възможен анализ с помощта на електрохимична реакция, включваща както самия Pb, така и титранта. Въпреки че общото време, изразходвано за изпълнение на AT, е по-голямо, то се компенсира напълно от факта, че няма нужда от калибриране. Използва се титруване с разтвори на калиев дихромат, хлоранилова киселина, 3,5-диметилдимеркапто-тиопирон, 1,5-6 е (бензилиден)-тио-карбохидразон, тиосалициламид.

1.7 FiФизични методи за определяне на олово

Оловото се определя чрез атомно-емисионна спектроскопия, атомно-флуоресцентна спектрометрия, атомно-абсорбционна спектрометрия, рентгенови методи, радиометрични методи, радиохимични методи и много други.

2 . ЕксперименталенЧаст

2.1 мехКод на дефиниция

Работата използва определянето на олово под формата на дитизонатен комплекс.

Фигура 1 - структура на дитизон:

Максималната абсорбция на комплексите с оловен дитизонат е 520 nm. Използва се фотометрия срещу разтвор на дитизон в CCl 4 .

Извършва се двойно опепеляване на пробата - сух и "мокър" метод.

Двойната екстракция и реакцията с помощни реагенти служат за отделяне на пречещи примеси и йони и повишават стабилността на комплекса.

Методът е с висока точност.

2. 2 и т.нтестове и реактиви

Спектрофотометър с кювети.

Шкаф за сушене.

Муфелна пещ.

Електрическа фурна.

Електронен баланс

Капкова фуния 100 мл.

Химически съдове.

Претеглена порция сух растителен материал 3 бр. 10 гр.

0,01% разтвор на дитизон в CCl 4 .

0,02 N разтвор на НС1.

0,1% разтвор на хидроксиламин.

10% разтвор на жълта кръвна сол.

10% разтвор на амониев цитрат.

10% разтвор на НС1.

Разтвор на амоняк.

Разтвор на сода.

Индикатори са тимолово синьо и фенолово червено.

Стандартни разтвори на олово със съдържание от 1,2,3,4,5,6 µg/ml.

2. 3 и т.нподготовка на разтвори

1. 0,1% разтвор на хидроксиламин.

W=m вода/m разтвор =0,1%. Масата на разтвора е 100 g. Тогава теглото е 0,1 g. Разтваря се в 99,9 ml двойно дестилирана вода.

2,10% разтвор на жълта кръвна сол. W=m вода/m разтвор =10%. Масата на разтвора е 100 g. Тогава теглото е 10 g. Разтваря се в 90 ml двойно дестилирана вода.

3,10% разтвор на амониев цитрат. W=m вода/m разтвор =10%. Масата на разтвора е 100 g. Тегло - 10 гр. Разтваря се в 90 ml двойно дестилирана вода.

4,10% разтвор на НС1. Приготвен от концентрирана HCl:

Необходими са ви 100 ml разтвор с W=10%. d конц. НС1 = 1,19 g/ml. Следователно е необходимо да се вземат 26 g концентрирана HCl, V = 26/ 1,19 = 21,84 ml. 21,84 ml концентрирана НС1 се разрежда до 100 ml с двойно дестилирана вода в мерителна колба от 100 ml до марката.

5. 0,01% разтвор на дитизон в CCl4. W=m вода/m разтвор =10%. Масата на разтвора е 100 g. Тогава теглото е 0,01 g. Разтваря се в 99,9 ml CCl 4.

6. Разтвор на сода. Приготвя се от сух Na 2 CO 3 .

7. 0,02 N разтвор на НС1. W=m v-va /m r-ra =? Преобразуване в масова част. 1 литър 0,02 N разтвор на HCl съдържа 0,02 * 36,5 = 0,73 g разтвор на HCl. d конц. НС1 = 1,19 g/ml. Следователно трябва да вземете 1,92 g концентрирана HCl, обем = 1,61 ml. 1,61 ml концентрирана НС1 се разрежда до 100 ml с двойно дестилирана вода в мерителна колба от 100 ml до марката.

9. Разтвор на индикатора тимолово синьо се приготвя от сухо вещество чрез разтварянето му в етилов алкохол.

2. 4 мехразклащащи влияния

В алкална среда, съдържаща цианид, дитизонът извлича талий, бисмут и калай (II) заедно с оловото. Талият не пречи на колориметричното определяне. Калайът и бисмутът се отстраняват чрез екстракция в кисела среда.

Определянето не пречи на сребро, живак, мед, арсен, антимон, алуминий, хром, никел, кобалт и цинк в концентрации, които не надвишават дванадесет пъти концентрацията на олово. Смущаващото влияние на някои от тези елементи, ако присъства в петдесеткратни концентрации, се елиминира чрез двойна екстракция.

Определянето се затруднява от мангана, който, когато се екстрахира в алкална среда, каталитично ускорява окисляването на дитизона с атмосферен кислород. Тази намеса се елиминира чрез добавяне на хидроксиламин хидрохлорид към екстрахираната проба.

Силните окислители пречат на определянето, тъй като те окисляват дитизона. Редукцията им с хидроксиламин е включена в определянето.

2. 5 Тезиекспериментална техника

Растителният материал се суши в сушилня в натрошено състояние. Сушенето се извършва при температура 100 0 С. След изсушаване до абсолютно сухо състояние растителният материал се раздробява старателно.

Бяха взети три порции от 10 g сух материал. Те се поставят в тигел и се поставят в муфелна пещ, където се опепеляват в продължение на 4 часа при температура 450 0 С.

След това растителната пепел се накисва в азотна киселина при нагряване и се изсушава (оттук нататък операциите се повтарят за всички проби).

След това пепелта отново се обработва с азотна киселина, изсушава се на електрическа печка и се поставя в муфелна пещ за 15 минути при температура 300 0 С.

След това избистрената пепел се изкопава със солна киселина, изсушава се и се изкопава отново. След това пробите се разтварят в 10 ml 10% солна киселина.

След това разтворите се поставят в 100 ml капещи фунии. Добавят се 10 ml 10% разтвор на амониев цитрат, след което разтворът се неутрализира с амоняк, докато цветът на тимолово синьо стане син.

След това е извършена екстракция. Добавят се 5 ml 0,01% разтвор на дитизон в СС14. Разтворът в капещата фуния се разклаща енергично в продължение на 5 минути. Дитизоновият слой, след като се отдели от основния разтвор, се отцежда отделно. Екстракционната операция се повтаря, докато първоначалният цвят на всяка нова порция дитизон престане да става червен.

Водната фаза се поставя в капеща фуния. Неутрализира се с разтвор на сода, докато цветът се промени от фенолово червено на оранжево. След това се добавят 2 ml 10% разтвор на жълта кръвна сол, 2 ml 10% разтвор на амониев цитрат и 2 ml 1% разтвор на хидроксиламин.

След това разтворите се неутрализират с разтвор на сода, докато цветът на индикатора (фенолно червено) стане пурпурен.

След това се добавят 10 ml от 0.01% разтвор на дитизон в CCl4, пробата се разклаща енергично в продължение на 30 секунди, след това дитизоновият слой се излива в кювета и се спектрофотометрира срещу разтвор на дитизон в CCI4 при 520 nm.

Бяха получени следните оптични плътности:

Графиката за калибриране е изградена при същите условия, използвани са стандартни разтвори с концентрации на олово от 1 до 6 μg/ml. Приготвени са от оловен разтвор с концентрация 1 μg/ml.

2.6 Reрезултати от експериментаента и статистическа обработка

Данни за построяване на калибровъчна графика

Диаграма за калибриране

Според калибровъчната графика концентрацията на олово в един килограм суха растителна маса е равна на

1) 0,71 mg/kg

2) 0,71 mg/kg

3) 0,70 mg/kg

От условията за определяне следва, че концентрацията на олово в стандартите е измерена в μg/ml, за анализа съдържанието на олово е измерено в 10 ml, преизчислено за един килограм сух растителен материал.

Средна стойност на масата: X ср = 0,707 g.

Дисперсия =0,000035

Стандартно отклонение: = 0,005787

Виевода

1. Въз основа на литературен преглед.

С помощта на преглед на литературата е проучена обща информация за елемента, методите за неговото определяне и е избран най-подходящият според неговата точност и съответствие с използваните в ежедневната практика.

2. Въз основа на резултатите от експеримента.

Експериментът показа, че методът може да се използва за определяне на ниско съдържание на олово; резултатите са много точни и повторими.

3. В съответствие с MPC.

Списък на използваната литература

1. Полянски Н.Г. Свинец.-М.: Наука, 1986. - 357 с. (Аналитична химия на елементите).

2. Василиев V.P. Аналитична химия. В 14 часа 2. Физико-химични методи за анализ: Учебник. За химическа технология Специалист. Вузов.-М.: Висш. училище, 1989. - 384 с.

3. Основи на аналитичната химия. В 2 книги. Книга 2. Методи за химичен анализ: Учебник. За университети/Ю.А. Золотов, E.N. Дорохова, В.И. Фадеева и др. Ю.А. Золотова. - 2-ро изд., преработено. И допълнителни - М.: Висше. училище, 2002. - 494 с.

Публикувано на Allbest.ru

Подобни документи

Физикохимични оценки на механизмите на абсорбция на олово. Почвата като многофункционален сорбент. Методи за откриване и количествено определяне на оловни съединения в природни обекти. Пътища на навлизане на тежки метали в почвата. Реакции с компоненти на почвата.

курсова работа, добавена на 30.03.2015 г


Контролът на качеството на храните като основна задача на аналитичната химия. Характеристики на приложението на атомно-абсорбционния метод за определяне на олово в кафе. Химични свойства на оловото, неговата физиологична роля. Пробоподготовка, методи за определяне на олово.

курсова работа, добавена на 25.11.2014 г


Изследване на химичните и физичните свойства на оловните оксиди, тяхното приложение, методи за синтез. Намиране на най-рационалния начин за получаване на оловен оксид, който е едно от най-търсените съединения, използвани в бита.

резюме, добавено на 30.05.2016 г


Области на приложение на оловото. Вредата му е като екотоксикант, който е в състояние да замърси и трите области на биосферата под различни форми. Източници на замърсяване с олово. Свойството на оловото да задържа радиация, вредна за хората. Оловно киселинни батерии.

презентация, добавена на 03.03.2016 г


Основни свойства на оловото и бензоената киселина. Бензоатите са соли и естери на бензоената киселина. Първична информация за разтворимостта на оловен бензоат при стационарни условия. Характеристики на кинетиката на разтваряне. Температурни вариации на разтворимостта на оловен бензоат.

курсова работа, добавена на 18.02.2011 г


Методи за вземане на проби, обхват на стандарта. Общи изисквания за приготвяне на реактиви и стъклария за колориметрични методи за определяне на цинк, олово и сребро. Същността на плумбонния метод за определяне на олово, дитизоновия метод за определяне на цинк и сребро.

ръководство за обучение, добавено на 12.10.2009 г


Атомен флуоресцентен анализ. Рентгенова флуоресценция. Електрохимични методи за анализ. Стриппинг волтаметрия. Полярографски метод. Определяне съдържанието на олово и цинк в една проба. Определяне съдържанието на цинк по дитизонов метод.

курсова работа, добавена на 05.11.2016 г


Същността на метода за измерване при определяне съдържанието на олово, изисквания към измервателните уреди и оборудване, реактиви, подготовка на лабораторна стъклария. Методика за изчисляване на неопределеността на измерването, източници на неопределеност и корелационен анализ.

курсова работа, добавена на 28.12.2011 г


Химичен елемент от IV група. Химични свойства. Оловният диоксид е силен окислител. Органичните производни на олово са безцветни, силно токсични течности. Компонент на печатни и антифрикционни сплави, полупроводникови материали.

резюме, добавено на 24.03.2007 г


Титриметрични методи, базирани на реакции на образуване на разтворими комплексни съединения или комплексометрия. Методи за получаване на разтворими хелати - хелатометрия. Определяне на комплексообразуващи йони и йони или молекули, които служат като лиганди.

Дата на създаване: 30.12.2013 г

В момента въпросът за пречистването на водата и качеството на домакинските филтри тревожи много хора.

Изследване на качеството на питейната вода

За изследването са взети проби от чешмяна вода и пречистена вода с битови филтри Аквафор (кана), Аквафор (кран), Бариера (кана). Изследвани са следните показатели: pH стойност, съдържание на йони цинк (II), мед (II), желязо (III), твърдост на водата.

pH стойност

5 ml от тестовата вода се изсипват в епруветката, pH се определя с помощта на универсален индикатор и стойността на pH се оценява с помощта на скала:

• Розово-оранжево - pH=5;
• Светложълт - pH=6;
• Светло зелено - pH=7;
• Зеленикаво-синьо - pH=8.

Филтрираната вода има слабо кисела реакция на средата, докато средата на нефилтрираната вода е близка до неутрална.

Определяне на железни йони

Към 10 ml от тестовата вода се добавят 1-2 капки HCl (1:2) и 0,2 ml (4 капки) 50% разтвор на калиев тиоцианат KNCS. Сместа се разбърква и се наблюдава развитието на цвета. Този метод е чувствителен и може да открие до 0,02 mg/l железни йони.

Fe3+ + 3NCS- = Fe(NCS)3

• Липса на цвят - по-малко от 0,05;
• Едва забележимо жълтеникаво-розово - от 0,05 до 0,1;
• Слабо жълтеникаво-розово - от 0,1 до 0,5;
• Жълтеникаво-розово - от 0,5 до 1,0;
• Жълтеникаво-червено - от 1,0 до 2,5;
• Ярко червено повече от 2,5.

Най-високата концентрация на железни (III) йони е в нефилтрирана вода.

Определяне на оловен йон (качествено)

Калиевият йодид дава характерна PbI2 утайка в разтвор с оловни йони. Към тестовия разтвор се добавя малко KI, след което чрез добавяне на CH3COOH съдържанието на епруветката се нагрява до пълното разтваряне на първоначално леко характерната жълта утайка на PbI2. Полученият разтвор се охлажда под крана и PbI2 изпада отново, но под формата на красиви златисти кристали Pb2+ +2I- = PbI2. Пречистената и нефилтрирана вода не съдържа оловни (II) йони.

Определяне на медни йони (качествено)

5 ml от водата за изследване се поставят в порцеланова чаша, изпаряват се до сухо, след което се добавя 1 капка концентриран (25%) разтвор на амоняк. Появата на интензивен син цвят показва наличието на медни йони. 2Сu2+ +4NH4ОН = 22+ +4H2O

Определяне на твърдостта на водата

100 ml тестова вода се добавят към 250 ml конична колба, добавят се 5 ml амонячен буферен разтвор и се добавя индикатор (ериохром черен) на върха на шпатула. След това разтворът трябва да се смеси и бавно да се титрува с 0,05 N разтвор на Trilon B, докато цветът на индикатора се промени от черешово в синьо.

Приготвяне на черен (сух) индикатор ериохром: за това 0,25 g от индикатора се смесват с 50 g сух натриев хлорид, предварително добре смлян в хаван.

Приготвяне на буферен разтвор: 10 g амониев хлорид (NH4Cl) се разтварят в дестилирана вода, добавят се 50 cm3 25% разтвор на амоняк и се довежда до 500 cm3 с дестилирана вода.

Приготвяне на 0,05 N разтвор на Trilon B: 9,31 g Trilon B се разтварят в дестилирана вода и се довежда до 1 dm3. Разтворът е стабилен няколко месеца.

Общата коравина се изчислява по формулата:

F mg-eq/l = (Vml*N g-eq/l*1000 mg-eq/g eq) / V1ml,

където: V е обемът на разтвора на трилон "Б", използван за титруване, ml.

N - нормалност на разтвор на Трилон "В" g-eq/l.

V1 е обемът на пробния разтвор, взет за титруване, ml.

При оценката на твърдостта на водата тя се характеризира, както следва:

• много мек - до 1,5 mEq/l;
• мека - от 1,5 до 4 mEq/l;
• средна твърдост - от 4 до 8 mEq/l;
• твърд - от 8 до 12 mEq/l;
• много трудно - повече от 12 mEq/l.

Водата от чешмата е твърда, водата, пречистена с филтър Barrier е със средна твърдост, водата, пречистена с филтър Aquaphor (кана и кран) е мека и със средна твърдост.

Може ли водата да бъде вредна за здравето? Чешмяната вода може да съдържа много опасни и дори токсични вещества, пречиствателните станции са износени и водата, преди да влезе в къщата, трябва да измине дълъг път през стари водопроводни тръби, където се замърсява със соли на тежки метали и неорганично желязо (ръжда) . Нуждата от чиста вода непрекъснато нараства, а изворната вода, постъпваща в пречиствателните станции, става все по-мръсна от година на година. След пречистване водата става годна за пиене, но мирише на белина. Концентрацията на хлор не е опасна за здравия човек, но за някои категории болни хора наличието на хлор, дори в малки концентрации, значително влошава здравето им. Всичко това се отразява неблагоприятно на човешкото здраве. Необходимо е да се използват филтри за пречистване на водата у дома. Качеството на пречистената вода у дома е по-добро от качеството на чешмяната вода. Използвайки битови филтри, можете да пречистите вода, която съдържа не само механични частици (пясък, ръжда и др.), Но и различни органични и неорганични съединения, които са опасни за здравето. Водата, пречистена през филтър, става по-малко твърда.

Филтрите премахват напълно хлора от водата, който убива бактериите и играе ролята на "консервант". Но трябва да използвате пречистена вода възможно най-бързо след филтриране, защото във вода, лишена от „консервант“, бактериите започват да се размножават особено бързо в чиста и топла среда (вода), която е приятна за тях.

И така, какво е водата? Въпросът далеч не е прост... Едно нещо, което можем да кажем със сигурност е, че водата е най-уникалното вещество на земята, от което зависи здравословното състояние.

Определяне на pH на изпитваната вода:

• Бариера - розово-оранжево (pH=5);
• Аквафор (кана) - розово-оранжев (pH=5);
• Аквафор (кран) - розово-оранжев (pH=5);
• Нефилтрираната вода е светложълта (pH=6).

Резултати от определяне на железни (III) йони:

• Бариера - Едва забележимо жълтеникаво-розово от 0,05 до 0,1;
• Аквафор (кана) - липса под 0,05;
• Аквафор (кран) - липса под 0,05;
• Нефилтрирана вода - жълтеникаво-розова от 0,5 до 1,0.

Резултати от определяне на оловни (II) йони:

• Бариера - без утайка. При 3 капки водата се обезцвети;
• Аквафор (кана) - без утайка. При 2 капки водата се обезцвети;
• Аквафор (кран) - без утайка. При 2 капки водата се обезцвети;
• Нефилтрирана вода - без утайки. След 10 капки водата се обезцвети.

Твърдост на тестваната вода:

• Бариера - 7 mEq/l;
• Аквафор (кана) - 5 mEq/l;
• Аквафор (кран) - 4 mEq/l;
• Нефилтрирана вода - 9 mEq/l.

Урок – работилница

(проектна дейност на ученици от 9 клас в урок по обща химия при изучаване на елементи - метали)

„Изследване на съдържанието на оловни йони в почвени и растителни проби от село Слободчики и ефекта му върху човешкото тяло.“

Подготвени и проведени

учител по биология, химия

Сивоха Наталия Геннадиевна

Целта на урока:

Покажете ефекта на тежките метали върху човешкото здраве на примера на олово и проучете екологичната ситуация на село Слободчики чрез определяне на оловни йони в почвени и растителни проби.

Цели на урока:

Обобщете придобитите знания за тежките метали. Да запознае учениците по-подробно с оловото, неговата биологична роля и токсични ефекти върху човешкия организъм;

Да разшири знанията на учениците за връзката между употребата на оловния метал и начините, по които той навлиза в човешкото тяло;

Покажете тясната връзка между биологията, химията и екологията като предмети, които се допълват взаимно;

Възпитаване на грижовно отношение към вашето здраве;

Създаване на интерес към изучавания предмет.

Оборудване:компютър, мултимедиен проектор, презентации на минипроекти, изпълнени от ученици, стойка с епруветки, стъклена пръчица, фуния с филтър, чаши 50 ml, филтърна хартия, мерителен цилиндър, кантар с теглилки, филтърна хартия, ножица , спиртна лампа или лабораторна плочка.

Реактиви:етилов алкохол, вода, 5% разтвор на натриев сулфид, калиев йодид, почвени проби, растителни проби, подготвени от учителя.

• Защо група от елементи се нарича "тежки метали"? (всички тези метали имат голяма маса)
• Кои елементи се считат за тежки метали? (желязо, олово, кобалт, манган, никел, живак, цинк, кадмий, калай, мед, манган)
• Какъв е ефектът на тежките метали върху човешкото тяло?

В древен Рим благородните хора са използвали водопроводна инсталация, изработена от оловни тръби. Разтопеното олово се излива във фугите на каменни блокове и водопроводни тръби (не напразно думата plumber на английски означава „водопроводчик“). Освен това робите използвали евтини дървени прибори и пиели вода директно от кладенци, докато собствениците на роби използвали скъпи оловни съдове. Продължителността на живота на богатите римляни е била много по-кратка от тази на робите. Учените предполагат, че причината за ранната смърт е отравяне с олово от водата, използвана за готвене. Тази история обаче има продължение. В щата Вирджиния (САЩ) са изследвани погребения от тези години. Оказало се, че всъщност скелетите на собствениците на роби съдържат значително повече олово от костите на робите. Оловото е било известно 6-7 хиляди години пр.н.е. д. народите на Месопотамия, Египет и други страни от древния свят. Използван е за направата на статуи, битови предмети и плочи за писане. Алхимиците наричали оловото Сатурн и го обозначавали със знака на тази планета. Оловни съединения - "оловна пепел" PbO, оловно бяло 2PbCO3 Pb (OH)2 са използвани в Древна Гърция и Рим като компоненти на лекарства и бои. Когато са изобретени огнестрелните оръжия, оловото е използвано като материал за куршуми. Токсичността на оловото е забелязана още през 1 век. н. д. Гръцкият лекар Диоскорид и Плиний Стари.

Обемът на съвременното производство на олово е повече от 2,5 милиона тона годишно. В резултат на промишлени дейности повече от 500-600 хиляди тона олово попадат в природните води годишно, а около 400 хиляди тона се утаяват през атмосферата на повърхността на Земята. До 90% от общото количество емисии на олово идват от продукти от изгаряне на бензин, съдържащи оловни съединения. Основната част от него попада във въздуха с отработените газове на превозните средства, по-малка част - при изгаряне на въглища. От въздуха в близост до почвения слой оловото се утаява в почвата и навлиза във водата. Съдържанието на олово в дъждовната и снежна вода варира от 1,6 µg/l в райони, отдалечени от индустриални центрове, до 250-350 µg/l в големите градове. Чрез кореновата система се транспортира до надземната част на растенията. На 23 m от път с трафик до 69 хиляди автомобила на ден бобовите растения натрупаха до 93 mg олово на 1 kg сухо тегло, а на 53 m – 83 mg. Царевицата, растяща на 23 m от пътя, е натрупала 2 пъти повече олово от 53 m, където пътната мрежа е много гъста, в върховете на кръмното цвекло са открити 70 mg олово на 1 kg, а в събраното сено - 90 mg. Оловото навлиза в тялото на животните с растителна храна. Съдържание на олово в различни продукти (в mcg); свинско месо - 15, хляб и зеленчуци - 20, плодове - 15. Оловото постъпва в човешкото тяло с растителни и животински храни, като се отлага до 80% в скелета, както и във вътрешните органи. Хората, които представляват едно от последните звена в хранителната верига, са изложени на най-голям риск от невротоксичните ефекти на тежките метали.

Определяне на оловни йони в растителни проби.

Цел на работата: да се определи наличието на йони в растителни проби.

Оборудване: две чаши по 50 ml всяка, мерителен цилиндър, везна с теглилки, стъклена пръчка, фуния, филтърна хартия, ножица, спиртна лампа или лабораторен котлон.

Реактиви: етилов алкохол, вода, 5% разтвор на натриев сулфид

Методология на изследването.

1. Претеглете 100 гр. растения, за предпочитане от един и същи вид, за по-точен резултат (живовляк), на различно разстояние едно от друго.

2. Смелете старателно, добавете 50 ml към всяка проба. смес от етилов алкохол и вода, разбъркайте, така че оловните съединения да преминат в разтвор.

3. Филтрирайте и изпарете до 10 ml. Добавете получения разтвор на капки към прясно приготвен 5% разтвор на натриев сулфид.

4. Ако в екстракта има оловни йони, ще се появи черна утайка.

Определяне на оловни йони в почвата.

Цел на работата: да се определи наличието на оловни йони в почвата.

Оборудване: две чаши по 50 мл всяка, мерителен цилиндър, везни с теглилки, стъклена пръчка, фуния, филтърна хартия.

Реактиви: калиев йодид, вода.

Методология на изследването:

1. Претеглете 2 g почва и я изсипете в чаша. След това се добавят 4 ml вода и се разбърква добре със стъклена пръчица.

2. Филтрирайте получената смес.

3. Добавете 1 ml 5% калиев йодид към филтрата. Когато оловен йон реагира с калиев йодид, се образува жълта утайка.

Pb +2 + 2 I - = P bI 2 (жълта утайка)

4. Потопете ръба на 1 cm лента филтърна хартия в получения разтвор. Когато веществото се издигне до средата на хартията, извадете го и го оставете да изсъхне. Следа от утайка ще бъде ясно видима върху изсъхналата филтърна хартия. С течение на времето (след 3-5 дни) жълтият цвят на оловния йодид ще изглежда по-ярък.

Оловото е отровно и има кумулативни свойства (способността да се натрупва в тялото). В резултат на това не се допуска наличието на олово във всички видове консерви.

Основните източници на олово в консервите са полудепозитите, чието съдържание на олово е ограничено до 0,04% и припой. Наличието на вещества в консервираните продукти, които могат да разтварят метали, може да доведе до преминаване на олово в съдържанието на консервата по време на дългосрочно съхранение на консервирана храна. Съдържанието на олово в продукта се определя при продължително съхранение и наличие на отлагания от припой по вътрешната страна на кутията.

Методът се основава на получаване на разтвор на оловен хлорид след опепеляване на проба от продукта, утаяване на метални сулфиди от разтвора и определяне на олово в наситен разтвор на натриев ацетат в присъствието на калиев дихромат.

Процедура за анализ: 15 g от натрошения продукт се поставят в порцеланова чаша с диаметър около 7 cm, изсушават се в пясъчна баня или в сушилен шкаф, след което внимателно се овъгляват и опепеляват на слаб огън или в муфелна пещ със стените на муфел, светещ леко в червено. Към пепелта се добавят 5 ml разредена солна киселина (съотношение 1:1), 1 капка водороден прекис и се изпарява до сухо на водна баня. Към сухия остатък се добавят 2 ml 10% солна киселина и 3 ml вода, след което съдържанието на чашата се филтрира през филтър, предварително навлажнен с вода, в конична колба с вместимост 100 ml. Чашата и филтърът се промиват с 15 ml дестилирана вода, като промивната вода се събира в същата колба. Полученият разтвор се нагрява до 40-50 ˚C, като през него се пропуска сероводород в продължение на 40-60 минути през тясна тръба, достигаща дъното на колбата. В този случай се утаяват оловни, калаени и медни сулфиди. Утайката от сулфиди и сяра се отделя чрез центрофугиране в епруветка от 10 ml. Течността се източва и утайката от метални сулфиди се промива 1-2 пъти с 1% разтвор на солна киселина, наситен със сероводород. Към измитата сулфидна утайка незабавно добавете 5 капки 10% разтвор на натриев хидроксид (за да избегнете окисляването на оловен сулфид в алкалноразтворим сулфат), загрейте във вряща водна баня, добавете 10 ml вода и центрофугирайте. Ако има голяма утайка, третирането с натриев хидроксид се извършва два пъти.

Към утайката от оловни и медни сулфиди добавете 5-10 капки смес от силна сярна и азотна киселина, взети в равни количества, и внимателно ги нагрейте на малък пламък на горелката, докато парите на азотната киселина се отстранят напълно и бял гъст серен триоксид появяват се изпарения. След охлаждане в епруветката се добавят 0,5–1,5 ml дестилирана вода и същото количество етанол. Ако след добавяне на вода и алкохол разтворът остане бистър, тогава оловните соли се считат за неоткрити. Когато в разтвора се появи мътност или се образува бяла утайка, оловният сулфат се отделя с разреден етанол (съотношение 1:1). Към утайката от оловен сулфат, останала в центрофужната епруветка, се добавя 1 ml наситен разтвор на натриев ацетат, предварително леко подкислен с оцетна киселина, и се загрява на кипяща водна баня в продължение на 5-10 минути. След това се добавя 1 ml дестилирана вода, след което съдържанието на епруветката се филтрира през малък филтър, навлажнен с дестилирана вода. Филтратът се събира в градуиран цилиндър от 10 ml. Епруветката и филтърът се промиват няколко пъти с малки порции дестилирана вода, като промивната вода се събира в същия цилиндър. Обемът на разтвора се довежда до марката с вода и се смесва. 5 ml разтвор от цилиндъра се прехвърлят в центрофужна епруветка, добавят се 3 капки 5% разтвор на калиев дихромат и се смесват. Ако разтворът остане бистър в продължение на 10 минути, се счита, че не е открито олово. Ако в разтвора има олово, се появява жълта мътност (PbCrO4). В този случай се извършва количествено определяне на олово.

За количествено определяне на оловото определен обем разтвор (0,5 - 2 ml) се прехвърля от цилиндъра в епруветка с плоско дъно с деления от 10 ml. Стандартен разтвор със съдържание на олово 0,01 се добавя към три други подобни епруветки; 0,015 и 0,02 мг. В епруветки със стандартен разтвор добавете такова количество наситен разтвор на натриев ацетат, леко подкислен с оцетна киселина, така че съдържанието му в тестовия и стандартния разтвор да е еднакво (ако 1 ml от тестовия разтвор се вземе за количествено определяне на олово, след това 0,1 ml натриев ацетат). След това към четирите епруветки се добавя дестилирана вода до 10 ml, разбърква се и се добавят 3 капки 5% разтвор на калиев дихромат. Съдържанието на епруветката се разбърква добре и след 10-15 минути мътността на тестовия разтвор се сравнява с мътността на стандартните разтвори.

х= (А·10·1000)/ V·15, (6)

Където Х -съдържание на олово в 1 kg продукт, mg;

А– количество олово в епруветка със стандартен разтвор, mg;

10 – обем на разреждане, ml;

V– обем на разтвора, взет за сравнение със стандартния разтвор, ml; 15 – тегло на продукта, g.

Приготвяне на стандартен разтвор на оловен нитрат. 160 mg оловен нитрат се разтварят в малко количество дестилирана вода в мерителна колба от 100 ml, добавя се 1 капка концентрирана азотна киселина, разбърква се и се регулира обемът с дестилирана вода до марката; 1 ml от такъв разтвор съдържа 1 mg олово, 2 ml от разтвора се прехвърлят в мерителна колба от 100 ml и обемът се регулира до марката с дестилирана вода. Последното решение е стандартно. 1 ml съдържа 0,02 mg олово.

След минерализация на органи със сярна и азотна киселина, оловото и барият ще присъстват в утайката под формата на BaSO 4 и PbS0 4 . Оптимални условия за количествено утаяване

Концентрациите на Ba 2 + и Pb 2 + са: концентрацията на H 2 SO 4 в минерализацията е ~20% H 2 SO 4, липсата на азотни оксиди (частично разтваряне на PbSO 4 и в много по-малка степен, BaS04 в азотна киселина), време на утаяване (~24 часа). Поради съвместно утаяване утайката може също да съдържа Ca 2+, Fe 3+, Al 3+, Cr 3+, Zn 2+, Cu 2+ и др. При съвместно утаяване на Cr 3+ утайката е оцветена мръсно зелено. За да се избегне загубата на Cr 3+, мръсната зелена утайка се третира чрез нагряване с разтвор на амониев персулфат в 1% разтвор на сярна киселина. Неразтворената утайка се анализира за Ba 2+ и Pb 2+ и филтратът се оставя за количествено определяне на хром. За да се разделят Ba 2+ и Pb 2+ (наличието на Pb 2+ пречи на откриването на Ba 2+), утайката директно върху филтъра се третира внимателно с 0,5-10 ml (в зависимост от размера на утайката ) на горещ разтвор на амониев ацетат 1, постигайки пълно разтваряне на PbSO 4 ;

Качествено откриване

Филтратът се изследва за олово: а) чрез реакция с дитизон (HrDz)

Дитизонът (дифенилтиокарбазон) е намерил широко приложение в неорганичния анализ. В зависимост от pH на средата в разтворите, дитизонът може да съществува в две форми:

В енолната форма реагентът е слабо разтворим в органични разтворители (хлороформ, въглероден тетрахлорид). В кетононовата форма маслото се разтваря доста добре в тях, образувайки разтвори, оцветени в наситено зелено. В алкални разтвори дава анион HDz, оцветен в оранжево.

С много метални катиони [Mn, Cr, Co, Ni, Zn, Fe(III), Tl, Cu, Cd, Ag, Pb, Bi, Hg] дитизонът дава интракомплексни соли (дитизонати), обикновено разтворими в неполярни органични съединения. ски разтворители (SHC1 3, CC1 4). Много от вътрешнокомплексните съединения са ярко оцветени.

Разграничават се първичните дитизонати:

Първичните дитизонати се образуват с всички катиони. Вторичните дитизонати се образуват само с няколко метала (HgDz, Ag 2 Dz, CuDz и др.). Фишър, който въвежда дитизон в аналитичната практика (1957), им приписва следната структура:

Когато един метал може да произведе както първичен, така и вторичен дитизонат, всичко зависи от pH реакцията на средата: в кисела среда се образува първичен дитизонат, в алкална среда и при липса на реагент се образува вторичен дитизонат.

Както образуването, така и извличането на дитизонати зависят основно от pH на средата.

За откриване на олово разтворът, получен чрез третиране на утайката от PbS0 4 и BaS0 4 с амониев ацетат, се разклаща с разтвор на дитизон в хлороформ (CC1 4): в присъствието на Pb 2 +, появата на лилаво-червен цвят

Реакцията е високочувствителна - 0,05 μg R 2+ в 1 мл. Границата на откриване на Pb 2+ чрез тази реакция в органи е 0,02 mg.

При описаните условия на химичен токсикологичен анализ реакцията е почти абсолютно специфична, тъй като производството на Pb(HDz) 2 се предшества от превръщането на Pb 2+ в PbSO 4, т.е. отделянето на Pb 2+ от повечето други елементи . Главно Fe 3+ и Cr 3+ могат да се утаят заедно с PbSO 4 . В същото време Fe 3+ има нисък афинитет към дитизон, а Cr 3+ образува неоцветени съединения с дитизон.

Едно от предимствата на реакцията е възможността за комбиниране на качествен анализ за Pb 2+ с количествено определяне. В този случай, ако има лилаво-червен цвят на хлороформния слой, първо

количествено определяне (вижте страница 302). След това, след измерване на плътността на цвета на Pb(HDz) 2 на фотоелектроколориметър, оловният дитизонат за по-нататъшни качествени реакции се разклаща енергично в продължение на 60 секунди с 0,5-2 ml (в зависимост от обема и интензитета на цвета на екстракта) 1 N. Разтвор на HNO 3 (или HC1):

Pb(HDz) 2 >- Pb(N0 8) 2 + 2H 2 Dz

(слой от органичен- (воден (слой от органичен-

слой разтворим хоросан)

създател) създател)

В зависимост от обема на водния слой, разтворът се изследва допълнително чрез микрокристални или макрохимични реакции.

I. С малък обем на водния слой (0,5 ml) целият обем се разделя на 2 части, внимателно се изпарява и се провеждат реакциите: а) получава се двойна сол на цезиев йодид и олово - CsPbl 3. Подкиселете 1/2 от остатъка с 30% оцетна киселина и смесете с няколко кристала калиев йодид:

Към разтвора се добавят 1-2 кристала цезиев хлорид - след известно време пада зеленикаво-жълта утайка от цезий и оловен йодид. Когато се гледат под микроскоп, могат да се наблюдават игловидни кристали, често събрани в снопове и сфероиди.

Оптимални условия: 30°/o разтвор на оцетна киселина, липса на минерални киселини, малко количество CsCl и излишък на KI.

Чувствителността на реакцията е 0,01 μg. Реакцията дава възможност за откриване (граница на откриване) на 0,015 mg Pb 2+ на 100 g от тестовия обект;

б) образуването на калиев, меден и оловен хексанитрит KrCuPb(NO 2) 6. Втората част от остатъка се смесва с 1-2 капки наситен разтвор на меден ацетат и внимателно се изпарява до сухо. Остатъкът се разтваря в 2-3 капки 30% разтвор на оцетна киселина и се добавят няколко кристала калиев нитрит. В присъствието на Pb 2+ след 5-10 минути KrCu Pb(NO 2) 6 кристали се появяват в цялото зрително поле под формата на черни или кафяви (с малки количества Pb 2+) кубчета. Оптимални условия: 30% разтвор на CH3COOH, липса на минерални киселини, излишък на калиев нитрит. Чувствителността на реакцията е 0,03 μg. Границата на откриване на Pb 2+ в биологичен материал е 0,015 mg на 100 g орган.

P. Ако обемът на водния слой е голям (2 ml или повече), той се неутрализира до pH 5,0 с помощта на универсална индикаторна хартия, разделена на 4 части и изследвана чрез реакции:

а) образуване на PbS:

Pb(N0 3) 2 + H 2 S = PbSJ + 2HN0 3.

Утайката не се разтваря в разредена сярна и солна киселина, но се разтваря в разредена азотна киселина с освобождаване на азотни оксиди и елементарна сяра:

3PbS + 8HNO 3 = 3Pb(NO 3) 2 + 2NO + 3S + 4H 2 O;

б) образуване на PbS0 4:

Pb(OCOCH3)2 + H2SO4 = PbSO4 | + 2CH 3 COOH

Оловният сулфат е слабо разтворим във вода (1:22,800 при 15°); в разредена сярна киселина нейната разтворимост е още по-малка; практически е неразтворим в алкохол; Той се разтваря значително в азотна киселина и още по-добре - в солна киселина, особено при нагряване:

Когато се добави вода, оловният сулфат отново се утаява.

Утайката от оловен сулфат се разтваря в разтвори на сода каустик, калий каустик, ацетат и амониев тартарат (разлика от бариев сулфат и стронциев сулфат):

При разтваряне в амониев тартарат се образува Pb 2 0 (C 4 H 4 0 6) 2.

в) образуване на PbCr0 4; неразтворим в оцетна киселина, но
разтворими в минерални киселини и разяждащи основи:

2Pb(OSOCN 3) 3 + K 2 Cr 2 0 7 + HON - 2CH 3 COOK + 2PbSiu 4 + 2CH 3 COOH.

г) четвъртата част се изучава чрез микрохимични реакции
получаване на CsPbl 3 и K2CuPb(N0 2)e.

Количественото определяне на Pb 2+ след изолирането му под формата на оловен сулфат е възможно по няколко метода:

а) дихромат и одометрия на базата на излишъка от дихромат, който не е реагирал с Pb 2+. Определението се основава на следните реакции:

Дихромат-йодометричният метод на определяне дава добри резултати (93% със средна относителна грешка 1,4°/o) при съдържание на олово от 2 до 100 mg на 100 g орган. За количества олово под 2 mg (граница на определяне), методът е ненадежден. Например, в присъствието на 1 mg Pb 2 + в 100 g орган се определя средно само 37%;

б) извличане на действие-фотометър и ч е с к и чрез дити-зонат на олово. Методът се основава на горната чувствителна и доста специфична реакция:

Pb(OSOCN 3) 2 4- 2H a Dz (при pH 7-10) - Pb(HDz) a + 2CH 3 COOH.

Полученият дитизонат се екстрахира с хлороформ при рН над 7,0, докато завърши екстракцията на Pb 2+. Екстрактите се комбинират, промиват се с разтвор на KCN в присъствието на NH4OH, утаяват се, измерва се обемът и след това плътността на цвета на хлороформния екстракт се определя на FEC при пълна дължина от 520 nm в кювета с абсорбиращ слой с дебелина 1 см. Хлороформ служи като референтен разтвор. Законът на Бирата се спазва в диапазона 0,0001 - 0,005 mg/ml.

в) комплексометричен, който е общ за много двувалентни и някои тривалентни катиони.

Принципът на комплексометричното титруване се свежда до следното: малко количество от съответния индикатор се добавя към тестовия разтвор, съдържащ определен катион при строго определена стойност на pH - образува се силно водоразтворимо оцветено комплексно съединение на индикатора с катиона. образувани. При титруване с Trilon B (комплекс III), динатриевата сол на етилендиаминтетраоцетната киселина, комплексът на катиона с индикатора се разрушава, тъй като Trilon B образува по-стабилен комплекс с определяния катион. В еквивалентната точка се освобождава свободен индикатор, оцветяващ разтвора в цвета, характерен за индикатора при дадена стойност на pH на средата.

Повечето катиони се определят в алкална среда, за която в титрувания разтвор се въвежда амонячен буфер (смес от амоняк и амониев хлорид).

Определянето на Pb 2+ (или друг двувалентен катион) се основава на следните реакции:

A. N. Krylova препоръчва обратно титруване на Trilon B за определяне на Pb 2+ (използван за определяне на катиони, които реагират с разтвор на NH 4 OH). Същността на метода е следната: тестовият разтвор се разрежда с вода до 100-150 ml и се смесва с излишък от 0,01 N. разтвор на трилон В. 10 ml амониев хлорид буфер 2 и 0,1 - 0,2 g сух zriochrome black T (смес с NaCl 1:200). Излишният ток на Trilon B се титрира с 0,01 N. разтвор на ZnCl2, докато синьо-синият цвят се промени в червено-виолетов. 96% се определя със средна относителна грешка от 6,2% при 1 mg Pb 2 + на 100 g орган; 97% със средна относителна грешка от 27% при 10 mg. Границата на определяне е 0,5 mg Pb 2 + на 100 g орган.

Токсикологично значение. Токсикологичното значение на оловото се определя от токсичните свойства на металното олово, неговите соли и някои производни и тяхната широка и разнообразна употреба в промишлеността и бита.

Особено опасни по отношение на отравяне с олово са добивът на оловни руди, топенето на олово, производството на батерии, оловни бои [оловно бяло 2PbCO 3 .Pb(OH) 2 и червено олово Pb 3 O 4], чиято употреба в СССР се ограничава само до боядисване на кораби и мостове, калайдисване, запояване, използване на оловна глазура PbSi0 3 и др. При недостатъчна защита на труда е възможно промишлено отравяне.

В редица случаи източници на битови отравяния са некачествени калайдисани, емайлирани, порцеланови и фаянсови съдове, покрити с глазура.

Известни са и случаи на отравяне с олово чрез питейна вода (оловни тръби), емфие, увито в оловна хартия, след огнестрелна рана и др.

Оловото е протоплазмена отрова, която причинява промени главно в нервната тъкан, кръвта и кръвоносните съдове. Токсичността на оловните съединения до голяма степен е свързана с тяхната разтворимост в стомашния сок и други телесни течности. Хроничното оловно отравяне дава характерна клинична картина. Смъртоносната доза на различните оловни съединения не е еднаква. Децата са особено чувствителни към него. Оловото не е биологичен елемент, но обикновено присъства във водата и храната, откъдето попада в тялото. Човек, който не работи с олово, усвоява 0,05-2 g олово на ден (средно 0,3 mg), както отбелязва Н. В. Лазарев. Оловните съединения могат да се натрупват в костната тъкан, черния дроб и бъбреците. Около 10% от него се усвояват от организма, останалото се отделя с изпражненията. Оловото се отлага в черния дроб и тръбните кости и малко по-малко в плоските кости. В други органи се отлага в малки количества. Оттук и възможността за откриване на олово във вътрешните органи на трупове на хора, починали по други причини, и необходимостта от количествено определяне, ако резултатите от качествен анализ са положителни.

Естественото съдържание на олово (според A. O. Voinara, в милиграми на 100 g орган) в черния дроб е 0,130; в бъбрека 0,027; в тръбести кости 1,88; в стомаха и червата съответно 0,022 и 0,023.