Določanje organskih snovi v vodi. Določanje svinca v mestni vegetaciji Kvalitativno določanje svinca v biološkem materialu

Študenti, podiplomski študenti, mladi znanstveniki, ki bazo znanja uporabljajo pri študiju in delu, vam bodo zelo hvaležni.

Objavljeno na http://www.allbest.ru/

Tečajna naloga

Določanje svinca v mestni vegetaciji

Uvod

kovinski reagent za titrimetrijo svinca

Svinec je strupena snov, katere kopičenje vpliva na številne telesne sisteme in je še posebej škodljivo za majhne otroke.

Ocenjuje se, da izpostavljenost svincu v otroštvu vsako leto prispeva k približno 600.000 novim primerom motenj v duševnem razvoju pri otrocih.

Ocenjuje se, da izpostavljenost svincu povzroči 143.000 smrti na leto, pri čemer je največje breme v regijah v razvoju.

V telesu svinec prehaja v možgane, jetra, ledvice in kosti. Sčasoma se svinec kopiči v zobeh in kosteh. Izpostavljenost ljudi se običajno določi z uporabo ravni svinca v krvi.

Ni znane ravni izpostavljenosti svincu, ki bi veljala za varno.

Glavni viri onesnaženja s svincem so motorna vozila, ki uporabljajo svinec, ki vsebuje bencin, metalurški obrati, viri dima, kot so termoelektrarne itd.

Rastline absorbirajo svinec iz zemlje in zraka.

Opravljajo koristno vlogo za ljudi, saj delujejo kot adsorbenti za svinec v tleh in zraku. Prah, ki vsebuje svinec, se kopiči na rastlinah, ne da bi se razširil.

Po podatkih o vsebnosti mobilnih oblik težkih kovin v rastlinah lahko sodimo o onesnaženosti določenega prostora z njimi.

To delo preučuje vsebnost svinca v mestni vegetaciji.

1. Leepregled literature

Pregled literature temelji na knjigi »Analitična kemija elementov. Svinec".

1. 1 O temSplošne informacije o svincu

Svinemts (lat. Plumbum; označen s simbolom Pb) je element 14. skupine (zastarela klasifikacija - glavna podskupina IV. skupine), šesti v periodnem sistemu kemijskih elementov D.I. Mendelejeva, z atomskim številom 82 in tako vsebuje magično število protonov. Enostavna snov svinec (številka CAS: 7439-92-1) je temprana, relativno taljiva kovina srebrnobele barve z modrikastim odtenkom. Znan že od antičnih časov.

Atom svinca ima elektronsko strukturo 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 . Predpostavlja se, da je atomska masa 207,2, možna pa so njena nihanja za 0,03 - 0,04 a.c.

Svinec je sestavni del več kot 200 mineralov, le tri izmed njih (galenit, anglezit, cerusit) najdemo v naravi v obliki industrijskih nahajališč svinčevih rud. Najpomembnejši med njimi je galenit PbS (86,5 % Pb).

Pod vplivom v naravnih vodah raztopljenih snovi in ​​pri preperevanju se spremeni v anglezit PbSO 4 (63,3 % Pb), ki zaradi dvojne izmenjave s kalcijevimi in magnezijevimi karbonati tvori cerusit PbCO 3 (77,5 % Pb).

Po industrijski proizvodnji je svinec na četrtem mestu v skupini barvnih kovin, takoj za aluminijem, bakrom in cinkom.

Za proizvodnjo svinca so najpomembnejše polimetalne sulfidne in mešane rude, saj so čiste svinčeve rude redke.

Uporablja se za zaščito pred sevanjem, kot konstrukcijski material v kemični industriji ter za izdelavo zaščitnih premazov za električne kable in elektrode baterij. Velike količine svinca se uporabljajo za izdelavo različnih zlitin: z bizmutom (hladilo v jedrski tehniki), s kositrom in majhnimi dodatki zlata in bakra (spajke za izdelavo tiskanih vezij), z antimonom, kositrom in drugimi kovinami (spajke in zlitine). za tiskarske in antifrikcijske namene). Sposobnost tvorbe intermetalnih spojin se uporablja za proizvodnjo svinčevega telurida, iz katerega so pripravljeni detektorji IR žarkov in pretvorniki energije toplotnega sevanja v električno energijo. Velik delež svinca se uporablja pri sintezi organokovinskih spojin.

Mnoge organske spojine, ki vsebujejo svinec, so produkti "manjše" kemije, vendar so velikega praktičnega pomena. Sem spadajo svinčev stearat in ftalat (toplotni in svetlobni stabilizatorji za plastiko), osnovni svinčev fumarat (toplotni stabilizator za električne izolatorje in vulkanizacijsko sredstvo za klorosulfopolietilen), svinčev diamilditiokarbamat (večnamenski dodatek mazivnemu olju), svinčev etilendiamintetraacetat (radiokontrastno sredstvo), svinčev tetraacetat ( oksidant v organski kemiji). Med praktično pomembnimi anorganskimi spojinami lahko imenujemo svinčev oksid (uporablja se pri izdelavi stekel z visokim lomnim količnikom, emajlov, baterij in visokotemperaturnih maziv); svinčev klorid (proizvodnja tokovnih virov); bazični karbonat, svinčev sulfat in kromat, svinčevo rdeče (barvne komponente); titanat - cirkonat. svinec (proizvodnja piezoelektrične keramike). Kot titrant se uporablja svinčev nitrat.

Izjemna raznolikost in pomen omenjenih uporab svinca sta spodbudila razvoj številnih metod za kvantitativno analizo različnih objektov. 1.2. Vsebnost svinca v naravnih predmetih

Zemeljska skorja vsebuje 1,6*10 -3% mase Pb. Kozmična številčnost tega elementa se po različnih avtorjih giblje od 0,47 do 2,9 atoma na 106 atomov silicija. Za sončni sistem je ustrezna vrednost 1,3 atoma na 10 6 atomov silicija.

Svinec najdemo v visokih koncentracijah v številnih mineralih in rudah, v mikro- in ultra-mikro količinah - v skoraj vseh predmetih okoliškega sveta.

Drugi predmeti vsebujejo svinec (% teže); deževnica - (6-29) * 10 -27, odprta voda - 2 * 10 -8, morska voda - 1,3 odprta oceanska voda na površini - 1,4 * 10 -9, na globini 0,5 in 2 km - 1,2 *10 -9 oziroma 2* 10 -10, graniti, črni skrilavec, bazalti - (1 - 30)*10 -4, minerali sedimentne gline - 2*10 -3, vulkanske kamnine pacifiškega pasu - 0,9 *10 -4, fosforiti - od 5 * 10 -4 do 3 * 10 -2.

Rjavi premog - od 10 -4 do 1,75 * 10 -2 , olje - 0,4 * 4 * 10 -4 , meteoriti - od 1,4 * 10 -4 do 5,15 * 10 -2 .

Rastline: povprečna vsebnost - 1 * 10 -4, na območjih mineralizacije svinca - 10 -3, hrana 16 * 10 -6, puhaste gobe, nabrane ob avtocesti - 5,3 * 10 -4, pepel: lišaji - 10 - 1, iglavci drevesa - 5 * 10 -3, listavci in grmičevje - do 3 * 10 -3. Skupna vsebnost svinca (v tonah): v ozračju - 1,8 * 10 4, v tleh - 4,8 * 10 9, v sedimentih - 48 * 10 12, v oceanskih vodah - 2,7 * 10 7, v vodah rek in jezer - 6,1 * 10 -4, v podzemnih vodah - 8,2 * 10 4, v vodnih in kopenskih organizmih: živih - 8,4 * 10 4, mrtvih - 4,6 * 10 6.

1.2 jeviri onesnaženja s svincem

Vire svinca v različnih območjih človeških in živalskih habitatov delimo na naravne (vulkanski izbruhi, požari, razgradnja mrtvih organizmov, morski in vetrovni prah) in antropogene (dejavnosti podjetij za proizvodnjo in predelavo svinca, izgorevanje fosilnih goriv in odpadkov iz njegovega izvora). obravnavati).

Po obsegu izpustov v ozračje je svinec med mikroelementi na prvem mestu.

Precejšen delež svinca, ki ga vsebuje premog, se pri zgorevanju skupaj z dimnimi plini sprosti v ozračje. Delovanje samo ene termoelektrarne, ki porabi 5000 ton premoga na dan, letno spusti v zrak 21 ton svinca in primerljive količine drugih škodljivih elementov. K onesnaženosti zraka s svincem pomembno prispeva proizvodnja kovin, cementa itd.

Ozračje je onesnaženo ne le s stabilnimi, temveč tudi z radioaktivnimi izotopi svinca. Njihov vir so radioaktivni inertni plini, med katerimi najdlje živeči radon doseže celo stratosfero. Nastali svinec se delno vrne v zemljo s padavinami in aerosoli, ki onesnažujejo površino tal in vodna telesa.

1.3 tostrupenost svinca in njegovih spojin

Svinec je strup, ki prizadene vsa živa bitja. Ta in njegove spojine niso nevarne le zaradi svojega patogenega delovanja, ampak tudi zaradi kumulativnega terapevtskega učinka, visoke stopnje kopičenja v telesu, nizke stopnje in nepopolnega izločanja z odpadnimi snovmi. Dejstva o nevarnosti svinca:

1. Že pri koncentraciji 10 -4 % v tleh svinec zavira delovanje encimov, pri tem pa so škodljive predvsem dobro topne spojine.

2. Prisotnost 2*10 -5 % svinca v vodi je škodljiva za ribe.

3. Že nizke koncentracije svinca v vodi zmanjšajo količino karotenoida in klorofila v algah.

4. Med zaposlenimi s svincem je bilo registriranih veliko primerov poklicnih bolezni.

5. Na podlagi rezultatov 10-letne statistike je bila ugotovljena povezava med številom smrti zaradi pljučnega raka in povečano vsebnostjo svinca in drugih kovin v zraku območij industrijskih podjetij, ki uporabljajo premog in naftne derivate.

Stopnja toksičnosti je odvisna od koncentracije, fizikalno-kemijskega stanja in narave svinčevih spojin. Svinec je še posebej nevaren v stanju razpršenosti molekularnih ionov; iz pljuč prodre v krvožilni sistem in se od tam prenaša po telesu. Čeprav svinec in njegove anorganske spojine delujejo kvalitativno podobno, se njihova toksičnost povečuje sočasno z njihovo topnostjo v bioloških tekočinah telesa. To ne zmanjša nevarnosti slabo topnih spojin, ki se spremenijo v črevesju in posledično povečajo njihovo absorpcijo.

Svinec zavira številne encimske procese v telesu. Pri zastrupitvi s svincem se pojavijo resne spremembe v živčnem sistemu, moteni so termoregulacija, krvni obtok in trofični procesi, spremenijo se imunobiološke lastnosti telesa in njegov genetski aparat.

1. 4 OSaditivne in titrimetrične metode

1. Gravimetrična metoda - uporablja se tvorba masnih oblik svinca z organskimi in anorganskimi reagenti. Med anorganskimi imata prednost svinčev sulfat in kromat. Metode, ki temeljijo na njihovem obarjanju, so primerljive po selektivnosti in pretvorbenem faktorju, vendar določanje Pb v obliki kromata zahteva manj časa. Priporočljivo je pridobiti oba sedimenta z metodami "homogenega" obarjanja.

Organski reagenti zagotavljajo utežne oblike, primerne za določanje manjših količin Pb, z ugodnejšimi pretvorbenimi faktorji kot svinčev kromat ali svinčev sulfat.

Prednosti metode: kristaliničnost oborine in visoka natančnost rezultatov v odsotnosti motečih primesi. Relativna napaka določanja 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. Titracija padavine z vizualnimi indikatorji. Uporablja se titracija z organskimi in anorganskimi reagenti. V odsotnosti nečistoč, oborjenih s kromatom, so najbolj primerne direktne titrimetrične metode z navedbo končne točke titracije (ETP) s spremembo barve metilno rdečega ali adsorpcijskih indikatorjev. Najboljša možnost za titrimetrično določanje Pb s kromatno metodo je obarjanje PbCr0 4 iz raztopine ocetne kisline, čemur sledi raztapljanje oborine v 2 M HC1 ali 2 M HC10 4, dodajanje presežka kalijevega jodida in titracija sproščeni jod z Na 2 S 2 0 3.

3. Titracija z raztopinami EDTA. Zaradi vsestranskosti EDTA kot analitskega reagenta za večino kationov se postavlja vprašanje povečanja selektivnosti določanja Pb. Da bi to naredili, se zatečejo k predhodnemu ločevanju zmesi, uvedbi maskirnih reagentov in regulaciji reakcije medija na vrednosti pH> 3. Običajno se titracija izvaja v rahlo kislem ali alkalnem mediju.

Končno točko titracije največkrat označimo z metalokromnimi indikatorji iz skupine azo- in trifenilmetanskih barvil, derivatov dvoatomnih fenolov in nekaterih drugih snovi, katerih obarvani Pb kompleksi so manj stabilni kot svinčev etilendiamintetraacetat. V šibko kislem mediju titriramo proti 4-(2-piridilazo)-rezorcinolu, tiazolil-azo-in-krezolu, 2-(5-bromo-2-piridilazo)-5-dietilaminofenolu, 1-(2-piridilazo)-2 -naftol, 2-(2-tiazolilazo)-resorcinol, azo derivati ​​1-naftol-4-sulfonske kisline, ksilenol oranžno, pirokatehol vijolično, metilksilenol modro, pirogalol in bromopirogalol rdeče, metiltimol modro, hematoksilin, natrijev rodizonat, alizarin S in ditizon.

V alkalnih okoljih se uporabljajo eriokrom črni T, sulfarsazen, 4-(4,5-dimegil-2-tiazolilazo)-2-metilrezorcinol, mešanica kislega alizarin črnega SN in eriokrom rdečega B, pirokateholftalein, močan solokrom 2 RS, metiltimol modro in mureksid (titracija skupnih količin Pb in Cu).

4. Titracija z drugimi kompleksirajočimi snovmi. Uporablja se tvorba kelatov z DCTA, TTGA in kompleksirnimi sredstvi, ki vsebujejo žveplo.

1.5 Fotometrične metode analizeo absorpciji in sipanju svetlobe

1. Določanje kot sulfid. Začetki te metode in njena prva kritična presoja segajo v začetek našega 20. stoletja. Barva in stabilnost sola PbS sta odvisni od velikosti delcev disperzne faze, na katero vplivajo narava in koncentracija raztopljenih elektrolitov, reakcija medija in način priprave. Zato je treba te pogoje dosledno upoštevati.

Metoda ni zelo specifična, zlasti v alkalnem okolju, vendar je konvergenca rezultatov v alkalnih raztopinah boljša. V kislih raztopinah je občutljivost določanja manjša, lahko pa jo nekoliko povečamo z dodajanjem elektrolitov, na primer NH 4 C1, analiziranemu vzorcu. Selektivnost določanja v alkalnem mediju lahko izboljšamo z uvedbo maskirnih kompleksirnih sredstev.

2. Določanje v obliki kompleksnih kloridov. Nakazano je bilo že, da Pb klorovi kompleksi absorbirajo svetlobo v UV območju, molarni ekstinkcijski koeficient pa je odvisen od koncentracije Cl ionov - V 6 M raztopini HCl so absorpcijski maksimumi Bi, Pb in Tl dovolj oddaljeni od vsakega drugo, kar omogoča hkratno določanje z absorpcijo svetlobe pri 323, 271 oziroma 245 nm. Optimalno območje koncentracije za določanje Pb je 4-10*10-4%.

3. Določanje nečistoč Pb v koncentrirani žveplovi kislini temelji na uporabi karakteristične absorpcije pri 195 nm glede na standardno raztopino, ki jo pripravimo z raztapljanjem svinca v H2S04 (posebne čistosti).

Določanje z organskimi reagenti.

4. Pri analizi različnih naravnih in industrijskih objektov fotometrično določanje Pb z uporabo ditizona zaradi svoje visoke občutljivosti in selektivnosti zavzema vodilno mesto. V različnih različicah obstoječih metod se fotometrično določanje Pb izvaja na valovni dolžini največje absorpcije ditizona ali svinčevega ditizonata. Opisane so še druge različice ditizonske metode: fotometrična titracija brez ločevanja faz in neekstrakcijska metoda za določanje svinca v polimerih, pri kateri kot reagent uporabimo raztopino ditizona v acetonu, ki jo pred uporabo razredčimo z vodo do koncentracije organske komponente 70 %.

5. Določanje svinca z reakcijo z natrijevim dietilditiokarbamatom. Svinec se zlahka ekstrahira s CCl4 v obliki brezbarvnega dietilditiokarbamata pri različnih pH vrednostih. Nastali izvleček uporabimo v posredni metodi za določanje Pb, ki temelji na tvorbi ekvivalentne količine rumeno-rjavega bakrovega dietilditiokarbamata kot rezultat izmenjave s CuS04.

6. Določanje z reakcijo s 4-(2-piridilazo)-resorcinolom (PAR). Visoka stabilnost rdečega Pb kompleksa s PAR in topnost reagenta v vodi sta prednosti metode. Za določanje Pb v nekaterih predmetih, na primer v jeklu, medenini in bronu, je metoda, ki temelji na tvorbi kompleksa s to azo spojino, boljša od ditizonske. Je pa manj selektiven in zato ob prisotnosti motečih kationov zahteva predhodno ločitev z metodo HD ali ekstrakcijo svinčevega dibenzilditiokarbamata z ogljikovim tetrakloridom.

7. Določanje z reakcijo z 2-(5-kloropiridip-2-azo)-5-dietilaminofenolom in 2-(5-bromopiridil-2-azo)-5-dietilaminofenolom. Oba reagenta tvorita komplekse 1:1 s Pb s skoraj enakimi spektrofotometričnimi lastnostmi.

8. Določanje z reakcijo s sulfarsazenom. Metoda uporablja tvorbo rdečkasto rjavega vodotopnega kompleksa sestave 1: 1 z absorpcijskim maksimumom pri 505-510 nm in koeficientom molarne ekstinkcije 7,6 * 103 pri tej valovni dolžini in pH 9-10.

9. Določanje z reakcijo z arsenazom 3. Ta reagent v območju pH 4-8 tvori moder kompleks s sestavo 1:1 s svincem z dvema absorpcijskima maksimumoma - pri 605 in 665 nm.

10. Določanje z reakcijo z difenilkarbazonom. Po reakcijski občutljivosti, pri ekstrakciji kelata v prisotnosti KCN, po selektivnosti pa se približuje ditizonu.

11. Indirektna metoda za določanje Pb z uporabo difenilkarbazida. Metoda temelji na obarjanju svinčevega kromata, njegovem raztapljanju v 5 % HCl in fotometričnem določanju dikromne kisline z reakcijo z difenilkarbazidom ob uporabi filtra z največjo prepustnostjo pri 536 nm. Metoda je dolgotrajna in premalo natančna.

12. Določanje z reakcijo s ksilenol oranžem. Ksilenoloranž (KO) tvori s svincem kompleks 1:1, katerega optična gostota doseže mejo pri pH 4,5-5,5.

13. Določanje z reakcijo z bromopirogalpol rdečim (BPK) v prisotnosti senzibilizatorjev. Kot senzibilizatorji se uporabljajo difenilgvanidinijev, benziltiuronijev in tetrafenilfosfonijev klorid, ki povečajo intenzivnost barve, vendar ne vplivajo na položaj absorpcijskega maksimuma pri 630 nm, ter cetiltrimetilamonijev in cetilpiridinijev bromid pri pH 5,0.

14. Določanje z reakcijo z glicintimol modrim. Kompleks z glicintimol modrim (GBL) sestave 1:2 ima absorpcijski maksimum pri 574 nm in ustrezen koeficient molarne ekstinkcije 21300 ± 600.

15. Določanje z metiltimol modrim poteka pod pogoji, podobnimi tistim za tvorbo kompleksa z GTS. Po občutljivosti sta si obe reakciji blizu. Absorpcijo svetlobe merimo pri pH 5,8-6,0 in valovni dolžini 600 nm, kar ustreza položaju maksimuma absorpcije. Koeficient molarne ekstinkcije je 19.500.

16. Določanje z reakcijo z EDTA. EDTA se uporablja kot titrant pri brezindikatorskih in indikatorskih fotometričnih titracijah (PT). Kot pri vizualni titrimetriji je zanesljiva FT z raztopinami EDTA mogoča pri pH > 3 in koncentraciji titranta vsaj 10-5 M.

Luminescentna analiza

1. Določanje Pb z organskimi reagenti

Predlagana je bila metoda, pri kateri merimo intenziteto kemiluminiscenčne emisije v prisotnosti Pb zaradi katalitične oksidacije luminola z vodikovim peroksidom. Metoda je bila uporabljena za določanje od 0,02 do 2 μg Pb v 1 ml vode z natančnostjo 10 %. Analiza traja 20 minut in ne zahteva predhodne priprave vzorca. Poleg Pb oksidacijsko reakcijo luminola katalizirajo tudi sledi bakra. Metoda, ki je veliko bolj zapletena v svoji strojni zasnovi, temelji na uporabi učinka dušenja fluorescence derivatov fluores-132 in je dragocena pri tvorbi kelatov s svincem. Bolj selektivna v prisotnosti številnih geokemičnih satelitov Pb, čeprav manj občutljiva, je precej preprosta metoda, ki temelji na povečanju intenzivnosti fluorescence vodno modrega lumogena v mešanici dioksan-voda (1: 1) v prisotnosti Pb.

2. Metode nizkotemperaturne luminiscence v zamrznjenih raztopinah. Zamrzovanje raztopine najlažje rešimo v metodi za določanje svinca v HC1, ki temelji na fotoelektričnem zapisu zelene fluorescence kloridnih kompleksov pri -70°C.

3. Analiza izbruha luminiscence med odmrzovanjem vzorcev. Metode te skupine temeljijo na premiku spektra luminescence pri odmrzovanju analiziranega vzorca in merjenju opaženega povečanja jakosti sevanja. Največja valovna dolžina spektra luminiscence pri -196 in -70 °C je 385 oziroma 490 nm.

4. Predlagana je metoda, ki temelji na merjenju analitičnega signala pri 365 nm v kvazilinijskem spektru luminescence CaO-Pb kristalnega fosforja, ohlajenega na temperaturo tekočega dušika. To je najbolj občutljiva od vseh luminiscenčnih metod: če na površino tablet nanesemo aktivator (150 mg CaO, premer 10 mm, tlak stiskanja 7-8 MN/m2), potem je meja detekcije na spektrografu ISP-51 0,00002 μg. Za metodo je značilna dobra selektivnost: 100-kratni presežek Co, Cr(III), Fe (III), Mn(II), Ni, Sb (III) in T1 (I) ne moti določanja Pb . Bi lahko določimo tudi hkrati s Pb.

5. Določanje svinca z luminiscenco kloridnega kompleksa, sorbiranega na papirju. Pri tej metodi je luminiscentna analiza kombinirana z ločevanjem Pb od motečih elementov z uporabo obročaste kopeli. Določanje poteka pri običajni temperaturi.

1.6 Alelektrokemijske metode

1. Potenciometrične metode. Uporablja se neposredno in posredno določanje svinca - titracija s kislinsko-bazičnimi, kompleksometričnimi in precipitacijskimi reagenti.

2. Elektrogravimetrične metode uporabljajo nanos svinca na elektrode, ki mu sledi tehtanje ali raztapljanje.

3. Kulometrija in kulometrična titracija. Kot titranti se uporabljajo elektrogenerirani sulfhidrilni reagenti.

4. Volt-amperometrija. Klasična polarografija, ki združuje hitrost z dokaj visoko občutljivostjo, velja za eno najprimernejših metod za določanje Pb v koncentracijskem območju 10-s-10 M. V veliki večini del se svinec določa z redukcijskim tokom Pb2+ na Pb° na živosrebrni kapljajoči elektrodi (DRE), ki se običajno pojavlja reverzibilno in v difuzijskem načinu. Katodni valovi so praviloma dobro izraženi, polarografske maksimume pa še posebej zlahka zadušimo z želatino in Triton X-100.

5. Amperometrična titracija

Pri amperometrični titraciji (AT) je ekvivalenčna točka določena z odvisnostjo trenutne vrednosti elektrokemične transformacije Pb in (ali) titranta pri določeni vrednosti elektrodnega potenciala od prostornine titranta. Amperometrična titracija je natančnejša od običajne polarografske metode, ne zahteva obveznega nadzora temperature celice in je manj odvisna od lastnosti kapilare in indiferentnega elektrolita. Opozoriti je treba, da ima metoda AT velik potencial, saj je analiza možna z uporabo elektrokemične reakcije, ki vključuje tako sam Pb kot titrant. Čeprav je skupni čas, porabljen za izvedbo AT, večji, je to v celoti kompenzirano z dejstvom, da ni potrebe po kalibraciji. Titracijo uporabljamo z raztopinami kalijevega dikromata, kloranilne kisline, 3,5-dimetildimerkapto-tiopirona, 1,5-6 is (benziliden)-tio-karbohidrazona, tiosalicilamida.

1.7 FiFizikalne metode za določanje svinca

Svinec se določa z atomsko emisijsko spektroskopijo, atomsko fluorescenčno spektrometrijo, atomsko absorpcijsko spektrometrijo, rentgenskimi metodami, radiometričnimi metodami, radiokemijskimi in mnogimi drugimi.

2 . Eksperimentalnodel

2.1 MahKoda definicije

Delo uporablja določanje svinca v obliki ditizonatnega kompleksa.

Slika 1 - struktura ditizona:

Največja absorpcija kompleksov svinčevega ditizonata je 520 nm. Fotometrijo uporabimo proti raztopini ditizona v CCl 4 .

Izvede se dvojno upepelitev preskusnega vzorca - suha in "mokra" metoda.

Dvojna ekstrakcija in reakcija s pomožnimi reagenti služita za ločevanje motečih nečistoč in ionov ter povečata stabilnost kompleksa.

Metoda je zelo natančna.

2. 2 itdtesti in reagenti

Spektrofotometer s kivetami.

Sušilna omara.

Mufelna peč.

Električni štedilnik.

Elektronska tehtnica

Kapalni lij 100 ml.

Kemične posode.

Odtehtan delež suhega rastlinskega materiala 3 kos. 10 gr.

0,01 % raztopina ditizona v CCl 4 .

0,02 N raztopina HCl.

0,1% raztopina hidroksilamina.

10% raztopina rumene krvne soli.

10% raztopina amonijevega citrata.

10% raztopina HCl.

Raztopina amoniaka.

Raztopina sode.

Indikatorja sta timol modro in fenol rdeče.

Standardne raztopine svinca z vsebnostjo od 1,2,3,4,5,6 µg/ml.

2. 3 itdpriprava raztopin

1. 0,1% raztopina hidroksilamina.

W=m vode/m raztopine =0,1 %. Masa raztopine je 100 g. Potem je teža 0,1 g. Raztopljen v 99,9 ml dvakrat destilirane vode.

2,10% raztopina rumene krvne soli. W=m vode/m raztopine =10 %. Masa raztopine je 100 g. Potem je teža 10 g. Raztopljen v 90 ml dvakrat destilirane vode.

3,10% raztopina amonijevega citrata. W=m vode/m raztopine =10 %. Masa raztopine je 100 g. Teža - 10 g. Raztopljen v 90 ml dvakrat destilirane vode.

4,10 % raztopina HCl. Pripravljeno iz koncentrirane HCl:

Potrebujete 100 ml raztopine z W=10%. d konc HCl = 1,19 g/ml. Zato je treba vzeti 26 g koncentrirane HCl, V = 26/ 1,19 = 21,84 ml. 21,84 ml koncentrirane HCl smo v 100 ml merilni bučki razredčili na 100 ml z dvakrat destilirano vodo do oznake.

5. 0,01 % raztopina ditizona v CCl4. W=m vode/m raztopine =10 %. Masa raztopine je 100 g. Potem je teža 0,01 g. Raztopljen v 99,9 ml CCl 4.

6. Raztopina sode. Pripravljeno iz suhega Na 2 CO 3 .

7. 0,02 N raztopina HCl. W=m v-va /m r-ra =? Pretvorba v masni delež. 1 liter 0,02 N raztopine HCl vsebuje 0,02 * 36,5 = 0,73 g raztopine HCl. d konc HCl = 1,19 g/ml. Zato morate vzeti 1,92 g koncentrirane HCl, prostornina = 1,61 ml. 1,61 ml koncentrirane HCl smo v 100 ml merilni bučki razredčili na 100 ml z dvakrat destilirano vodo do oznake.

9. Raztopino indikatorja timol modrega smo pripravili iz suhe snovi tako, da smo jo raztopili v etilnem alkoholu.

2. 4 Mahtresenje vplivov

V alkalnem okolju, ki vsebuje cianid, ditizon ekstrahira talij, bizmut in kositer (II) skupaj s svincem. Talij ne moti kolorimetričnega določanja. Kositer in bizmut odstranimo z ekstrakcijo v kislem mediju.

Določanje ne vpliva na srebro, živo srebro, baker, arzen, antimon, aluminij, krom, nikelj, kobalt in cink v koncentracijah, ki ne presegajo dvanajstkratne koncentracije svinca. Moteči vpliv nekaterih od teh elementov, če so prisotni v petdesetkratnih koncentracijah, odpravimo z dvojno ekstrakcijo.

Določanje oteži mangan, ki pri ekstrakciji v alkalnem mediju katalitično pospeši oksidacijo ditizona z atmosferskim kisikom. Ta motnja se odpravi z dodatkom hidroksilaminijevega klorida ekstrahiranemu vzorcu.

Močni oksidanti motijo ​​določanje, ker oksidirajo ditizon. Njihova redukcija s hidroksilaminom je vključena v določanje.

2. 5 Tistieksperimentalna tehnika

Rastlinski material smo sušili v sušilnici v zdrobljenem stanju. Sušenje je potekalo pri temperaturi 100 0 C. Po sušenju do popolnoma suhega stanja je bil rastlinski material temeljito zdrobljen.

Vzeli smo tri 10 g porcije suhega materiala. Postavili smo jih v lonček in postavili v mufelno peč, kjer smo jih žarili 4 ure pri temperaturi 450 0 C.

Nato smo rastlinski pepel med segrevanjem namočili v dušikovo kislino in posušili (od tu naprej - operacije se ponovijo za vse vzorce).

Nato smo pepel ponovno obdelali z dušikovo kislino, posušili na električnem štedilniku in postavili v mufelno peč za 15 minut pri temperaturi 300 0 C.

Nato smo očiščen pepel prekopali s klorovodikovo kislino, posušili in ponovno prekopali. Vzorce smo nato raztopili v 10 ml 10 % klorovodikove kisline.

Nato smo raztopine dali v 100 ml kapalne lije. Dodamo 10 ml 10 % raztopine amonijevega citrata, nato pa raztopino nevtraliziramo z amoniakom, dokler se barva timol modre ne obarva modro.

Po tem je bila izvedena ekstrakcija. Dodali smo 5 ml 0,01 % raztopine ditizona v CCl 4 . Raztopino v kapalnem lijaku smo močno stresali 5 minut. Plast ditizona smo po ločitvi od glavne raztopine ločeno odcedili. Operacijo ekstrakcije smo ponavljali, dokler se začetna barva vsakega novega dela ditizona ni prenehala obarvati rdeče.

Vodno fazo smo dali v kapalni lij. Nevtralizirali smo ga z raztopino sode, dokler se barva ni spremenila iz fenol rdeče v oranžno. Nato smo dodali 2 ml 10 % raztopine rumene krvne soli, 2 ml 10 % raztopine amonijevega citrata in 2 ml 1 % raztopine hidroksilamina.

Nato raztopine nevtraliziramo z raztopino sode, dokler se barva indikatorja (fenol rdeče) ne obarva škrlatno.

Nato dodamo 10 ml 0,01 % raztopine ditizona v CCl 4, vzorec močno stresamo 30 sekund, nato plast ditizona zlijemo v kiveto in spektrofotometriramo proti raztopini ditizona v CCl 4 pri 520 nm.

Dobljene so bile naslednje optične gostote:

Umeritveni graf je bil zgrajen pri enakih pogojih, uporabljene so bile standardne raztopine koncentracije svinca od 1 do 6 μg/ml. Pripravljeni so bili iz raztopine svinca s koncentracijo 1 μg/ml.

2.6 Rerezultati poskusaenta in statistične obdelave

Podatki za izdelavo umeritvenega grafa

Kalibracijska tabela

Glede na umeritveni graf je koncentracija svinca v enem kilogramu suhe rastlinske mase enaka

1) 0,71 mg/kg

2) 0,71 mg/kg

3) 0,70 mg/kg

Iz pogojev določanja izhaja, da je koncentracija svinca v standardih merjena v μg/ml, za analizo je bila vsebnost svinca izmerjena v 10 ml, preračunano na en kilogram suhe rastlinske snovi.

Povprečna masna vrednost: X av = 0,707 g.

Varianca = 0,000035

Standardni odklon: = 0,005787

Tivodo

1. Na podlagi pregleda literature.

S pregledom literature smo proučili splošne podatke o elementu, njegove metode določanja in izbrali najprimernejšega glede na njegovo natančnost in skladnost s tistimi, ki se uporabljajo v vsakdanji praksi.

2. Na podlagi rezultatov poskusa.

Eksperiment je pokazal, da se metoda lahko uporablja za določanje nizkih vsebnosti svinca; rezultati so zelo natančni in ponovljivi.

3. V skladu z MPC.

Seznam uporabljene literature

1. Polyansky N.G. Svinets.-M .: Nauka, 1986. - 357 str. (Analitična kemija elementov).

2. Vasiljev V.P. Analitična kemija. Ob 14. uri 2. Fizikalno-kemijske metode analize: Učbenik. Za kemijsko tehnologijo Specialist. Vuzov.-M.: Višje. šola, 1989. - 384 str.

3. Osnove analizne kemije. V 2 knjigah. Knjiga 2. Metode kemijske analize: Učbenik. Za univerze / Yu.A. Zolotov, E.N. Dorokhova, V.I. Fadeeva et al. Yu.A. Zolotova. - 2. izd., revidirano. In dodatno - M.: Višje. šola, 2002. - 494 str.

Objavljeno na Allbest.ru

Podobni dokumenti

    Fizikalno-kemijske ocene mehanizmov absorpcije svinca. Tla kot večnamenski sorbent. Metode detekcije in kvantitativnega določanja svinčevih spojin v naravnih objektih. Poti vnosa težkih kovin v tla. Reakcije s komponentami tal.

    tečajna naloga, dodana 30.3.2015

    Kontrola kakovosti živil kot glavna naloga analizne kemije. Značilnosti uporabe atomske absorpcijske metode za določanje svinca v kavi. Kemijske lastnosti svinca, njegova fiziološka vloga. Priprava vzorcev, metode za določanje svinca.

    predmetno delo, dodano 25.11.2014

    Študij kemijskih in fizikalnih lastnosti svinčevih oksidov, njihova uporaba, metode sinteze. Iskanje najracionalnejšega načina pridobivanja svinčevega oksida, ki je ena najbolj iskanih spojin v vsakdanjem življenju.

    povzetek, dodan 30.05.2016

    Področja uporabe svinca. Njegova škoda je kot ekotoksikant, ki lahko v različnih oblikah onesnaži vsa tri področja biosfere. Viri onesnaženja s svincem. Lastnost svinca, da zadržuje človeku škodljivo sevanje. Svinčeve baterije.

    predstavitev, dodana 03.03.2016

    Osnovne lastnosti svinca in benzojske kisline. Benzoati so soli in estri benzojske kisline. Primarne informacije o topnosti svinčevega benzoata v stacionarnih pogojih. Značilnosti kinetike raztapljanja. Temperaturna sprememba topnosti svinčevega benzoata.

    tečajna naloga, dodana 18.02.2011

    Metode vzorčenja, področje uporabe standarda. Splošne zahteve za pripravo reagentov in steklovine za kolorimetrične metode za določanje cinka, svinca in srebra. Bistvo plumbonske metode za določanje svinca, ditizonske metode za določanje cinka in srebra.

    priročnik za usposabljanje, dodan 12.10.2009

    Analiza atomske fluorescence. Rentgenska fluorescenca. Elektrokemijske metode analize. Stripping voltametrija. Polarografska metoda. Določanje vsebnosti svinca in cinka v enem vzorcu. Določanje vsebnosti cinka z ditizonsko metodo.

    predmetno delo, dodano 11/05/2016

    Bistvo merilne metode pri določanju vsebnosti svinca, zahteve za merilne instrumente in opremo, reagenti, priprava laboratorijske steklovine. Metodologija za izračun merilne negotovosti, viri negotovosti in korelacijske analize.

    predmetno delo, dodano 28.12.2011

    Kemični element skupine IV. Kemijske lastnosti. Svinčev dioksid je močan oksidant. Organski derivati ​​svinca so brezbarvne, zelo strupene tekočine. Sestavni del tiskarskih in antifrikcijskih zlitin, polprevodniških materialov.

    povzetek, dodan 24.3.2007

    Titrimetrične metode, ki temeljijo na reakcijah tvorbe topnih kompleksnih spojin ali kompleksometrija. Metode pridobivanja topnih kelatov - kelatometrija. Določanje kompleksirajočih ionov in ionov ali molekul, ki služijo kot ligandi.

Datum nastanka: 30.12.2013

Trenutno veliko ljudi skrbi vprašanje čiščenja vode in kakovosti gospodinjskih filtrov.

Raziskave kakovosti pitne vode

Za študijo so bili odvzeti vzorci vode iz pipe in vode, prečiščene z gospodinjskimi filtri Aquaphor (vrč), Aquaphor (pipa), Barrier (vrč). Preučeni so bili naslednji kazalniki: pH vrednost, vsebnost ionov cinka (II), bakra (II), železa (III), trdota vode.

pH vrednost

V epruveto vlijemo 5 ml preizkušane vode, pH določimo z univerzalnim indikatorjem in pH vrednost ocenimo z lestvico:

  • Rožnato-oranžna - pH=5;
  • Svetlo rumena - pH=6;
  • Svetlo zelena - pH=7;
  • Zelenkasto-modra - pH=8.

Filtrirana voda ima rahlo kislo reakcijo medija, medtem ko je medij nefiltrirane vode blizu nevtralne.

Določanje železovih ionov

V 10 ml testne vode smo dodali 1-2 kapljici HCl (1:2) in 0,2 ml (4 kapljice) 50 % raztopine kalijevega tiocianata KNCS. Zmes premešamo in opazujemo razvoj barve. Ta metoda je občutljiva in lahko zazna do 0,02 mg/l železovih ionov.

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

  • Pomanjkanje barve - manj kot 0,05;
  • Komaj opazna rumenkasto-roza - od 0,05 do 0,1;
  • Šibka rumenkasto-roza - od 0,1 do 0,5;
  • Rumenkasto-roza - od 0,5 do 1,0;
  • Rumenkasto-rdeča - od 1,0 do 2,5;
  • Svetlo rdeča več kot 2,5.

Največja koncentracija železovih (III) ionov je v nefiltrirani vodi.

Določanje svinčevega iona (kvalitativno)

Kalijev jodid daje v raztopini s svinčevimi ioni značilno oborino PbI2. Testni raztopini dodamo malo KI, nato pa z dodatkom CH3COOH vsebino epruvete segrevamo, dokler se sprva rahlo značilna rumena oborina PbI2 popolnoma ne raztopi. Nastalo raztopino ohladimo pod pipo in PbI2 ponovno izpade, vendar v obliki lepih zlatih kristalov Pb2+ +2I- = PbI2. Prečiščena in nefiltrirana voda ne vsebuje svinčevih (II) ionov.

Določanje bakrovega iona (kvalitativno)

5 ml vode za testiranje damo v porcelanasto skodelico, odparimo do suhega, nato dodamo 1 kapljico koncentrirane (25 %) raztopine amoniaka. Pojav intenzivne modre barve kaže na prisotnost bakrovih ionov. 2Сu2+ +4NH4ОН = 22+ +4H2O

Določanje trdote vode

V 250-mililitrsko erlenmajerico dodamo 100 ml preskusne vode, dodamo 5 ml puferske raztopine amoniaka in na konici lopatice dodamo indikator (eriokrom črno). Nato raztopino premešamo in počasi titriramo z 0,05 N raztopino Trilona B, dokler se barva indikatorja ne spremeni iz češnjeve v modro.

Priprava eriokrom črnega (suhega) indikatorja: za to se 0,25 g indikatorja zmeša s 50 g suhega natrijevega klorida, predhodno temeljito zmletega v možnarju.

Priprava pufrske raztopine: 10 g amonijevega klorida (NH4Cl) raztopimo v destilirani vodi, dodamo 50 cm3 25 % raztopine amoniaka in z destilirano vodo naravnamo na 500 cm3.

Priprava 0,05 N raztopine Trilona B: 9,31 g Trilona B raztopimo v destilirani vodi in naravnamo na 1 dm3. Raztopina je stabilna več mesecev.

Skupna togost se izračuna po formuli:

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

kjer je: V prostornina raztopine Trilon "B", uporabljena za titracijo, ml.

N - normalnost raztopine Trilon "B" g-eq/l.

V1 je prostornina preskusne raztopine, odvzete za titracijo, ml.

Pri ocenjevanju trdote vode je značilno naslednje:

  • zelo mehak - do 1,5 mEq/l;
  • mehko - od 1,5 do 4 mEq/l;
  • srednja trdota - od 4 do 8 mEq/l;
  • trda - od 8 do 12 mEq/l;
  • zelo težko - več kot 12 mEq/l.

Voda iz pipe je trda, voda, ki je prečiščena s filtrom Barrier, je srednje trdota, voda, ki je prečiščena s filtrom Aquaphor (vrč in pipa), je mehka in srednje trdota.

Ali lahko voda škoduje zdravju? Voda iz pipe lahko vsebuje zelo nevarne in celo strupene snovi, čistilne naprave so dotrajane, voda pa mora, preden pride v hišo, prepotovati dolgo pot skozi stare vodovodne cevi, kjer se onesnaži s solmi težkih kovin in anorganskim železom (rje). . Potreba po čisti vodi se nenehno povečuje, izvorna voda, ki vstopa v čistilne naprave, pa je iz leta v leto bolj umazana. Po čiščenju postane voda pitna, a diši po belilu. Koncentracija klora ni nevarna za zdravega človeka, nekaterim kategorijam bolnih ljudi pa prisotnost klora, tudi v majhnih koncentracijah, močno poslabša njihovo zdravje. Vse to negativno vpliva na zdravje ljudi. Za čiščenje vode doma je treba uporabiti filtre. Kakovost prečiščene vode doma je boljša od kakovosti vode iz pipe. Z gospodinjskimi filtri lahko očistite vodo, ki ne vsebuje le mehanskih delcev (pesek, rja itd.), temveč tudi različne organske in anorganske spojine, ki so nevarne za zdravje. Voda, ki je bila prečiščena skozi filter, postane manj trda.

Filtri popolnoma odstranijo klor iz vode, ki ubija bakterije in igra vlogo "konzervansa". Prečiščeno vodo pa morate uporabiti čim prej po filtraciji, saj se v vodi brez “konzervansa” bakterije začnejo še posebej hitro razmnoževati v zanje prijetnem čistem in toplem okolju (vodi).

Kaj je torej voda? Vprašanje še zdaleč ni preprosto... Zagotovo lahko rečemo, da je voda najbolj edinstvena snov na zemlji, od katere je odvisno zdravstveno stanje.

Določanje pH preskusne vode:

  • Pregrada - roza-oranžna (pH=5);
  • Aquaphor (vrč) - roza-oranžna (pH=5);
  • Aquaphor (pipa) - roza-oranžna (pH=5);
  • Nefiltrirana voda je svetlo rumena (pH=6).

Rezultati določanja železovih (III) ionov:

  • Pregrada - komaj opazna rumenkasto-roza od 0,05 do 0,1;
  • Aquaphor (vrč) - odsotnost manj kot 0,05;
  • Aquaphor (pipa) - odsotnost manj kot 0,05;
  • Nefiltrirana voda - rumenkasto roza od 0,5 do 1,0.

Rezultati določanja svinčevih (II) ionov:

  • Pregrada - brez usedlin. V 3 kapljicah se je voda razbarvala;
  • Aquaphor (vrč) - brez usedline. V 2 kapljicah se je voda razbarvala;
  • Aquaphor (pipa) - brez usedlin. V 2 kapljicah se je voda razbarvala;
  • Nefiltrirana voda - brez usedlin. V 10 kapljicah se je voda obarvala.

Trdota testirane vode:

  • Pregrada - 7 mEq/l;
  • Aquaphor (vrč) - 5 mEq/l;
  • Aquaphor (pipa) - 4 mEq/l;
  • Nefiltrirana voda - 9 mEq/l.

Lekcija - delavnica

(projektna dejavnost učencev 9. razreda pri pouku splošne kemije pri študiju elementov - kovine)

"Študija vsebnosti svinčevih ionov v vzorcih tal in rastlin v vasi Slobodchiki in njen učinek na človeško telo."

Pripravljeno in izvedeno

učiteljica biologije, kemije

Sivokha Natalija Gennadievna


Namen lekcije:

Pokažite vpliv težkih kovin na zdravje ljudi na primeru svinca in preučite ekološko stanje vasi Slobodchiki z določanjem svinčevih ionov v vzorcih tal in rastlin.

Cilji lekcije:

Povzemite pridobljeno znanje o težkih kovinah. Študentom podrobneje predstaviti svinec, njegovo biološko vlogo in toksične učinke na človeški organizem;

Razširiti znanje učencev o razmerju med uporabo kovinskega svinca in načini njegovega vstopa v človeško telo;

Prikazati tesno povezavo med biologijo, kemijo in ekologijo kot predmeti, ki se dopolnjujejo;

Gojenje skrbnega odnosa do lastnega zdravja;

Vzbujanje zanimanja za predmet, ki se preučuje.


Oprema: računalnik, multimedijski projektor, predstavitve mini projektov dijakov, stojalo z epruvetami, steklena palica, lij s filtrom, 50 ml čaše, filter papir, merilni valj, tehtnica z utežmi, filter papir, škarje , alkoholno svetilko ali laboratorijsko ploščico.

Reagenti: etilni alkohol, voda, 5 % raztopina natrijevega sulfida, kalijev jodid, vzorci zemlje, vzorci vegetacije, ki jih pripravi učitelj.


  • Zakaj se skupina elementov imenuje "težke kovine"? (vse te kovine imajo veliko maso)
  • Kateri elementi se štejejo za težke kovine? (železo, svinec, kobalt, mangan, nikelj, živo srebro, cink, kadmij, kositer, baker, mangan)
  • Kakšen učinek imajo težke kovine na človeško telo?

V starem Rimu so plemeniti ljudje uporabljali vodovod iz svinčenih cevi. Staljeni svinec so vlivali v spoje kamnitih blokov in cevi za oskrbo z vodo (ni zaman, da beseda plumber v angleščini pomeni "vodovodar"). Poleg tega so sužnji uporabljali poceni leseno posodo in pili vodo neposredno iz vodnjakov, lastniki sužnjev pa drage svinčene posode. Pričakovana življenjska doba bogatih Rimljanov je bila veliko krajša od življenjske dobe sužnjev. Znanstveniki domnevajo, da je bila vzrok zgodnje smrti zastrupitev s svincem iz vode, ki se uporablja za kuhanje. Vendar ima ta zgodba nadaljevanje. V zvezni državi Virginia (ZDA) so pregledali pokope teh let. Izkazalo se je, da v resnici okostja lastnikov sužnjev vsebujejo bistveno več svinca kot kosti sužnjev. Svinec je bil znan 6-7 tisoč let pr. e. ljudstva Mezopotamije, Egipta in drugih držav starega sveta. Uporabljali so ga za izdelavo kipov, gospodinjskih predmetov in pisalnih tablic. Alkimisti so svinec imenovali Saturn in ga označili z znakom tega planeta. Svinčeve spojine - "svinčeni pepel" PbO, svinčev beli 2PbCO3 Pb (OH)2 so uporabljali v stari Grčiji in Rimu kot sestavine zdravil in barv. Ko so izumili strelno orožje, je bil svinec uporabljen kot material za naboje. Toksičnost svinca so opazili že v 1. stoletju. n. e. Grški zdravnik Dioskorid in Plinij starejši.


Obseg sodobne proizvodnje svinca je več kot 2,5 milijona ton na leto. Zaradi industrijskih dejavnosti pride v naravne vode več kot 500-600 tisoč ton svinca letno, približno 400 tisoč ton pa se usede skozi ozračje na površje Zemlje. Do 90 % skupne količine emisij svinca izvira iz produktov zgorevanja bencina, ki vsebujejo svinčeve spojine. Glavnina vstopi v zrak z izpušnimi plini vozil, manjši del - pri gorenju premoga. Iz zraka v bližini talne plasti se svinec useda v tla in prehaja v vodo. Vsebnost svinca v deževnici in snegu se giblje od 1,6 µg/l na območjih, oddaljenih od industrijskih središč, do 250-350 µg/l v velikih mestih. Preko koreninskega sistema se prenaša v nadzemni del rastlin. Na 23 m od ceste s prometom do 69 tisoč avtomobilov na dan so rastline fižola nabrale do 93 mg svinca na 1 kg suhe teže, na 53 m pa 83 mg. Koruza, ki raste 23 m od ceste, je nabrala 2-krat več svinca kot 53 m, kjer je cestna mreža zelo gosta, v vršičkih krmne pese pa 90 mg svinca na 1 kg suhe snovi. Svinec pride v telo živali z rastlinsko hrano. Vsebnost svinca v različnih izdelkih (v mcg); svinjsko meso - 15, kruh in zelenjava - 20, sadje - 15. Svinec vstopi v človeško telo z rastlinsko in živalsko hrano, pri čemer se do 80% usede v okostju in notranjih organih. Ljudje, ki predstavljajo enega zadnjih členov v prehranjevalni verigi, so najbolj ogroženi zaradi nevrotoksičnih učinkov težkih kovin.


Določanje svinčevih ionov v rastlinskih vzorcih.

Namen dela: ugotoviti prisotnost ionov v vzorcih rastlin.

Oprema: dve čaši po 50 ml, merilni valj, tehtnica z utežmi, steklena paličica, lij, filter papir, škarje, alkoholna svetilka ali laboratorijska kuhalna plošča.

Reagenti: etilni alkohol, voda, 5% raztopina natrijevega sulfida

Raziskovalna metodologija.

1. Odtehtajte 100 g. rastline, po možnosti iste vrste, za natančnejši rezultat (trpotec), na različnih medsebojnih razdaljah.

2. Temeljito zmeljemo, vsakemu vzorcu dodamo 50 ml. mešanico etilnega alkohola in vode mešamo, da se spojine svinca raztopijo.

3. Filtrirajte in odparite do 10 ml. Dobljeno raztopino po kapljicah dodajte sveže pripravljeni 5 % raztopini natrijevega sulfida.

4. Če so v ekstraktu svinčevi ioni, se bo pojavila črna oborina.


Določanje svinčevih ionov v tleh.

Namen dela: ugotoviti prisotnost svinčevih ionov v tleh.

Oprema: dve čaši po 50 ml, merilni valj, tehtnica z utežmi, steklena paličica, lij, filtrirni papir.

Reagenti: kalijev jodid, voda.

Raziskovalna metodologija:

1. Odtehtajte 2 g zemlje in jo nasujte v čašo. Nato dodajte 4 ml vode in dobro premešajte s stekleno palčko.

2.Nastalo zmes filtrirajte.

3. Filtratu dodajte 1 ml 5 % kalijevega jodida. Ko svinčev ion reagira s kalijevim jodidom, nastane rumena oborina.

Pb +2 + 2 I - = P bI 2 (rumena oborina)

4.V nastalo raztopino pomočite rob 1 cm dolgega traku filtrirnega papirja. Ko se snov dvigne do sredine papirja, ga vzemite ven in dajte sušit. Na posušenem filtrirnem papirju bo vidna sled usedline. Sčasoma (po 3-5 dneh) bo rumena barva svinčevega jodida svetlejša.

Svinec je strupen in ima kumulativne lastnosti (sposobnost kopičenja v telesu). Posledično prisotnost svinca v vseh vrstah konzervirane hrane ni dovoljena.

Glavni viri svinca v konzervah so poldepoziti, katerih vsebnost svinca je omejena na 0,04 %, in spajka. Prisotnost snovi v pločevinkah, ki lahko raztopijo kovine, lahko povzroči prehod svinca v vsebino pločevinke med dolgotrajnim shranjevanjem konzervirane hrane. Vsebnost svinca v izdelku je določena v primeru dolgotrajnega skladiščenja in prisotnosti spajkalnih usedlin na notranji strani pločevinke.

Metoda temelji na pridobivanju raztopine svinčevega klorida po upepelenju vzorca produkta, obarjanju kovinskih sulfidov iz raztopine in določanju svinca v nasičeni raztopini natrijevega acetata v prisotnosti kalijevega dikromata.

Postopek analize: 15 g zdrobljenega izdelka damo v porcelanasto skodelico s premerom približno 7 cm, posušimo v peščeni kopeli ali v sušilni omari, nato pa skrbno zoglenemo in opepelimo na majhnem ognju ali v mufelni peči s stenami rahlo rdeče sveti mufelj. Pepelu dodamo 5 ml razredčene klorovodikove kisline (razmerje 1:1), 1 kapljico vodikovega peroksida in v vodni kopeli odparimo do suhega. Suhemu ostanku dodamo 2 ml 10% klorovodikove kisline in 3 ml vode, nato pa vsebino skodelice filtriramo skozi filter, predhodno navlažen z vodo, v erlenmajerico s prostornino 100 ml. Skodelica in filter se spereta s 15 ml destilirane vode, pri čemer se voda za izpiranje zbere v isti bučki. Nastalo raztopino segrejemo na 40-50 ˚C, vodikov sulfid prepuščamo 40-60 minut skozi ozko cev, ki doseže dno bučke. V tem primeru se oborijo svinčevi, kositrovi in ​​bakrovi sulfidi. Oborino sulfidov in žvepla ločimo s centrifugiranjem v 10 ml epruveti. Tekočino odlijemo in oborino kovinskih sulfidov 1-2 krat speremo z 1% raztopino klorovodikove kisline, nasičene z vodikovim sulfidom. Izprani oborini sulfida takoj dodamo 5 kapljic 10% raztopine natrijevega hidroksida (da preprečimo oksidacijo svinčevega sulfida v alkalije topen sulfat), segrejemo v vreli vodni kopeli, dodamo 10 ml vode in centrifugiramo. Če je usedlina velika, obdelavo z natrijevim hidroksidom izvedemo dvakrat.

Oborini svinčevih in bakrovih sulfidov dodamo 5-10 kapljic mešanice močne žveplove in dušikove kisline, vzetih v enakih količinah, in previdno segrevamo na majhnem plamenu gorilnika, dokler se hlapi dušikove kisline popolnoma ne odstranijo in bel gost žveplov trioksid pojavijo se hlapi. Po ohlajanju v epruveto dodamo 0,5–1,5 ml destilirane vode in enako količino etanola. Če po dodajanju vode in alkohola raztopina ostane bistra, se svinčeve soli štejejo za neodkrite. Ko se v raztopini pojavi motnost ali nastane bela oborina, se svinčev sulfat loči z razredčenim etanolom (razmerje 1:1). Oborini svinčevega sulfata, ki ostane v centrifugalni epruveti, dodamo 1 ml nasičene raztopine natrijevega acetata, predhodno rahlo nakisanega z ocetno kislino, in segrevamo v vreli vodni kopeli 5–10 minut. Nato dodamo 1 ml destilirane vode, nato pa vsebino epruvete filtriramo skozi majhen filter, navlažen z destilirano vodo. Filtrat se zbere v 10 ml merilnem valju. Epruveto in filter večkrat speremo z majhnimi porcijami destilirane vode, pri čemer se voda za izpiranje zbira v isti valj. Volumen raztopine uravnamo z vodo na oznako in premešamo. 5 ml raztopine iz valja prenesemo v centrifugirno epruveto, dodamo 3 kapljice 5% raztopine kalijevega dikromata in premešamo. Če raztopina ostane bistra 10 minut, se šteje, da svinec ni bil odkrit. Če je v raztopini prisoten svinec, se pojavi rumena motnost (PbCrO4). V tem primeru se izvede kvantitativno določanje svinca.


Za količinsko določitev svinca se določen volumen raztopine (0,5 - 2 ml) prenese iz cilindra v epruveto z ravnim dnom z delitvami po 10 ml. Standardna raztopina z vsebnostjo svinca 0,01 se doda trem drugim podobnim epruvetam; 0,015 in 0,02 mg. V epruvete s standardno raztopino dodamo takšno količino nasičene raztopine natrijevega acetata, rahlo nakisane z ocetno kislino, da je njena vsebnost v preskusni in standardni raztopini enaka (če za kvantitativno vzamemo 1 ml preskusne raztopine). določanje svinca, nato 0,1 ml natrijevega acetata). Nato v vse štiri epruvete dodamo 10 ml destilirane vode, premešamo in dodamo 3 kapljice 5% raztopine kalijevega dikromata. Vsebino epruvete dobro premešamo in po 10–15 minutah primerjamo motnost preskusne raztopine z motnostjo standardnih raztopin.

X= (A·10·1000)/ V·15, (6)

Kje X - vsebnost svinca v 1 kg proizvoda, mg;

A– količina svinca v epruveti s standardno raztopino, mg;

10 - prostornina redčenja, ml;

V– volumen raztopine, odvzete za primerjavo s standardno raztopino, ml; 15 – teža izdelka, g.

Priprava standardne raztopine svinčevega nitrata. 160 mg svinčevega nitrata raztopimo v majhni količini destilirane vode v 100 ml merilni bučki, dodamo 1 kapljico koncentrirane dušikove kisline, premešamo in z destilirano vodo dopolnimo prostornino do oznake; 1 ml takšne raztopine vsebuje 1 mg svinca, 2 ml raztopine prenesemo v 100 ml merilno bučko in z destilirano vodo dopolnimo do oznake. Zadnja rešitev je standardna. 1 ml vsebuje 0,02 mg svinca.

Po mineralizaciji organov z žveplovo in dušikovo kislino bosta v sedimentu prisotna svinec in barij v obliki BaSO 4 in PbS0 4 . Optimalni pogoji za količinsko padavine

Koncentracije Ba 2 + in Pb 2 + so: koncentracija H 2 SO 4 v mineralizaciji je ~20 % H 2 SO 4, odsotnost dušikovih oksidov (delno raztapljanje PbSO 4 in v veliko manjši meri BaS0 4 v dušikovi kislini), čas padavine (~24 ur). Zaradi soobarjanja lahko usedlina vsebuje tudi Ca 2+, Fe 3+, Al 3+, Cr 3+, Zn 2+, Cu 2+ itd. Pri soobarjanju Cr 3+ je usedlina obarvana. umazano zelena. Da bi preprečili izgubo Cr 3+, umazano zeleno oborino obdelamo s segrevanjem z raztopino amonijevega persulfata v 1% raztopini žveplove kisline. Neraztopljeno oborino analiziramo na Ba 2+ in Pb 2+, filtrat pa pustimo za kvantitativno določitev kroma. Za ločevanje Ba 2+ in Pb 2+ (prisotnost Pb 2+ moti detekcijo Ba 2+) sediment neposredno na filtru previdno obdela z 0,5-10 ml (odvisno od velikosti usedline). ) vroče raztopine amonijevega acetata 1, s čimer dosežemo popolno raztapljanje PbSO 4 ;

Kvalitativno odkrivanje

Filtrat se testira na svinec: a) z reakcijo z ditizonom (HrDz)

Ditizon (difeniltiokarbazon) je našel široko uporabo v anorganski analizi. Glede na pH okolja v raztopinah lahko ditizon obstaja v dveh oblikah:

V enolni obliki je reagent slabo topen v organskih topilih (kloroform, ogljikov tetraklorid). V ketonon obliki se oi v njih precej dobro topi in tvori raztopine, obarvane intenzivno zeleno. V alkalnih raztopinah daje anion HDz, obarvan oranžno.

S številnimi kovinskimi kationi [Mn, Cr, Co, Ni, Zn, Fe(III), Tl, Cu, Cd, Ag, Pb, Bi, Hg] daje ditizon znotrajkompleksne soli (ditizonate), običajno topne v nepolarnih organskih spojinah. smučarska topila (SHC1 3, CC1 4). Mnoge intrakompleksne spojine so svetlo obarvane.

in sekundarni ditizonati:

Razlikujemo primarne ditizonate:

Primarni ditizonati nastanejo z vsemi kationi. Sekundarni ditizonati nastajajo le z nekaj kovinami (HgDz, Ag 2 Dz, CuDz itd.). Fisher, ki je v analitično prakso uvedel ditizon (1957), jim pripisuje naslednjo strukturo:

Kjer lahko kovina tvori primarni in sekundarni ditizonat, je vse odvisno od pH reakcije medija: v kislem okolju nastane primarni ditizonat, v alkalnem okolju in v odsotnosti reagenta pa sekundarni ditizonat.

Tako tvorba kot ekstrakcija ditizonatov sta odvisna predvsem od pH medija.

Za odkrivanje svinca se raztopina, dobljena z obdelavo usedline PbS0 4 in BaS0 4 z amonijevim acetatom, stresa z raztopino ditizona v kloroformu (CC1 4): v prisotnosti Pb 2 + se pojavi vijolično-rdeča barva.



Reakcija je zelo občutljiva - 0,05 μg R 2+ v 1 ml. Meja zaznavnosti Pb 2+ s to reakcijo v organih je 0,02 mg.

Pri opisanih pogojih kemijske toksikološke analize je reakcija skoraj absolutno specifična, saj pred nastankom Pb(HDz) 2 sledi pretvorba Pb 2+ v PbSO 4, to je ločitev Pb 2+ od večine drugih elementov. . Predvsem Fe 3+ in Cr 3+ se lahko sooborita s PbSO 4 . Istočasno ima Fe 3+ nizko afiniteto do ditizona, Cr 3+ pa tvori neobarvane spojine z ditizonom.

Ena od prednosti reakcije je zmožnost kombiniranja kvalitativne analize za Pb 2+ s kvantitativno določitvijo. V tem primeru, če je vijolično rdeča barva plasti kloroforma, najprej

kvantifikacijo (glejte stran 302). Nato po merjenju barvne gostote Pb(HDz) 2 na fotoelektrokolorimetru svinčev ditizonat za nadaljnje kvalitativne reakcije močno stresamo 60 sekund z 0,5-2 ml (odvisno od volumna in barvne intenzivnosti ekstrakta) 1 N. Raztopina HNO 3 (ali HC1):

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

(plast organske- (vodna (plast organske-

plast topne malte)

ustvarjalec) ustvarjalec)

Odvisno od volumna vodne plasti raztopino nadalje proučujemo z mikrokristalnimi ali makrokemičnimi reakcijami.

I. Z majhno prostornino vodne plasti (0,5 ml) celotno prostornino razdelimo na 2 dela, previdno izparimo in izvedemo reakcije: a) dobimo dvojno sol cezijevega jodida in svinca - CsPbl 3. 1/2 preostanka nakisamo s 30% ocetno kislino in zmešamo z več kristali kalijevega jodida:

Raztopini dodamo 1-2 kristala cezijevega klorida - čez nekaj časa pade zelenkasto rumena oborina cezija in svinčevega jodida. Če jih gledamo pod mikroskopom, lahko opazimo igličaste kristale, ki so pogosto zbrani v snope in sferoide.

Optimalni pogoji: 30°/o raztopina ocetne kisline, odsotnost mineralnih kislin, majhna količina CsCl in presežek KI.

Občutljivost reakcije je 0,01 μg. Reakcija omogoča zaznavo (meja zaznavnosti) 0,015 mg Pb 2+ na 100 g preizkušanca;

b) nastajanje kalijevega, bakrovega in svinčevega heksanitrita KrCuPb(NO 2) 6. Drugi del ostanka zmešamo z 1-2 kapljicama nasičene raztopine bakrovega acetata in previdno uparimo do suhega. Ostanek raztopimo v 2-3 kapljicah 30% raztopine ocetne kisline in dodamo več kristalov kalijevega nitrita. V prisotnosti Pb 2+ se po 5-10 minutah po celotnem vidnem polju pojavijo kristali KrCu Pb(NO 2) 6 v obliki črnih ali rjavih (z majhnimi količinami Pb 2+) kock. Optimalni pogoji: 30% raztopina CH 3 COOH, odsotnost mineralnih kislin, presežek kalijevega nitrita. Občutljivost reakcije je 0,03 μg. Meja zaznavnosti Pb 2+ v biološkem materialu je 0,015 mg na 100 g organa.

P. Če je prostornina vodne plasti velika (2 ml ali več), jo nevtraliziramo na pH 5,0 z univerzalnim indikatorskim papirjem, razdelimo na 4 dele in pregledamo z reakcijami:

a) tvorba PbS:

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

Oborina se ne topi v razredčeni žveplovi in ​​klorovodikovi kislini, ampak se topi v razredčeni dušikovi kislini s sproščanjem dušikovih oksidov in elementarnega žvepla:

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

b) tvorba PbS0 4:

Pb(OCOCH 3) 2 + H 2 SO 4 = PbSO 4 | + 2CH 3 COOH

Svinčev sulfat je rahlo topen v vodi (1:22.800 pri 15°); v razredčeni žveplovi kislini je njena topnost še manjša; je praktično netopen v alkoholu; Znatno se raztopi v dušikovi kislini in še bolje - v klorovodikovi kislini, zlasti pri segrevanju:

Ko dodamo vodo, se svinčev sulfat ponovno obori.

Oborina svinčevega sulfata se topi v raztopinah kavstične sode, kavstičnega kalija, acetata in amonijevega tartrata (razlika od barijevega sulfata in stroncijevega sulfata):

Pri raztapljanju v amonijevem tartratu nastane Pb 2 0(C 4 H 4 0 6) 2.

c) tvorba PbCr0 4; netopen v ocetni kislini, vendar
topen v mineralnih kislinah in jedkih alkalijah:

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

d) četrti del preučujemo z mikrokemijskimi reakcijami
pridobivanje CsPbl 3 in K2CuPb(N0 2)e.

Kvantitativno določanje Pb 2+ po njegovi izolaciji v obliki svinčevega sulfata je možno z več metodami:

a) dikromat in odometrija na podlagi presežka dikromata, ki ni reagiral s Pb 2+. Opredelitev temelji na naslednjih reakcijah:

Dikromat-jodometrična metoda določanja daje dobre rezultate (93% s povprečno relativno napako 1,4°/o) z vsebnostjo od 2 do 100 mg svinca na 100 g organa. Pri količinah svinca, manjših od 2 mg (meja določljivosti), je metoda nezanesljiva. Na primer, v prisotnosti 1 mg Pb 2 + v 100 g organa se določi povprečno le 37%;

b) ekstrakcija akcijsko-fotometra in h e s k in z diti-zonatom svinca. Metoda temelji na zgornji občutljivi in ​​precej specifični reakciji:

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

Nastali ditizonat ekstrahiramo s kloroformom pri pH nad 7,0, dokler ni popolna ekstrakcija Pb 2+. Ekstrakte združimo, speremo z raztopino KCN v prisotnosti NH 4 OH, usedemo, izmerimo volumen in nato določimo barvno gostoto kloroformskega ekstrakta na FEC pri polni dolžini 520 nm v kiveti z Absorpcijska plast debeline 1 cm kloroforma služi kot referenčna raztopina. Beerov zakon se upošteva v območju 0,0001 - 0,005 mg/ml.

c) kompleksometrični, ki je skupen mnogim dvovalentnim in nekaterim trivalentnim kationom.

Načelo kompleksometrične titracije je naslednje: preskusni raztopini, ki vsebuje določen kation, dodamo majhno količino ustreznega indikatorja pri strogo določeni vrednosti pH - nastane visoko vodotopna obarvana kompleksna spojina indikatorja s kationom. nastala. Pri titriranju s Trilonom B (kompleks III), dinatrijevo soljo etilendiamintetraocetne kisline, se kompleks kationa z indikatorjem uniči, saj Trilon B tvori s kationom, ki ga določamo, stabilnejši kompleks. Na ekvivalentni točki se sprosti prosti indikator, ki obarva raztopino v barvo, značilno za indikator pri dani vrednosti pH medija.

Večino kationov določimo v alkalnem mediju, za kar v titrirano raztopino dodamo amonijev pufer (mešanica amoniaka in amonijevega klorida).

Določanje Pb 2+ (ali drugega dvovalentnega kationa) temelji na naslednjih reakcijah:


A. N. Krylova priporoča povratno titracijo Trilona B za določanje Pb 2+ (uporablja se za določanje kationov, ki reagirajo z raztopino NH 4 OH). Bistvo metode je naslednje: preskusno raztopino razredčimo z vodo do 100-150 ml in mešamo s presežkom 0,01 N. raztopina Trilona B. 10 ml amonijevega kloridnega pufra 2 in 0,1 - 0,2 g suhega zriokroma črnega T (mešanica z NaCl 1:200). Presežni tok Trilona B titriramo z 0,01 N. raztopino ZnCl2, dokler se modro-modra barva ne spremeni v rdeče-vijolično. 96 % je določeno s povprečno relativno napako 6,2 % pri 1 mg Pb 2 + na 100 g organa; 97 % s povprečno relativno napako 27 % pri 10 mg. Meja določljivosti je 0,5 mg Pb 2+ na 100 g organa.

Toksikološki pomen. Toksikološki pomen svinca določajo toksične lastnosti kovinskega svinca, njegovih soli in nekaterih derivatov ter njihova široka in raznolika uporaba v industriji in vsakdanjem življenju.

Zlasti nevarni v zvezi z zastrupitvijo s svincem so rudarjenje svinčevih rud, taljenje svinca, proizvodnja baterij, svinčenih barv [svinčevo belo 2PbCO 3 .Pb(OH) 2 in rdeče svinčeno svinčevo Pb 3 O 4], katerih uporaba v ZSSR je omejeno le na barvanje ladij in mostov , kositranje, spajkanje, uporaba svinčeve glazure PbSi0 3 itd. Z nezadostno zaščito pri delu je možna industrijska zastrupitev.

Viri zastrupitve v gospodinjstvih so bili v številnih primerih nekvalitetna konzervirana, emajlirana, porcelanasto-lončena in z glazuro prekrita posoda.

Znani so tudi primeri zastrupitev s svincem s pitno vodo (svinčene cevi), njuhanjem, zavitim v svinčeni papir, po strelni rani ipd.

Svinec je protoplazmatski strup, ki povzroča spremembe predvsem v živčnem tkivu, krvi in ​​ožilju. Toksičnost svinčevih spojin je v veliki meri povezana z njihovo topnostjo v želodčnem soku in drugih telesnih tekočinah. Kronična zastrupitev s svincem daje značilno klinično sliko. Smrtni odmerek različnih svinčevih spojin ni enak. Nanj so še posebej občutljivi otroci. Svinec ni biološki element, ampak je običajno prisoten v vodi in hrani, od koder pride v telo. Oseba, ki ne dela s svincem, absorbira 0,05-2 g svinca na dan (povprečno 0,3 mg), kot poudarja N. V. Lazarev. Svinčeve spojine se lahko kopičijo v kostnem tkivu, jetrih in ledvicah. Približno 10 % ga telo absorbira, ostalo se izloči z blatom. Svinec se odlaga v jetrih in cevastih kosteh, nekoliko manj pa v ploščatih kosteh. V drugih organih se odlaga v majhnih količinah. Od tod možnost odkrivanja svinca v notranjih organih trupel ljudi, ki so umrli zaradi drugih vzrokov, in potreba po kvantificiranju, če so rezultati kvalitativne analize pozitivni.

Naravna vsebnost svinca (po A. O. Voinara v miligramih na 100 g organa) v jetrih je 0,130; v ledvicah 0,027; v cevastih kosteh 1,88; v želodcu in črevesju 0,022 oziroma 0,023.

Povezane publikacije