Способ полярографического определения хрома (III) и хрома (yI) в сточных водах Советский патент 1984 года по МПК G01N27/48 

ю

о

bi

Изобрете -гие относится к ачалг-ти4ecKOj r химии, предназначено для ана-л1Пического контроля сточных вод лроMt.iuuieiiHbix предприятий и может быть использовано для контроля тсхнолот-ичсских процессов в химической и других отраслях нромышленности.

Известны способь полярографическоIo определения ионов металлов в сточных вадах, например, определение меди, свинца,, кадмия, цинка и никеля в .сточных водах. По этому спо:;обу определение меди, свинда и кадмия может быть проведено в одной пробе воды на фоне соляной и 1зинной кис.пот Дня определения 11инка в качестве аспа используют фосфорную и винную кис

лоты5 а для определения никеля - хлористый калий Llj «

Недостатком этого способа являе -ся ТО; что он не позволяет апреде: Яг хром (III) и хром (VI) в сточных водах, присутствие которьк требует надежных методов контроля,

Ьаиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ полярографического определения хрома (III) и хрома (VI) в CTOHHI IX вод,ах5 заключающийся в переведении пробь в аммиачно-хлоридны буферный раствор, обработке ее раствором хлорида бария 2.1 .

Недостатком этого сгюсоба является невозможность исгюльзовапия егС для онределения з сточных водах кро-ма (ЦТ) и хрома (VI) при совместном присутствии,

Цель изобретения - повьшение селективности определения хрома (III) и хрома (VI).

Поставленная це.мь достигается тем,, что согласно способу поляр-ографического определения хрома (ill) и хрома (VI) в сточных водах,., заключаюuteMycH в переведении пробы в at- t-тач-но-хлоридньм буферный раствор и обработке ее раствором хлорида бария, пробу воды полярографируют,, обрабатывают смесью растворов нитрата и хлорида бария с ко} центрацией 5-10 210 М и 5 соответственно, обработанную смесью пробу поля рографируют и определяют концентрацию хрома (VI) 5 используя полярограмму до обработки пробы, а концентрацию хрома (ill) определяюТэ использу нолярограмму после обработки пробы.

а 3 д С:; -г, и о е rioj i я Р о гр афир о в а ние pacTBopi-.ic. обработанных и ,че обработзл И1)х сс:лями 6aij4Kj обеспечивает v сетгоктивиость определения хрома (III) и хрома (V;}, То,, что после нре варит ел ь и о 1 о :i о.п я р о г р афир о в а н ия а и ал и з и руемый раствор (пробу) обрабатывают сгчесью Hi-гграта и хлорида бария с концентрацией 5-10 -2-10 М и 5-ГО 1 10 М соответстзеннОз создает в анализируемой системе оптимальную концентрацию N0,, обеспечивающую уве.аичение высоты волнь хрома (ЦТ) на порядок за счет к гталитического действия N0,, и кондсптрацию , обеспечивающую количестпенное осаждение хрома (VIJ. что в результате приводит к повышегнЮ селективности определения хрома (III) .

Выбор для обр;.аботки анализируемо:го раствора смеси нитрата и хлорида с конгентоаииями 5 1 0 -2Р 1 ,, 5-1 О - 2 - i , I гг-1 ,.

меньккх кон)1ен7рациях N0 значи7-ельjio снкх(ается величина каталитического эффекта при кс нцентрациях N0: вьгпе 2-10 М каталитическая eoJHia сливается с фоном. Кроме того, итя с бестечения количественного ос,ажде:еооходимо црисутс вие значительного избытка конн.ентрация которого ;:юлжна , не ниже 5-10 М, что ме может боть достигнуто введением в ан,-ль;з -;руемую систему только нитрата бария,. Этот недостаток BOCHOJJнч.ют .звсдсьч ем ВаС i,., При концентрациях ;ченьш:г1Х 5 10 М не дости| ается кст гчвст:зенное осаждение хрома (VI), :(: г;ъшие концентрации этого реагента нецелесообразны. То, что ,:;ля {;озда-:ия избытгса со ЗВОД.ЯТ хлориДр бари(; обусловлено ма:HjjK ассортиментом хорошо растворимых солей бария,,

Раз,цело;-;ое снятие полярограмм до ;. после оЗработки солями бария обеспечивает по.лучение двух нолярограмь-i, на о,цной 1-;з котсзры - имеется две волН:,1 хрома (VI) с Е( 0,25 В, которую используют для расчета концентрации :)ома (VI) и Bojn-sbi с (,,5В, которая слява,тся с волной хрома (III) На полярограмме, снятой после обраг ботки анализируемого раствора солямн бария, волны хрома (VI)- отсутствуют, а высота волны хрома (III) увеличена за счет каталитического действия N0..( . То, что о концентрации хрома (VI) судят по полярограмме, снятой до обработки солями бария, а о концентрации хрома (III) по полярограмме, снятой после обработки солями бария, обеспечивает повышение чувствительности и-селективности определения хрома (III) в сточных водах.

На фиг.1 представлены две полярограммы: пoляpoгpaм ia раствора, содержащего 39,6 мг/л хрома (VI) и 6,26 мг/л хрома (III)-I; полярограмма раствора, содержащего 39,6 мг/л хрома (VI) и 6,26 мг/л хрома (III), полученная после обработки раствора нитратом и хлоридом бария -2, на фиг.2 - две полярограммы хромсодержащих сточных вод: полярограмма сточной воды, содержащей 15 мг/л хрома (VI) и 6,2 мг/л хрома (III) -3; полярограмма сточной воды, содержащей 15 мг/л хрома (VI) и 6,2 мг/л хрома (III), полученная после обработки раствора нитратом и хлоридом бария - 4.

Способ осуществляется следую цим образом.

Б полярографическую ячейку помещают 2-10 мл анализируемого раствора с рН 6,5-7,5, 1 - 5 мл О,5М аммиачно-хлоридного буферного раствора, из которого удаляют кислород и снимают полярограмму в интервале напряжений от - 0,05 до -0,8В. Затем в полярографическую ячейку вводят 0,63,0 мл раствора, содержащего нитрат и хлорид бария, с концентрацией 2 м NQ- и 3-10м Ва2, из раствора удаляют кислород и снимают полярограмму в интервале напряжений от -1,0 до - 1,8В. Содержание хрома (VI) рассчитывают, используя полярограмму, полученную при полярографировании раствора до обработки солями бария. О содержании хрома (III) судят по полярограмме, полученной после обработки раствора солями бария.

По предлагаемому способу можно определять хром (III) в присутствии хрома (VI) и хром (VI) в присутствии хрома (III) практически при любых соотношениях конщ нтраций.

Одновременно могут определены медь (II), кадмий, никель и цинк, которые обычно содержатся в этой категории сточных вод и не мешают определению хрома (111) и хрома (VI) при соотношениях: Сг (III): Си (11) 1:20; Сг (111): Cd(ll)l:20; Cr (III) Ni (II)1:10; Cr (VI); Cu (II) 1:5; Cr (VI): Cd (II) 1:500;, Cr (VI) в присутствии любых кс.п.честв Ni (II) и Zn (II) .

Пример 1 . Определение ;чрог-:а (III), в присутствии 7-кратнсго rsбытка хрома (VI) .

В полярографическую ячейку помещают 5 мл анализируемой сточной воды с рН 6,5-7,5, содержащей 2,3 мг/л хрома (III) и 16 мг/л хрома (VI), добавляют 2,5 мл 0,,5М аммиачно-хлоридного буферного раствора; 1,5 мл раствора, содержащего нитрат и хлорид бария с концентрацией N07-24 ЧОзм и Ba2t-3104l, из раствора удаляют кислород и снимают поляроrpaNiTMy в интервале напряжений от -1,0 до -1,8 В. Концентрацию хрома (III) рассчитывают по высоте каталитичес кой волны (En -l55B)5 полученной при полярографировании раствора, обрабо0 танного солями бария.

Пример 2, Определение хрома (III) и хрома (VI) при совместно -:

ПРИСУТСТВИ.

в полярографическую ячейку пс-мещают 5 мл анализируемой сточной воды с рН 6,5-7,5. содержащей 2,3 мг/л хрома (III) и 16 мг/л хрома (VI), добавляют 2,5 мл 0,5 М аммиачно-хлоридного буферного раствора, из раст0 вора удаляют кислород и снимают полярограмму в интервале .напряжений от 0-0,05 до 0,8В. Дальнейшую обработку пробы проводят аналогично примеру 1,

По высоте волны на полярогра 5ме 5 раствора без добавки солей бария

(. -0,25В) судят о содержании хрома (VI), по высоте каталитической волны (,., -1,5В), полученной при полярографировании раствора, обрабо0 танного солями бария, судят о содержании хрома (III).

Результаты количественного определения хрома (III) и хрома (1) в 5 модельных растворах и в хромсодержац;их сточных водах с использованием предлагаемого способа и метрологические характеристики предлатлемого способа приведены в табл.1.

Предлагаемый способ благодаря получению каталитической волны хрома (III) за счет введения в раствор N0. и связывания хрома (VI) в соединение;, не восстанавливающееся на ртутном капельном электроде, позволяет повысить селективность определения хрома (III) в присутствии хрома (VI). По предлагаемому способу в одной пробе СТОЧ1ШЙ водъ одновременно могут определены и другие компоненты, обычно-содержащиеся в сточньк водах гальРезультаты определения хрома (,Ш) и хрома (VI) в воде

ванических производств (медь (II), кадьшйз никель, цинк).

В табл.2 сопоставлены результаты О 1ределения хрома (III) и хрома (VI) предлагаемым способом и по способупрототипу.

Предла гаемь Й способ может широко использоваться для контроля влияния сточкьк вод на качество природных вод а также дл:я фундаментальных исследований в области химии.

Т а б л и

ц а 1

СПОСОБ ПОЛЯРОГРАФ№ШСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХРОМА (III) И ХРОМА (VI) В СТОЧНЫХ ВОДАХ, заключаюпдайся в переведении пробы в аммиачно-хлоридный буферный раствор и обработке ее раствором хлорида бария, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности определения хрома (III) и хрома (VI), пробу воды полярографируют, обрабатывают смесью растворов нитрата и хлорида бария с -4 -9 концентрацией 540 -2-10 Ми 5-10 -1 Ю М соответственно, обработанную смесью пробу полярографируют и определяют концентрацию хрома (VI), исс S пользуя полярограмму до обработки пробы, а концентрацию хрома (III), определяют используя полярограмму после обработки пробь.

е

Сг (III) 6,26

Сг (VI)

Сг (III)Сг (VI) 0,82

6,3

Сг (III) 6,6

Сг (VI)15

Сг (VI)

Сг (Ш)2,55

10

0,08

07

О, 10

/-.

6,5

0,25

10

0.12

,50 71092405 Сопоставление результатов определения хрома металлов в воде предлагаемым способом

Модельные

растворы Хром (III) 6,26 Сг (VI)-39,6 18 Хром(VI)0,82Cr(III)-6,3 Медь(II)5,А2Сг (VI)-43,2 Цинк(II)5,88Сг (VI)-43,2 Сточная Хром(III)6,6Сг (VI)-15 вода Хром (VI) 2,55 Сг(III)-IO Медь (II) 0,58 Сг(VI)-23 Цинк (II) 0,58 Сг(VI)-23 Zn(II)-50 8 .Таблица 2 (III), хрома {VI) и других и по способу-прототип 12 6 10 6,5 Не опре- 0,25 9 деляется т.к. волна Cr(III) сливается со 2-й волной Сг (VI) 2,50 2,48 0,12 0,10 0,56 0,58 0,20 0,22 0,55 0,60 0,21 0,24