Файл: Белоусова Юлия Александровна ( фио обучающегося ) выпускная квалификационная работа магистерская диссертация.docx

Метод отгона основан на выделении аммиака при избытке щелочи.

В колбу для отгона помещают 200 см³ нейтрализованной (до рН=7 раствором 1 моль/дм³ серной кислоты или 0,1 М раствором гидроксида натрия) анализируемой пробы воды.

Затем приливают 12,5 см³ буферного раствора (рН=9,5). В приемник наливают 25 см³ поглощающего раствора и устанавливают объем жидкости так, чтобы конец холодильника был погружен в нее, добавляя при необходимости безаммиачную воду.

Отгон осуществляется в 4% раствор борной кислоты (поглощающий раствор) или безаммиачную воду.

Отгоняют примерно 150 см³ жидкости. Отгон количественно переносят в мерную колбу на 200 см³, замеряют рН полученного отгона (по индикаторной бумаге) и при необходимости доводят рН раствора раствором серной кислоты 1 моль/дм³ до 6,0 ед.рН (по индикаторной бумаге), затем добавляют до метки безаммиачной водой.

В 50 см³ аликвотной части определяют содержание ионов аммония. При измерении оптической плотности используют кюветы толщиной слоя (1-5) см в зависимости от содержания ионов аммония в растворе.

Массовую концентрацию ионов аммония NH₄⁺(мг/дм³) в пробах воды без отгона вычисляют по формуле

(11)

где С - массовая концентрация ионов аммония, найденная по гра­дуировочному графику, мг/дм³;

V - объём пробы, взятый для анализа, см³;

Vc - избыточный объём раствора сегнетовой соли, в случае добавле­ния объёма, превышающего 1 см³, см³;

50 - объём, до которого разбавляется проба (объём мерной колбы),

см³.

Массовую концентрацию ионов аммония NH₄⁺ (мг/дм³) в пробах

воды с учётом отгона вычисляют по формуле:

(12)

С -массовая концентрация ионов аммония, найденная по графику, мг/дм³;

V - объем пробы, взятый для анализа, см³;

V_отгона - отогнанный объём пробы, см³;

V_отгона, ом - аликвота отогнанного объёма пробы, взятая для анализа, см³

---

50 - объём, до которого разбавляется проба (объём мерной колбы), см³.

Содержание аммонийного азота рассчитывают по формуле:

Х_{амм.азот}= Х·0,7765, где 0,7765 – коэффициент пересчета NH₄⁺ в N.

За результат измерений Х_ср принимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений Х₁ и Х₂:

Х_ср = , (13)

для которых выполняется следующее условие:

| X₁ – X₂ | ≤ 0,01· r · Х_ср (14)

где r – предел повторяемости, значения которого приведены в таблице 6.

Таблица 6 Значение предела повторяемости при вероятности Р=0,95

Диапазон измерений массовой концентрации ионов аммония, мг/дм3	Предел повторяемости (относительное значение допускаемого расхождения между двумя результатами параллельных определений), r, %
От 0,05 до 0,10 вкл.	36
Св. 0,10 до 1,0 вкл.	28
Св. 1,0 до 150 вкл.	20

Результат анализа Х_ср представлен в виде:

Х_ср ± Δ мг/дм³, Р = 0,95,

где Δ – показатель точности методики.

Значение Δ рассчитывается по формуле:

Δ = 0,01 ∙ δ ∙ Х_ср

Значение δ – показатель точности методики, значение которого приведено в таблице 7.

Таблица 7 Диапазон измерений, значения показателей точности

Диапазон измерений массовой концентрации ионов аммония, мг/дм3	Показатель точности (границы относительной погрешности при вероятности Р = 0,95), ±δ, %
От 0,05 до 0,10 вкл.	39
Св. 0,10 до 1,0 вкл.	35
Св. 1,0 до 150 вкл.	21

2.5 Определение нитрат-ионов

Методика измерений массовой концентрации нитрат-ионов в питьевых, поверхностных и сточных водах фотометрическим методом с салициловой кислотой.

Фотометрический метод определения массовой концентрации нитрат-ионов основан на взаимодействии нитрат-ионов с салициловой кислотой с образованием желтого комплексного соединения.

Оптическую плотность раствора измеряют при λ = 410 нм в кюветах длиной поглощающего слоя 20 мм.

---

Ход анализа.

В пробу воды объемом 150 см³ добавляют 3 см³ гидроксида алюминия, перемешивают, дают отстоятся и фильтруют через фильтр «белая лента». Для измерения отбирают 10 см³ фильтрата. Раствор переносят в фарфоровую чашку, добавляют 2 см³ раствора салициловой кислоты и выпаривают в фарфоровой чашке на водяной бане досуха. После охлаждения сухой остаток смешивают с 2 см³ концентрированной серной кислотой и оставляют на 10 минут. Затем содержимое чашки разбавляют 15 см³ дистиллированной воды, приливают 15 см³ раствора гидроксида натрия и сегнетовой соли, переносят в мерную колбу вместимостью 50см³ , смывая стенки чашки дистиллированной водой, охлаждают колбу и доводят дистиллированной водой до метки. Полученный раствор сразу фотометрируют при λ = 410 нм в кювете с длиной поглощающего слоя 20 мм. Одновременно проводят «холостой опыт» с дистиллированной водой.

Массовую концентрацию нитрат-ионов, Х вычисляют по формуле:

Х = С · К (14)

где С – содержание нитрат-ионов, мг/дм³, К – коэффициент разбавления.

Результат измерений Х_ср принимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений Х₁ и Х₂.

Х_ср = (15)

Для которых выполняется условие:

│Х₁ – Х₂ │≤ 0,01 · r · Х_ср (16)

где r – предел повторяемости, значение которого приведены в таблице 8.
Таблица 8 Значение предела повторяемости и показателя неопределенности, при вероятности Р = 0,95

Диапазон измерений, мг/дм3	Предел повторяемости, (относительное значение допустимого расхождения между двумя результатами параллельных определений), r, %	Расширенная относительная неопределенность, U при коэффициенте охвата k = 2, %
От 0,1 до 1 вкл.	25	34
Св. 1 до 3 вкл.	22	30
Св. 3 до 100 вкл.	20	22

Результат измерений в документах, представлен в виде:

Х ± 0,01 · U · Х (17)

где Х результат измерений массовой концентрации, мг/дм

---

³,

U – значение показателя точности измерений, значение которого приведены в таблице 8.

2.6 Определение нитрит-ионов

Нитриты – промежуточный продукт бактериального окисления аммиака или восстановления нитратов. Наличие значительного количества нитритов в биологически очищенных сточных водах указывает на незавершенность процесса окисления аммонийного азота, а переход нитратов в нитриты – на недостаток кислорода, что является неблагоприятным признаком при биологической очистке сточных вод. Вследствие химической нестойкости нитритов их следует определять сразу после отбора проб.

Методика измерений массовой концентрации нитрит-ионов в питьевых, поверхностных и сточных водах фотометрическим методом с реактивом Грисса по ПНД Ф 14.1:222:4.3-95.

Определение основано на способности нитритов диазотировать сульфаниловую кислоту с образованием красно-фиолетового диазосоединения с α-нафтиламином. Интенсивность окраски пропорциональна массовой концентрации нитритов. Протекание реакции в значительной степени зависит от рН среды. Оптическую плотность раствора измеряют при λ = 520 нм.

Анализируемую воду нейтрализуют до рН = 7, и, если появится осадок или муть, фильтруют через мембранный фильтр.

В коническую колбу вместимостью 100 см³ помещают 50 см³ анализируемой воды. В отобранном объеме должно содержаться не более 60 мкг NO₂^-. Прибавляют 1,0 см³ раствора сульфаниловой кислоты и тщательно перемешивают. Дают постоять 5 минут, затем приливают 1,0 см³ раствора α-нафтиламина и 1,0 см³ ацетата натрия или добавляют 2,0 см³ готового реактива Грисса, смесь перемешивают. Через 40 минут определяют оптическую плотность при λ = 520 нм.

Одновременно проводят холостой опыт с 50 см³ дистиллированной воды и полученный в холостом опыте раствор используют в качестве сравнительного раствора при измерении оптической плотности. Результат определения находят по градуировочному графику.

Массовую концентрацию нитрит-ионов Х, (мг/дм³) рассчитывают по формуле:

(18)

где С – массовая концентрация нитрит-ионов, найденная по градуировочному графику, мг/дм³;

50 – объем, до которого была разбавлена проба, см³;

V – объем, взятый для анализа, см³.

При необходимости за результат измерений Х_ср принимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений Х₁

---

и Х₂.

Х_ср = (19)

Для которых выполняется условие:

│Х₁ – Х₂ │≤ r ·( Х₁+Х₂)/200 (20)

где r – предел повторяемости, значение которого приведены в таблице 9.
Таблица 9 Значения предела повторяемости при вероятности Р=0,95

Диапазон измерений, мг/дм3	Предел повторяемости (относительное значение допускаемого расхождения между двумя результатами параллельных определений), r, %
От 0,02 до 0,1 включ.	17
Св. 0,1 до 3 включ.	14

2.7 Определение фосфат-ионов

Методика измерений массовой концентрации фосфат-ионов в питьевых, поверхностных и сточных водах фотометрическим методом по ПНД Ф 14.1:2:4.112-97.

Диапазон измерений от 0,05 до 80 мг/дм³.

Если массовая концентрация фосфат-ионов в анализируемой пробе превышает 1 мг/дм³, то пробу необходимо разбавлять.

Фотометрический метод определения массовой концентрации фосфат-ионов основан на их взаимодействии в кислой среде с молибдатом аммония и образованием фосфорно-молибденовой гетерополикислоты, которая восстанавливается аскорбиновой кислотой в присутствии сурьмяно-виннокислого калия до фосфорно-молибденового комплекса, окрашенного в голубой цвет. Максимум светопоглощения длине волны λ = 690 нм.

К 50 см³ пробы, профильтрованной на месте или в тот же день в ла­боратории через плотный бумажный фильтр (синяя лента), или к меньше­му объему, доведенному до 50 см³ дистиллированной водой, прибавляют 5,0 см³ смешанного реактива и через короткое время 0,5 см³ раствора ас­корбиновой кислоты (в присутствии некоторых ме­шающих веществ реактивы приливают в обратном порядке). Смесь пере­мешивают. Через 15 мин измеряют оптическую плотность полученного раствора при длине волны 690 нм по отношению к холостому раствору (холостой раствор готовится на дистиллированной воде с добавлением со­ответствующих реактивов).

Содержание фосфат-ионов в мг/дм³ находят по градуировочному графику.

Массовую концентрацию фосфат-ионов Х, (мг/дм³) рассчитывают по формуле:

---