При взаимодействии окислов азота с сульфаниламидом получается азосоединение, образующее с гидробромидом N-этил-1-нафтиламина азокраситель малинового цвета, интенсивность окраски которого пропорциональна содержанию окислов азота.
Реактивы
Соляная кислота, разбавленная 1:1.
Серная кислота, плотностью 1,84 г/см3.
Нитрит натрия.
Сульфаниламид, 0,2%-ный раствор, хранят в темном месте.
Этиловый спирт, гидролизный высшей очистки.
Бутиловый спирт, нормальный.
N-этил-1-нафтиламин гидробромид, 0,3%-ный спиртовой раствор. При необходимости препарат перекристализовывают следующим образом: 5 г технического продукта растирают в фарфоровой ступке, переносят в стакан емкостью 300 мл, приливают 100 мл бутилового спирта, перемешивают стеклянной палочкой, дают осадку отстояться и осветленный раствор декантируют. К остатку приливают еще 100 мл бутилового спирта и продолжают промывать до тех пор, пока отстоявшийся раствор не станет бесцветным.
Осадок отфильтровывают на воронке Бюхнера под вакуумом. Сухой осадок переносят в чистый стакан, приливают 100 мл этилового спирта и нагревают на водяной бане до растворения осадка. Горячий раствор фильтруют под вакуумом через фильтр с пористой пластинкой № 4. Фильтрат переносят в стакан и охлаждают, выпавшие кристаллы отфильтровывают через воронку Бюхнера и сушат между листами фильтровальной бумаги. Перекристаллизацию повторяют до получения белого или бледно-голубого продукта. Продукт хранят в бюксе с притертой крышкой в темном месте.
Стандартный раствор нитрита натрия. Навеску нитрита натрия 0,1816 г, взятую с точностью до 0,0002 г, растворяют в воде в мерной колбе емкостью 1 л, доводят объем раствора до метки и тщательно перемешивают – раствор А; 1 мл раствора А соответствует 0,1 мг N2O3. Доливают воду до 25 мл и перемешивают. При анализе олеума 4 мл Н2SO4 предварительно смешивают с 5 мл воды, охлажденный раствор переносят в цилиндр и продолжают анализ, как описано выше. Полное развитие окраски достигается через 10-15 мин. При хранении в темном месте шкала устойчива на протяжении двух месяцев.
Ход определения. В мерную колбу емкостью 500 мл наливают 300-400 мл воды и пипеткой, погружая конец ее в воду, вносят 10 мл анализируемой кислоты. Раствор быстро охлаждают, доводят до метки и перемешивают.
Пробу олеума готовят следующим образом: в стакан помещают 8 мл серной кислоты и пипеткой погружая ее конец в кислоту, вносят 2 мл анализируемого олеума. Раствор перемешивают, отбирают 5 мл и переносят в мерную колбу емкостью 100 мл, в которую предварительно налито 70 мл воды. Раствор перемешивают, охлаждают, доливают воду до метки и снова перемешивают.
Анализ следует проводить сразу же после разбавления пробы кислоты или олеума.
В колориметрический цилиндр емкостью 50 мл наливают 5 мл воды, 1 мл раствора соляной кислоты, 5 мл сульфаниламида, 1 мл N-этил-1-нафтиламина гидробромида, 10 мл разбавленного раствора анализируемой кислоты или олеума и доливают воду до 25 мл. содержимое цилиндра перемешивают и через 15 минут сравнивают интенсивность окраски со шкалой стандартов.
Расчет. Содержание окислов азота в кислоте х1 и в олеуме х2 (в % масс.) вычисляют по формулам:
Где а – содержание окислов азота, найденное по шкале стандартов, мг; V – емкость мерной колбы, мл; ρ1 – плотность анализируемой кислоты или олеума, г/см3.
2.6 Определение мышьяка
Реактивы и аппаратура
Соляная кислота, плотностью 1,84 г/см3 и разбавленная 1:4.
Соляная кислота, плотностью 1,19 г/см3.
Цинк гранулированный, не содержащий мышьяка.
Едкий натр, 10%-ный раствор.
Бромид ртути (П),3%-ный спиртовой раствор.
Этиловый спирт, гидролизный высшей очистки.
Ацетат свинца, 5%-ный раствор.
Вата гигроскопическая, пропитанная раствором ацетата свинца.
Парафин.
Хлорид олова (П). Растворяют 12,5 г соли в 20 мл соляной кислоты при нагревании на водяной бане, затем раствор разбавляют водой до 100 мл.
Трехокись мышьяка. Растворяют 0,132 г окисла в 10 мл раствора едкого натра, раствор нейтрализуют разбавленной серной кислотой, переносят в мерную колбу емкостью 1 л, добавляют 10 мл концентрированной серной кислоты, доводят объем раствора до метки и перемешивают (раствор А). 1 мл раствора А соответствует 0,1 мг мышьяка. Раствор Б, 1 мл которого соответствует 0,01 мг мышьяка, готовят разбавлением раствора А. Раствор Б готовят в день его применения.
Бромно-ртутная бумага. В 3%-ный спиртовой раствор бромида ртути погружают бумагу (полуватман) на 1 ч. Затем бумагу высушивают на стекле и сохраняют в банке из темного стекла с притертой пробкой. Применяемые реактивы не должны содержать мышьяк. Все растворы мышьяка должны храниться в склянках с надписью яд.
Прибор для определения мышьяка. В нижнюю часть трубки помещают ватный тампон, предварительно смоченный раствором ацетата свинца и отжатый почти досуха. Поверх этого тампона помещают небольшой кусок ваты, также пропитанной раствором ацетата свинца и высушенной. На склянке на уровне 60 мл нанесена метка. На верхний срез трубки помещают квадрат бромно-ртутной бумаги и прижимают его отрезанной частью трубки с помощью резинок, надеваемых на специальные крючки. Края трубки должны быть отшлифованы.
Приготовление шкалы стандартов. В пять сосудов вносят 0,2; 0,15; 1,0; 1,5; 2,0 мл раствора Б, что соответствует 0,002; 0,005; 0,010; 0,015; 0,020 мг мышьяка. В каждый сосуд приливают 25 мл разбавленной серной кислоты, 1 мл раствора хлорида олова (П) и доводят объем раствора до метки (60 мл). Затем высыпают 5-6 г гранулированного цинка и быстро закрывают пробкой со вставленной в нее и подготовленной к анализу трубке. Через 2 ч снимают окрашенные квадраты бромно-ртутной бумаги и парафинируют погружением их в расплавленный парафин. Шкалу хранят в темном месте.
Ход определения. В склянку прибора наливают 10 мл воды, а затем 5 мл анализируемой кислоты. Раствор кипятят 2-3 мин и охлаждают.
Пробу олеума готовят следующим образом: в сухой стакан вносят пипеткой 2,5 мл концентрированной серной кислоты и 2,5 мл олеума. Раствор перемешивают, охлаждают и переносят в склянку прибора, в которую предварительно налито 10 мл воды. Стенки стакана обмывают водой, сливая ее в сосуд прибора. Раствор кипятят 2-3 мин и охлаждают. Далее анализ продолжают, как описано при приготовлении шкалы стандартов. Содержание мышьяка находят по шкале стандартов.
Расчет. Содержание мышьяка х (в % масс.) вычисляют по формуле:
Где а – содержание мышьяка, найденное по шкале стандартов, мг; V – объем кислоты, или олеума, взятых для анализа, мл; ρ – плотность анализируемой кислоты или олеума, г/см3.
2.7 Определение хлоридов
Содержание хлоридов определяют визуально в виде хлорида серебра, сравнивая интенсивность помутнения раствора анализируемой кислоты со шкалой стандартов.
Реактивы
Азотная кислота, разбавленная 1:10.
Нитрат серебра, 0,1 н. раствор.
Дистиллированная вода, дважды перегнанная.
Стандартный раствор хлорида натрия. Навеску 0,1648 г высушенного при 105˚С хлорида натрия, взятую с точностью до 0,0002 г, растворяют в воде в мерной колбе емкостью 1 л – раствор А; 1 мл раствора А соответствует 0,1 мг Cl. Раствор Б соответствующий содержанию Cl 0,01 мг/мл, готовят разбавлением раствора А. Раствор Б готовят в день его применения.
Приготовление шкалы стандартов. В цилиндры для колориметров емкостью 100 мл наливают по 50 мл воды и 2; 4; 6; 8 и 10 мл раствора Б, что соответствует 0,02; 0,04; 0,06; 0,08 и 0,1 мг Cl. К растворам приливают по 2 мл азотной кислоты и по 2 мл раствора нитрата серебра. Объем растворов доводят водой до 100 мл и перемешивают. Шкалу готовят одновременно с анализируемым раствором.
Ход определения. В цилиндр для колориметрирования емкостью 100 мл наливают 50 мл воды и 10 мл анализируемой кислоты. Раствор охлаждают и приливают 2 мл раствора и 2 мл раствора нитрата серебра. Объем раствора доводят водой до 100 мл и перемешивают. Через 15 мин сравнивают интенсивность помутнения анализируемого раствора со шкалой стандартов.
Расчет. Содержание хлоридов х (в % масс.) вычисляют по формуле:
Где а – содержание хлоридов, найденное по шкале стандартов, мг; V – объем кислоты, или олеума, взятых для анализа, мл; ρ – плотность анализируемой кислоты или олеума, г/см3.
Определение свинца
Метод основан на полярографическом определении свинца на ртутном капающем электроде в солянокислом растворе по высоте волны с Е1/2 от -0,50 до -0,55 В.
Реактивы и приборы
Соляная кислота, плотностью 1,19 г/см3 и разбавленные 1:1 и 1:3 растворы.
Свинец металлический.
Желатин пищевой, 0,5%-ный раствор.
Аскорбиновая кислота.
Азот или аргон в баллонах.
Сульфит натрия, безводный.
Полярограф с автоматической записью полярограммы.
Полярографическая ячейка с индикаторным ртутным капающим электродом и донной ртутью в качестве электрода сравнения.
Стандартный раствор свинца. Навеску свинца 1 г, взятую с точностью до 0,0002 г, помещают в коническую колбу емкостью 250 мл и приливают 20 мл разбавленной кислоты. По растворении навески раствор упаривают до небольшого объема (2-3 мл), приливают 15 мл концентрированной соляной кислоты повторяют еще 2-3 раза. К хлориду серебра приливают разбавленную (1:3) соляную кислоту, нагревают до растворения и переносят раствор в мерную колбу емкостью 1 л. Объем раствора доводят до метки той же кислоты и тщательно перемешивают – раствор А; 1 мл раствора А соответствует 1 мг свинца. При такой концентрации соляной кислоты хлорид свинца не выделяется в течение нескольких месяцев. Раствор Б, соответствующий содержанию Pb 0,1 мг в 1 мл, готовят разбавлением раствора А разбавленной (1:3) соляной кислотой.
Построение калибровочного графика. В мерные колбы емкостью 100 мл вносят 2; 4; 6; 8 и 10 мкг/мл свинца и доводят объемы растворов разбавленной (1:1) соляной кислотой до метки. В полярографическую ячейку помещают 15-20 мл полученного раствора, вносят на кончике шпателя 0,3 г аскорбиновой кислоты, 3-4 капли раствора желатина, ячейку закрывают и продувают раствора желатина, ячейку закрывают и продувают в раствор 5-7 мин азотом или аргоном для удаления растворенного кислорода. Прекращают продувку и трижды снимают полярограмму в области потенциалов от -0,2 до -1,0 В. Для каждого раствора вычисляют среднюю из трех измерений высоту волны с Е1/2 от -0,50 до -0,55 В. Строят калибровочный график, откладывая на оси абсцисс концентрацию свинца (в мкг/мл), а на оси ординат – высоту волны.
Ход определения. Взвешивают 10 г (5,5 мл) кислоты или 30 г (15,8 мл) олеума с точностью до 0,01 г, помещают в кварцевую или фарфоровую чашку емкостью 40-50 мл и упаривают на песочной бане до прекращения выделения паров серной кислоты. После охлаждения осадок растворяют в 5 мл соляной кислоты и количественно переносят в мерный цилиндр емкостью 20-25 мл, обмывая стенки чашки 5 мл воды. Объем раствора доводят водой до 15 мл и перемешивают раствор. Небольшой порцией раствора промывают ячейку, после чего переносят оставшуюся часть раствора, вносят 3 капли раствора желатины и 0,1-0,15 г аскорбиновой кислоты. Пропускают 3-5 мин азот и снимают полярограмму в области потенциалов от -0,2 до -1,0 В.
Содержание свинца находят по калибровочному графику.
Расчет. Содержание свинца х (в % масс.) вычисляют по формуле:
Где а – содержание свинца, найденное по калибровочному графику, мкг/мл; g – навеска пробы, г.