Более совершенной и корректной является система учета неселективного поглощения на основе эффекта Зеемана.
С этой целью либо источник резонансного излучения, либо атомизатор помещают в магнитное поле, и измерения абсорбции выполняют в поляризованном свете. Один из вариантов таких измерений показан на рис. 3.
2.1 Определение малых концентраций алюминия
Для определения алюминия, находящегося в растворе в малых концентрациях, предложено большое число фотометрических методов. Большинство из них (например, методы с применением алюминона, ализаринсульфоната), основано на образовании коллоидных окрашенных растворов (лаков) соединений этих реагентов с алюминием. Поскольку как интенсивность получаемых окрасок, так и оттенки их зависят от степени дисперсности образующихся коллоидных частиц лаков, а последняя в свою очередь зависит от многих факторов (присутствия различных солей в растворе и их концентраций, температуры, скорости влияния реактива и т. д.), методы эти нами не рекомендуются. Истинные растворы окрашенных веществ получаются при применении двух фотометрических методов, описанных ниже.
2.2 Фотометрический метод с экстракцией гидроксихинолята алюминия
Сущность метода. Метод основан на том, что гидроксихинолят количественно экстрагируется хлороформом в слабокислой среде (рН == 4,35—4,5), окрашивая хлороформный слой в желто-зеленый цвет. Измерение проводят при к = 387—400 нм, молярный коэффициент поглощения имеет значения соответственно от 6,4 • 10—3 до 5-10-3.
Мешающие вещества. Мешающее определению железо (II) предварительно окисляют до трехвалентного и извлекают хлороформом в более кислой среде (рН = 1,7—2,0).
|
|
Реактивы
Соляная кислота, 1 н. раствор.
Гидроксихинолин, 2%-ный раствор в хлороформе,
Стандартный раствор соли алюминия. Растворяют 1,759 t алюмокалиевых квасцов чда в дистиллированной воде и разбавляют раствор до 1 л; 1 мл полученного раствора содержит 0,1 мг алюминия. При определении очень малых количеств алюминия применяют в 10 раз более разбавленный раствор, в 1 мл которого содержится 0,01 мг алюминия. Персульфат аммония.
Ход определения. Отбирают такой объем анализируемой, оды, чтобы в нем содержалось от 5 до 200 мкг алюминия. Если, надо, разбавляют дистиллированной водой до 25—50 мл, прибавляют немного (на кончике ножа) персульфата аммония, перемешивают до растворения и дают раствору постоять несколько минут. Переносят раствор в делительную воронку и нейтрализуют 0,1 н. кислотой или щелочью. Необходимое для нейтрализации количество кислоты или щелочи находят, титруя отдельную порцию анализируемой воды по метиловому оранжевому. Затем подкисляют раствор, добавляя 0,4 мл соляной кислоты на каждые 25 мл раствора (после подкисления рН раствора; должен быть 1,7—1,95), приливают 1,5—2 мл раствора 8-гидроксихинолина в хлороформе, сильно встряхивают, оставляют до разделения слоев и сливают окрашенный оксихинолятом железа нижний слой.
Извлечение железа из раствора повторяют еще раз, прибавляя
вторую такую же порцию раствора 8-гидроксихинолина в хлорозной
форме. Если содержание железа меньше 8 мг/л, как это обычно
бывает, при втором экстрагировании получается очень бледно окрашенный слой хлороформа, и в этом случае двумя экстракциями
можно ограничиться.
|
|
При большем содержании железа экстрагирование продолжают, добавляя новые порции хлороформного раствора до получения бесцветного экстракта.
К раствору, не содержащему железа, приливают 2,5—-3,0 мл
раствора 8-гидроксихинолина в хлороформе, 10 мл ацетатного
буферного раствора (рН = 4,5) и, энергично встряхивая, извлекают оксихинолят алюминия. При указанном выше содержании
алюминия практически полное извлечение его достигается одной
экстракцией. Дают постоять 1—2 мин для разделения слоев и за-
тем переносят нижний, окрашенный в желто-зеленый цвет, слой
хлороформа в кювету фотометра и измеряют оптическую плотность
при λ = 387—400 нм.
2.3 Фотометрический метод с применением эриохромцианина Р
Сущность метода. Соли алюминия в разбавленных растворах при рН = 6,0 реагируют с эриохромцианином Р с образованием красно-фиолетового комплексного соединения, имеющего максимум светопоглощендо при 535 нм. Оптимальное содержание алюминия составляет 20—300 мкг/л. Более «оицеятрированные- растворы предварительно разбавляют, более разбавленные — подкисляют и упаривают.
Мешающие вещества. Мешающее влияние железа и марганца устраняется добавлением аскорбиновой кислоты. Ортофосфаты в концентрациях ниже 10 мг/л не мешают. Сульфаты не мешают в концентрациях до 2000 мг/л. Мешающее влияние полифосфатов устраняется при проведении определения приводимым ниже вариантом метода.
Если присутствуют фториды, можно ввести соответствующее их
количество при построении калибровочной кривой (поскольку со-
держание фторид-ионов часто бывает известным). Можно также
устранить их мешающее влияние предварительным выпариванием
Л00—200 мл пробы с 2 мл серной кислоты плотностью 1,84 г/см3
в платиновой чашке досуха, обработкой остатка I мл соляной
кислоты плотностью 1,12 г/см3 и несколькими миллилитрами ди-
стиллированной воды до его растворения. Чтобы компенсировать
окраску и мутность самой пробы, к другой ее порции прибавляют ЭДТА, связывающий алюминий, и используют полученный раствор в качестве холостого при определении оптической плотности.
|
|
Реактивы
Стандартный раствор соли алюминия. Основной раствор. Растворяют 1,758 г алюмокалиевые квасцов в дистиллированной воде и разбавляют водой до 100 мл, 1,00 мл этого раствора содержит 100 мкг алюминия.
Рабочий раствор. 10,00 мл основного стандартного раствора разбавляют водой до 1000 мл; 1,00 мл этого раствора содержит 1,00 мкг алюминия.
Серная кислота, 0,02 н. и 6 н. растворы.
Аскорбиновая кислота. Растворяют 0,1 г аскорбиновой кислоты в дистиллированной воде и разбавляют водой до 100 мл. Приготовлять свежий раствор ежедневно.
Буферный раствор. Растворяют 136 г ацетата натрия NaОH*3H20 в дистиллированной воде, прибавляют 40 мл 1 н. уксусной кислоты и разбавляют водой до 1 л.
Эрихромцианин Р. Основной, раствор. Растворяют 300 мг реактива примерно в 50 мл дистиллированной воды, добавляют разбавленную (1: 1) уксусную кислоту до рН да 2,9 (около 3 мл кислоты), разбавляют. водой до 100 мл. Основной раствор очень устойчив, может сохраняться до 1 года.
Рабочий раствор. Разбавляют 10,0 ил основного раствора водой до 100 мл. Раствор можно хранить до 3 месяцев.
ЭДТА, 0,01 М раствор. Растворяют 3,7 г реактива в дистиллированной воде и разбавляют водой до 1 л.
Едкий натр, 1 н. и 0,1 н. растворы.
Ход определения. В отсутствие полифосфатов. Наливают в колбу 25 мл пробы (или меньший объем, но разбавленный до 25 мл (дистиллированной водой), прибавляют несколько капель раствора метилового оранжевого и титруют) 0,02 н. серной кислотой до слаборозовой окраски. Результат титрования записывают, жидкость отбрасывают.
Отбирают две такие же по объему пробы, приливают к каждой столько 0,02 н, серной кислоты, сколько было израсходовано раствором титровании, и вносят еще 1 мл избытка, К одному из их растворов приливают 1 мл раствора ЭДТА. Этот раствор служит в качестве нулевого сравнительного раствора при конечном измерении оптической плотности. Затем к обоим растворам приливают по 1 мл раствора аскорбиновой кислоты, по 10 мл буферного раствора, по 5,00 мл раствора эриохромцианина Р (рабочего), перемешивают и оставляют на 5—15 мин (после 15 мин окраска начинает ослабевать).
Измеряют оптическую плотность второго раствора по отношению к первому при λ = 535 нм.
Содержание алюминия находят по калибровочному графику, для построения которого отбирают порции рабочего стандартного раствора соли алюминия, содержащие от 0 до 8 микрограммов At, переносят их в колбы вместимостью 50 мл, прибавляют воды до 25 мл, вносят в каждую колбу по 1 мл 0,02 н. серной кислоты, перемешивают и дальше продолжают, как при анализе пробы.
В присутствии полифосфатов. В коническую колбу вместимостью 200 мл помещают 100 мл анализируемой пробы, прибавляют 1,7 мл б н. серной кислоты и нагревают на горячей плитке не менее 1,5 ч, поддерживая температуру близкую к кипению. К концу нагревания объем раствора должен уменьшиться примерно до 25 мл. Если надо, подливают дистиллированную воду до этого или несколько большего объема. После охлаждения нейтрализуют раствор до рН = 4,3—4,5.
1. ГОСТ 4389-72 Вода питьевая. Методы определения содержания сульфатов.
2. ГОСТ 18826-73 Вода питьевая. Методы определения содержания нитратов.
3. ГОСТ 3351-74 Вода питьевая. Методы определения вкуса, запаха, цветности и мутности.
4. ГОСТ 4192-82 Вода питьевая. Методы определения минеральных азотсодержащих веществ.
5. ГОСТ 18165-89 Вода питьевая. Метод определения массовой концентрации алюминия.
6. ГОСТ Р 51211-98 Вода питьевая. Методы определения содержания ПАВ.
7. ГОСТ Р 51210-98 Вода питьевая. Метод определения содержания бора.
8. ПНД Ф 14.1:2:4.24-95 Методика выполнения измерений массовых концентраций алюминия в пробах природной, питьевой и сточной воды на анализаторе "ФЛЮОРАТ-02".
9. ПНД Ф 14.1:2:4.26-95 Методика выполнения измерений массовых концентраций нитрит-ионов в пробах природной, питьевой и сточной водах на анализаторе "ФЛЮОРАТ-02".
10.ПНД Ф 14.1:2:4.28-95 Методика выполнения измерений массовых концентраций меди в пробах природной, питьевой и сточной воды на анализаторе "ФЛЮОРАТ-02".
11.ПНД Ф 14.1:2:4.32-95 Методика выполнения измерений массовых концентраций цинка в пробах природной, питьевой и сточной воды на анализаторе жидкости "ФЛЮОРАТ-02".
12.ПНД Ф 14.1:2:4.117-97 Методика выполнения измерений массовых концентраций фенолов в пробах природной, питьевой и сточной воды на анализаторе "ФЛЮОРАТ-02".
Тест-комплект "Алюминий"
Назначение
Предназначен для количественного экспрессного определения остаточного алюминия в питьевой, природной и нормативно-очищенной сточной водах в производственных полевых, лабораторных, и др. условиях.
ПДК алюминия в природных водах или остающегося в воде после ее обработки, не должна превышать 0,5 мг/л (СанПиН 2.1.4.559-96, ГН 2.1.5.689-98).
Тест-комплект может быть эффективно использован при поведении практических занятий по экологии, химии, биологии.