В«Екстракційно-фотометричний метод визначення важких металів у природних водах В»
Зміст
Введення
Глава 1. Сутність екстракційно-фотометричних методів
Глава 2. Приклади використання методу для визначення важких металів у природних водах
Глава 3. Сучасне обладнання
Література
Введення
Для визначення забруднюючих речовин використовують інструментальні методи сучасної аналітичної хімії, засновані на вимірі різних фізичних властивостей визначуваних речовин або продуктів їх хімічних перетворень (аналітичних реакцій) за допомогою фізичних і фізико-хімічних приладів. Результат вимірювання, несучий хіміко-аналітичну інформацію, часто називають аналітичним сигналом.
Спектроскопічні методи аналізу засновані на використанні взаємодії атомів або молекул визначуваних речовин з електромагнітним випромінюванням широкого діапазону енергій. Це можуть бути (у порядку зменшення енергії) гамма-кванти, рентгенівське випромінювання, ультрафіолетове та видиме, інфрачервоне, мікрохвильове і радіохвильове випромінювання. Сигналом може бути випускання або поглинання випромінювання. Найважливішими для екологічного моніторингу, очевидно, є нейтронно-активаційний, рентгеноспектральний, атомно-абсорбційний та атомно-емісійний аналіз, спектрофотометричний та флуоріметріческій методи, інфрачервона спектрометрія.
Дана курсова робота присвячена екстракційно-фотометричним методам аналізу та їх ролі у визначенні важких металів у природних водах.
Глава 1. Сутність екстракційно-фотометричних методів
Ці методи застосовують в аналітичній хімії дуже навіть широко, причому визначення аналізованого компонента в екстракті може вироблятися як фотометричним, так і іншим методом: полярографическим, спектральним.
Разом з тим існують деякі групи екстракційних методів, в яких фотометричне закінчення є найбільш ефективним, забезпечуючи необхідну швидкість і точність визначення. Ці методи називаються екстракційно-фотометричними. Досить поширеною є методика, за якою певний мікроелемент переводять в розчинний у воді забарвлене з'єднання, екстрагують його і екстракт фотомоделіруют. Така методика дозволяє усунути заважає вплив сторонніх компонентів і збільшує чутливість визначення, так як при екстракції відбувається концентрування мікродомішок. Наприклад, визначення домішок заліза в солях кобальту або нікелю проводять екстракцією його тіоцаінатних комплексів аміловий спирт. [1]
фотометричні ТЕХНОЛОГІЯ
Фотометрична технологія - основна технологія для визначення концентрацій багатьох рідин і газів, що використовуються в промисловості, на ppm і процентному рівнях. Прилади, засновані на даній технології, називають фотометрами. Кожен газ або рідина володіють своїм характерним спектром поглинання електромагнітного випромінювання. Можна підібрати такий діапазон довжин хвиль, на якому спектр поглинання вимірюваного компонента буде кардинально відрізнятися від спектрів поглинання інших компонентів. Якщо пропускати випромінювання необхідної довжини хвилі через осередок з пробій, то по зміні спектра поглинання можна дізнатися концентрацію вимірюваного компонента.
В залежності від довжини хвилі джерела випромінювання аналізатори можуть працювати в інфрачервоному, ультрафіолетовому або оптичному діапазоні.
Вимірювальна комірка складається з наступних основних частин [2, 5]: широкосмугового джерела випромінювання, одного або декількох фільтрів і приймача випромінювання.
Випромінювання від джерела прямує через відповідний світлофільтр в вимірювальну кювету.
Після проходження променя через фільтр у випромінюванні залишаються тільки ті довжини хвиль, які поглинаються вимірюваним речовиною і не поглинаються іншими компонентами проби. Такий пучок світла проходить через пробу газу та поглинається досліджуваним компонентом пропорційно його концентрації.
Далі залишився випромінювання потрапляє на приймач випромінювання, за допомогою якого оцінюється його інтенсивність і визначається концентрація досліджуваного компонента.
При необхідності контролю концентрації декількох речовин одночасно, прилади комплектуються декількома осередками (Звичайно число фотометричних осередків не перевищує чотирьох в одному приладі) або в самої осередку встановлюється декілька світлофільтрів, перемикання яких дозволяє вимірювати концентрації кількох речовин.
При необхідності вимірювання таких речовин, як кисень, водень та інших, додатково монтуються всередину корпусу, відповідно, електрохімічні, парамагнітні, цирконієві та кондуктометричні вимірювальні осередку. [3-5]
Глава 2. Приклади використання методу для визначення важких металів у природних водах
Екстракційно-фотометричний метод визначення хрому [16]
На протікання природних процесів у воді великий вплив робить зміст у ній важких металів. Були проведені дослідження, метою яких була кількісна оцінка забруднення річки Кальміус важкими металами. Результати даного дослідження показали, що одним з важких металів, які потребують оперативного контролю, є Сr +6 , надходить у водойми зі стічними водами гальванічних цехів машинобудівних, авіаційних, автомобільних заводів, підприємств хімічної, шкіряної промисловості та ін
У річкових забруднених і слабозабруднених водах концентрація Сr +6 коливається від декількох десятих долей мг/дм 3 до декількох мг/дм 3 . Через високу токсичність зміст Сr +6 у водоймах унормовано і не повинен перевищувати ГДК, рівній 0,05 мг/дм 3 . Однією з обов'язкових умов контролю вмісту Сr +6 в природних водах є оперативність його визначення, тому що зберігання проб неможливо у зв'язку з переходом +6 в анаеробних умовах в Сr +3 . [6,7]
Широке поширення отримав метод фотометричного визначення Сr +6 із застосуванням дифенілкарбазидом, дозволяє оперативно визначати вміст Сr +6 в пробах природної води.
Однак, згідно метрологічним характеристикам даного методу, мінімально визначувана концентрація Сr +6 становить лише 30 мг/дм 3 .
Тому для істотного підвищення чутливості (в 30 разів) застосовують екстракційно-фотометричний метод, який полягає в екстракції визначається речовини з його подальшим фотометричним визначенням. Цей метод застосовується при аналізі складних сумішей, коли потрібно визначити малі кількості одних речовин в присутності великих кількостей інших, при визначенні домішок у присутності основних компонентів, а також в тих випадках, коли безпосереднє визначення цікавлячого елемента в суміші пов'язано з великими труднощами. При екстракції малих кількостей домішок відбувається не тільки їх виділення, але і концентрування. Тому екстракційно-фотометричний метод набуває особливо важливе значення у зв'язку з визначенням малих кількостей домішок в речовинах високого ступеня чистоти, широко застосовуваних в атомній і напівпровідникової техніці. Екстракційно-фотометричні методи аналізу є високочутливими методами, вони швидко розвиваються і дуже перспективні.
Отже, екстракційно-фотометричний метод дозволяє визначати вміст Сr +6 в поверхневих водах на рівні 1-30 ГДК і може бути використаний при оперативному контролі, в тому числі в умовах роботи пересувної гідрохімічний лабораторії. При цьому методі можна проводити вимірювання в потоці води, проба може послідовно проходити кілька різних кювет, де можна виміряти інші параметри, може використовуватися установка на ділянці скиду вод, вимірювання можуть проводиться періодично, не потрібен постійний контроль, для визначення концентрації хром...
