Читать курсовая по химии: "Титриметрическая методика определения хлорат-ионов в природных водах"

назад (Назад)скачать (Cкачать работу)

Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!

ВВЕДЕНИЕ Своей деятельностью человек нарушает экологический баланс в природе. Иногда это ведёт к непоправимым последствиям. Из года в год увеличивается список веществ, присутствие которых в окружающей среде необходимо нормировать. Таким образом, растёт и потребность в надёжных, чувствительных и экспрессных методиках определения этих веществ.

Особого внимания заслуживает такой загрязнитель как хлорат. Это одно из токсичных соединений. В окружающую среду хлораты попадают со стоками промышленных предприятий, которые специализируются на производстве целлюлозы, ядохимикатов, красок, спичек, пиротехнических изделий, стекла, текстиля и в хлорной промышленности. Большое количество хлоратов образуется в процессе обезвреживания хлорсодержащих газов на известковых газоотчистках, а также при обеззараживании питьевой воды реагентами, выделяющими газообразный хлор [1].

Хлораты ядовиты и являются эффективными гербицидами. При загрязнении хлоратами природных водоёмов происходит резкое снижение продуктивности подводной растительности, что приводит к уничтожению рыбы. Поэтому предельно допустимая концентрация хлорат-ионов для водных объектов рыбохозяйственного назначения установлена достаточно низкой - 0,05 мг/л

При попадании в организм хлорат действует на кровь - переводит гемоглобин в метгемоглобин и вызывают распад эритроцитов. Токсичная доза для человека менее 1 г на 1 кг массы, 10 г могут вызывать смерть.

Определять хлораты в воде рекомендуется методом хроматографии, однако для анализа требуются достаточно сложные и дорогие приборы. Простые, чувствительные, не требующие дорогостоящего оборудования методики анализа природных вод на содержание хлорат-ионов, применимые в условиях заводской лаборатории, отсутствуют [2].

Целью работы является разработка простой в исполнении титриметрической методики определения хлорат-ионов в природных водах, позволяющей определять их концентрацию на уровне предельно допустимых концентраций, оценка её избирательности и метрологических характеристик.

Хлораты- соли хлорноватой кислоты НСlO3. Анион СlO3- имеет структуру тригональной пирамиды, длина связей Сl-О 0,1452-0,1507 нм, угол ОСlО 106°. Анион С1О3 не образует ковалентных связей через атом О и не склонен образовывать координационные связи. Существует несколько соединений, которые также относят к хлоратам, в них группа СlO3 связана ковалентно через атом Сl-FСlO3,С6Н5С1O3. Хлорноватая кислота НСlО3 известна только в водном растворе, предельная концентрация 30%, попытка получить более концентрированную кислоту вакуумной отгонкой приводит к разложению и иногда взрыву; рКа -2,7; энтальпия в бесконечно разбавленном водном растворе -95,23 кДж/моль; при 18 oС плотность 7,23%-ного раствора 1,0421, 13,57%-ного 1,0829 и 25,87%-ного 1,1713 г/см3. НСlО3легко восстанавливается до НСl, например:

хлорат ион водоем загрязнение

HClO3+3NO2- → HCl+3NO3-+6HBr → HCl+3Br2+ 3H2O В слабокислой среде H2SO3 восстанавливает ClO3- до Сl-, но при пропускании SO2, разбавленного воздухом, в сильнокислый раствор идет реакция: HClO3+H2SO3 → 2ClO2 + H2SO4 + H2O Взаимодействие солей Fе(II) в среде 5М Н3РО4 или H2SO4 с хлорат-ионом идет при 70-80 °С в присутствии OsO4 и используется для количественного определения хлоратов: ClO3-+6Fe2++ 6H+ → Cl-+6Fe3++3H2O В сильнокислой среде устанавливается равновесие: ClO3-+Cl-+ 2H+ ↔ ClO2+0,5Cl2+H2O С ростом