Экологический  мониторинг и экологическая экспертиза

Содержание

3.7. Фотометрическое определение количества фосфатов

В качестве хромофорного реагента используют раствор молибденово-кислого аммония в присутствии хлористого олова. При внесении в испытуемый раствор (NH4)2MoO4 и восстановителя SnCl2 происходит восстановление желтоокрашенной гетерополикислоты (содержащей молибден) в оксид, окрашенный в ярко-синий цвет.

Образуется окрашенный фосфатмолибденовый комплекс (MoO2 + 4MoO3)2 + H3PO4 + 4H2O, называемый молибденовой синью. Эта формула имеет предположительный состав и характеризует группу соединений молибдена. Оксид молибдена ни с одной из кислот окраски не дает. Синяя окраска получается только в присутствии фосфорной и мышьяковой кислоты. Для создания кислой среды молибдат аммония растворяют в серной кислоте.

Окрашивание раствора происходит в течение 5 мин с момента внесения нескольких капель хлористого олова и исчезает через 20 мин, поэтому окрашивать перед колориметрированием нужно небольшие количества образцов. Краткосрочность существования синей окраски – основной недостаток данного метода, основу которого разработал Дениже.

Французский химик Буватье предложил вместо хлорида олова применять аскорбиновую кислоту (С6Н8О6). Фиолетовая окраска при этом постоянна в течение нескольких часов. Некоторые авторы для этого используют соль Мора. Можно приготовить смешанный реактив.

Предел обнаружения ортофосфатов – 0,01 мг/л.

Без разбавления пробы можно найти не более 0,4 мг/л PO43–. Результат определения ортофосфатов дает суммарную концентрацию Н3РО4, Н2РО4–, НРО42–, РО43–.

Содержание каждой формы в наибольшей мере характеризуется величиной рН воды.

1. Фотоколориметр или спектрофотометр.

2. Пипетки.

3. Мерные колбы на 50 и 100 мл.

4. Кюветы с толщиной слоя 2-5 см.

1. НСl концентрированная.

2. Раствор молибденово-кислого аммония.

3. Хлорид олова.

4. Аскорбиновая кислота.

5. Рабочий раствор однозамещенного фосфата калия (КН2РО4), 1 мл которого содержит 0,001 мг фосфатов (РО43–).

6. Смешанный реактив (прил. 18).

7. 20%-я азотная кислота.

8. 0,25%-й раствор ванадиево-кислого аммония.

9. 5%-й раствор молибдата аммония.

Калибровочный график

Для приготовления шкалы образцовых растворов используют КН2РО4.

В мерные колбы вместимостью 50 мл вносят 0; 0,5; 1; 2; 5; 10; 20 мл рабочего стандартного раствора, что соответствует содержанию фосфатов 0; 0,0005; 0,001; 0,002; 0,005; 0,01; 0,02 мг.

Доводят объем до метки дистиллированной водой.

Прибавляют 2 или 3 мл смешанного реактива, перемешивают и через 10 мин фотометрируют при красном светофильтре (λ = 690 – 720 нм) в кюветах с толщиной оптического слоя 2-5 см или на спектрофотометре (λ = 882 нм) по отношению к 50 мл дистиллированной воды, в которую добавлено 2-3 мл смешанного реактива.

Строят калибровочный график в координатах "оптическая плотность – содержание фосфатов (мг)".

Пробу воды фильтруют в день отбора через плотный бумажный фильтр (синяя лента) или мембранный фильтр №1.

К 50 мл профильтрованной воды (или меньшему объему при содержании фосфатов более 0,4 мг/л, разбавленному до 50 мл дистиллированной водой) прибавляют 2 или 3 мл (аналогично выстроенному графику) смешанного реактива, перемешивают и через 10 мин фотометрируют при красном светофильтре (λ = 690 – 720 нм) в кюветах с толщиной оптического слоя 2-5 см, в зависимости от интенсивности синей окраски, или на спектрофотометре (λ = 882 нм) по отношению к 50 мл дистиллированной воды, в которую добавлено 2-3 мл смешанного реактива.

Концентрацию ортофосфатов (мг/л) вычисляют по формуле

,

где А – содержание ортофосфатов, найденное по калибровочному графику, мг;

V – объем пробы, взятой для анализа, мл.