Содержания органических примесей)

Лабораторная работа

Перманганатный метод определения окисляемости

(применим для текущего ориентировочного определения

содержания органических примесей)

4.1. Сущность метода заключается в измерении избытка окислителя (перманганата калия) после окисления им веществ, присутствующих в пробе исследуемой воды в серно - кислой или щелочной среде при кипячении.

Метод можно использовать только для проб, окисляемость которых ниже 100мг О /дм³.

4.2. Приготовление рабочих растворов

4.2.1. Калий марганцовокислый, раствор концентрации с (1/5КМnО₄) = 0,1моль/дм³ готовят из фиксанала, а в случае его отсутствия из марганцовокислого калия. В плоскодонную колбу вместимостью 4-5дм³ вливают 3дм³ дистиллированной воды, всыпают 1г марганцовокислого калия и, нагрев до кипения, кипятят 2-3ч. Прекратив кипячение, закрывают колбу пробкой с отверстием, в которое вставлена хлор - кальциевая трубка, заполненная ватным тампоном для задержания пыли из проникающего в колбу при охлаждении воздуха. Через 2-3 суток осторожно сливают отстоявшийся от мелких частиц оксидов марганца раствор в чистую склянку с хорошо пришлифованной пробкой.

Для установления титра приготовленного раствора в несколько чистых конических колб отмеривают из бюретки вместимостью 50см³ со стеклянным краном различные объемы этого раствора (например, по 5 и 7см³). Затем в каждую колбу вливают дистиллированную воду примерно до 50см³, по 10см³ раствора серной кислоты и по 10см³ титрованного раствора щавелевой кислоты концентрации с (1/2 Н₂С₂О₄∙2Н₂О)=0,1моль/дм³ или щавелевокислого натрия. После полного обесцвечивания жидкостей в колбах избыток оксалат-ионов от титровывают раствором перманганата калия из упомянутой бюретки до появления весьма слабого, но не исчезающего, розового окрашивания.

Поправочный коэффициент К раствора калия марганцовокислого концентрации точно с (1/5 КМnО₄)=0,1моль/дм³ вычисляют по формуле:

К= , (4)

где а_щ – количество раствора щавелевой кислоты или щавелевокислого натрия, введение в колбу, см³;

V – общий объем раствора перманганата, израсходованный на титрование, см³.

Раствор устойчив длительное время, его хранят в защищенном от света месте в хорошо закупоренной склянке.

Этим раствором пользуются для приготовления рабочего раствора концентрации с (1/5 КМnО₄)=0,01моль/дм³. Для этого отбирают пипеткой объем Х (см³) этого раствора в мерную колбу вместимостью 1дм³, доливают до метки дистиллированной водой и перемешивают. Рабочий раствор пригоден в течение недели. Объем Х (см³) определяют по формуле

Х= , (5)

Его отмеривают из бюретки вместимостью 100см³.

4.2.2. Раствор щавелевой кислоты концентрации с (1/2 Н₂С₂О₂·Н₂О)=0,1 моль/дм³ или щавелевокислого натрия. Раствор щавелевой кислоты готовят из фиксанала, а в случае его отсутствия из щавелевокислого натрия. Для этого отвешивают точно 6,701г щавелевокислого натрия, выдержанного в течение 1ч в сушильном шкафу при 110⁰С, и растворяют это количество в мерной колбе вместимостью 1дм³ в дистиллированной воде. После полного растворения доливают жидкость в колбе до метки дистиллированной водой и хорошо перемешивают.

Растворы щавелевой кислоты и щавелевокислого натрия устойчивы, их хранят в хорошо закупоренной склянке в защищенном от света месте. Этими растворами пользуются для проверки титра калия марганцовокислого концентрации с (1/5 КМnО₄)=0,1моль/дм³.

Рабочий концентрации с (1/5 КМnО₄)=0,01моль/дм³ готовят разбавлением точно в десять раз. Рабочие растворы не устойчивы, их следует готовить на срок не более 10 суток.

4.2.3. Раствор серной кислоты концентрации с (1/2 Н₂ SО₄)=10моль/дм³. К 1дм³ дистиллированной воды малыми порциями осторожно приливают 400см³ концентрированной химически чистой серной кислоты. После полного остывания жидкости ее переливают в склянку с хорошо пригнанной пришлифованной пробкой. Реактив устойчив.

4.3. Проведение анализа

В коническую колбу вместимостью 250, 300см³ отбирают измеренный объем анализируемой воды, отфильтрованной от взвешенных веществ. Если предполагают, что вода сильно загрязнена органическими примесями, то отбирают не более 5см³, если воды менее загрязнены – до 20см³, а малозагрязненные воды – 100см³. Объем жидкости в колбе доливают дистиллированной водой до 100см³, приливают 10см³ серной кислоты (по п.4.2.3), нагревают до начинающегося кипения и приливают точно 10см³ раствора перманганата калия (по п.4.2.1). Кипятят точно 10мин, после чего вводят точно 10см³ раствора щавелевой кислоты или щавелево-кислого натрия (по п.4.2.2). Для равномерного и спокойного кипения в колбу помещают тонкие запаянные с одного конца капилляры или мелкие стеклянные шарики. Обесцветившуюся жидкость титруют из бюретки раствором на калия марганцовокислого концентрации с (1/5 КМnО₄)=0,01моль/дм³ (по п.4.2.1) до слабой, но не исчезающей, розовой окраски. Если при кипячении жидкость приобрела бурую окраску или в ней образовался коричневый осадок, то определение повторяют, отобрав меньший объем анализируемой воды. Одновременно проводят определение со 100см³ дистиллированной воды таким же порядком. Определение окисляемости проводят в 2-3 параллельных пробах, расхождения между которыми не должны превышать 0,25мг кислорода.

4.4 Обработка результатов анализа

Перманганатная окисляемость (О_n) определяется в миллиграммах окислителя (кислорода), расходуемых на кубический дециметр воды по формуле:

(О_n)= , (6)

где а₁ – расход раствора перманганата калия на титрование пробы анализируемой воды, см³;

а₂ – расход раствора перманганата калия на титрование пробы дистиллированной воды, см³;

V – объем анализируемой воды, отобранный для определения, см³;

К – поправочный коэффициент раствора калия марганцово-кислого концентрации точно с (1/5 КМnО₄)=0,01моль/дм³;

0,08 – количество кислорода, отвечающее 1см³ этого раствора, мг;

1000 – пересчет расхода окислителя (кислорода) к 1дм³.

Среднеарифметические расхождения между параллельными определениями а₁ не должны превышать 0,25см³, что соответствует 0,02мг кислорода.

Форма журнала записи результатов анализа приведена в приложении Б ОСТ 34-70-953.3-88;