Лабораторная работа № 25

Арбитражный метод определения ХПК

Сущность метода. Органические вещества окисляют дихроматом калия в серной кислоте, разбавленной водой (1:1). Дихромат при этом восстанавливается до солей хрома (III) согласно уравнению

Cr₂O₇^2- + 14H⁺ + 6e^- = 2Cr³⁺ + 7H₂O

Окисление органических веществ в этих условиях ускоряется и охватывает практически все органические вещества, если вводить в реакционную смесь катализатор – сульфат серебра. При анализе природных вод определение проводят без катализатора. Количество неизрасходованного на окисление дихромата калия в растворе определяют титрованием солью Мора Fe(NH₄)₂(SO₄)₂ ´ 6H₂O. При этом протекает окислительно-восстановительная реакция:

K₂Cr₂O₇ + 6 Fe (NH₄)₂(SO₄)₂ + 7H₂SO₄ =

=K₂ SO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + 6 (NH₄)₂SO₄ + 3Fe₂(SO₄)₃ + 7 H₂O

Это основной метод определения окисляемости, он используется при анализе сточных и загрязненных вод, окисляемость которых равна или превышает 100 мг О₂/дм³.

В этих условиях не окисляются пиридин и его гомологи, пиррол, пирролидин, пролин, никотиновая кислота и некоторые другие азотсодержащие гетероциклические соединения, бензол, толуол и другие ароматические углеводороды, парафин, нафталин.

Если анализируемая проба содержит неорганические восстановители, то количество их, определяемое отдельно соответствующими методами, должно быть вычтено (в пересчете на кислород) из результата определения ХПК.

Мешающие вещества. Мешающее влияние хлоридов, окисляющихся в процессе определения до молекулярного хлора, устраняют маскированием их сульфатом ртути (II) в количестве 22,2 мг HgSO₄ на 1 мг Cl^–. Образующийся очень мало диссоциирующий хлорид ртути (II) достаточно устойчив даже в присутствии большой концентрации серной кислоты и бихромата.

Мешают определению нитриты, часто присутствующие в сточных водах, прошедших биохимическую очистку. Для их устранения в колбу вводят по 10 мг сульфаминовой кислоты на 3 мг NO₂^–. При кипячении раствора нитрит – ионы восстанавливаются до молекулярного азота, а избыток сульфаминовой кислоты переходит в сульфат аммония:

H₂NSO₂OH + HNO₂ = N₂ + H₂SO₄ + H₂O

H₂NSO₂OH + H₂O = NH₄HSO₄

Реактивы и оборудование

Серная кислота концентрированная

Сульфат серебра.

N – Фенилантраниловая кислота или ферроин

Дихромат калия, 0,25 Н раствор.

Соль Мора, 0,25 Н. раствор.

Сульфат ртути (II)

Колбы для титрования

Бюретки

Колба с обратным холодильником