Способ определения концентрации хлорид-ионов в сточных водах целлюлозно-бумажной промышленности

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ХЛОРИД-ИОНОВ В СТОЧНЫХ ВОДАХ ЦЕЛЛЮПОЗНО-БУМАЖНОЙ ПРСМДШТЕННОСТИ, заключающийся в добавлении к анализируемой пробе осадителя серусЪдержащих соедингений, Логружении в пробу хлореелективного и вспомогательного электродов и измерения ЭДС, о т-л ичающийся тем, что, с целью повышения точности определения, в качестве осадителя используют раствор ацетата свинца с концентрацией моль/л, причем обработку проводят в течение 4,5-5,5 мин. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

229) (22)

g (g22 G 0 1 N 27/ 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 3536066/18-25 (22) 03. 12.82 (46) 15. 05. 84. Бюл. Ф 18 (72) К.Г. Боголицын, А.М. Айзенштадт, Л.С. Окулова, Т.В. Левандовская, О.Б. Стебунов, М.М. Крунчак и Л.Н. Парфенова (71) Архангельский ордена Трудового

Красного Знамени лесотехнический институт им. В. В. Куйбышева (53) 531. 135 (088. 8) (56) 1. Лурье Ю.Ю. Унифицированные методы анализа. M., "Химия", 1971, с. 25.

2. Мидгли Д., Торренс К. Потенциометрический анализ воды. М., "Мир", 1980, с. 170 (гчэототип), (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ХЛОРИД-ИОНОВ В СТОЧНЫХ ВОДАХ

ЦЕЛЛКЛОЗНО-БУИАЖНОИ ПРОМЬИПЛЕННОСТИ, заключающийся в добавлении к анализируемой пробе осадителя серусодержащих соединений, 22огрухении в пробу хлорселективного и вспомогательного электродов и измерения ЭДС, о т-л ич а.ю шийся тем, что, с целью повышения точности определения, в качестве осадителя используют раствор ацетата свинца с концентрацией 10 —

10 моль/л, причем обработку проводят в течение 4,5-5,5 мин.

Таблица

Ион

Р» У» рЬ

ОНоп

1,2

400

3,0 10

5,0 ° 10

3 0.10-з

1,2 ° 10 2

Б,О табли ца 2

Область измерения, И

Активная фаза

Константы селектнвности

АяС Ю/Ag прессован.ная табл.

Вг"

CN=

Яф

Должен отсутствовать

8

Должен отсутствовать

AgC2-монокристалл

BrCN у

1-10

Должен отсутствовать

Тетрадециламмоний хламид

Ионообменная смола

Быстро теряет селективность

Неспецнфичен

Изобретение относится к методам

Физико-химического анализа, а именно к способам определения концентра ции хлорид-ионов в сточных водах и может быть использовано в целлюлозно- S бумажной промьииленностн.

На действующих целлвпозно-бумажных предприятиях концентрацию хлоридионов в сточных водах определяют по меркуриметрическому способу. Берут, 100 мп профильтрованной пробы, к которой прибавляется 20-30 капель раст-. вора индикатора (0,325 г дифенилкарбазона и 0,0125 г бромфенолового синего в 25 мп 953-ного раствора эти- 1S лового спирта). Затеи берут по каплям 0,2Н раствор HN03 до перехода окраски из сине-зеленой в желтую и приливают еще 0,25 мп этой кислоты.

Титруют раствором нитрата ртути (II) 20 до перехода желткой окраски в фиолетовую. Количество раствора нитрата ртути (II) необходимое для изменения окраски, определяют холостьни опытом со 100 мп дистиллированной воды Я .

Недостатки этого способа — переход окраски индикатора в значительной степени зависит от концентрации водородных ионов; вместе с хлорндами ЗО определяются иодиды и бромиды; определению мешают сульфиты, хроматы и железо (III) невозможность проведения анализа при большои мутности и окраске раствора;длительность анализа. З„, Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ определения концентрации хлоридионов в сточных водах целлюлозно-бумажной промьиппенности, заключающийся в добавлении к анализируемой пробе осадителя серусодержащих соединений, погружении в пробу хлорселективного и вспомогательного электродов и измерении ЭДС (2).

Недостатком этого способа является низкая точность определения, так как чувствительность хлор«селективных электродов определяются содержанием в исследуемом растворе мешающих определению ионов (табл. 1), видом активной фазы электрода с рСЯ-функцией (табл. 2).

Константы селективности элект родов с рСМ-функцией

Должен отсутствовать

1092402

Е, мВ пп

$ $0 мг/л мг/л MF/л

126, О

122,3

34,62 35,52

33, 18 32,96

37,87 124

51, 12 127

11,66 135

6,50 116

7, 17 122

1 132,62

2 158,51

89,2

28,45 21,44

16,99 23, 28

117,73

94 67

61, 34

177,9

141,3

21,60 32,64

Таблица 4

Осадитель

99 пп

Концентрация

С2 -ионов,мг/л

Задан- Найденная ная

Е(ЯО ) 85,0

Cd(N0i)

Hg(NO ) . 85, О

Pb(СН CÎÎ) 85,0

62, О.

27,06

17,65

100,00

70,0

88,0

3 53

Вместе с тем, в производетвенньм стоках целлюлозно-бумажной промышленности содержанием основных, мешающих определению компонентов достаточно велико (Сб = 18-.60 мг/л, С - "11

«б

ФУ Химический анализ

Цель изобретения — повышение точ25 ности определения концентрации хлорид-ионов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения концентрации хлорид-ионов в сточных водах целлюлозно-бумажной промышленности, заключающемся в добавлении к анализируемой пробе осадителя серусодержащих соединений, погружении в пробу хлорселективного и вспомогательного электродов и изменении ЭДС 35 в качестве осадителя используют раствор ацетата свинца с концентрацией

10 — О моль/л, причем обработку проводят в течение 4 5-5,5 мин.

,На чертеже приведен калибровоч- 40 ный график зависимости Е = Е(рСХ) .

В качестве осадителей испытаны соли различных металлов, дающие с мешающими серусодержащими ионами труднорастворимые соли. В табл, 4 45 приведены результаты определения концентра (ии CE -ионов в прис1/тствии мешающих ионов: S - 35 мг/л; $ О

35 мг/л; SO — 35 мг/л и остаточной концентрации осадителя 10 М. 50

Большая величина погрешности определении в опытах 1-3 вероятно связана с образованием нерастворимых соединений не только с присутствую- 55 щими укаэанными мешающими конами, но. и с полифункциональными компонентами сточных вод.

35 мг/л, Сзо- "10-50 мг/л), что делает невозможным использование ионл селектнвных электродов с рС1функцией для прямого измерения (табл. 3) .

Таблица 3

Концентрация С Г, определенная с помощью ион-селективного электрода (по калибровочному графику) В соответствии с данными табл. 4 в качестве осадителя выбран ацетат свинца, так .как применение его для осаждения мешающих определению серосодержащих веществ позволяет проводить анализ на хлорид-ионыс наимень- шей ошибкой.

Наилучшие результаты при определении концентрации хлорид-ионов сог.ласно предлагаемому способу достигаются при использовании раствора ацетата свинца концентрации 10

t0 3

Условия осаждения:

РЬФ2 + $2 PbS

РЪ +SO РЬ$0

РЬ+ + $0 РЬ$0

В производственных стоках целлю" лозно-бумажного производства содер10929 0z. таблица 6

Ошибка, 7

Содержание

C? ИОНОВгОП ределенное по

Предлагаемому способу,мг/л

Время

O 6P ботки

100

35 0

О шибка, t

2Н

Ж яция в воде, 6,3

35,0 яиден ая 1

909 а0 ф

5 10-

10-

5 . 10

/ 0

10-

5 10

3 жанне основнйх серусодержащих мешающих ионов достаточно велико и на-1 ходится в пределах Сэг = 18-60 мг/л;

С 11-35 мг/л, С = 10-50 мг/л

5,0 9 о э

Следовательно, для осаждения данных ионов в виде труднорястворимых солей остаточная концентрация ацетата свинца, исходя из стехиометрии протекания химических реакций, составляет 10"10 г N. Б табл. 5 приведены экспери- О ментальные данные, полученные при использовании раствора aqeTHTH свинца различной концентрации для определения Cf-ионов согласно предлагаемого способа. 13 ф

Известно. что такие соли свинца ка1с РЬБ, PbSQ, РЬБ О, обладают до- г г собностью к окислению. Особенно это заметно проявляется при значительном времени обработки. Вместе с кем кннетика процесса образования труд-, норастворимой соли„ а следовательно, процесса Осаждения, также регламеп- 5 1 тнруется Временным пяряметром В табл. 6 приведены результаты определения содержания СД-иона (концентрация 80 мг/л) в сточной воде в присутствии мешающих ионов и при различном времени обработки ацетятом свинца (концентрация

10 г g) Таким образом, оптимальными условиямн осаждения мешающих ионов являются остаточная концентрация ацетата свинпа 10 г -- 10 г И и время Обработг (9 95

По предлагаемому способу составляется гяльванический элемент coc таящий иэ ион-селективного н вспомогательного электродов. Проба исследуемого раствор- обрабатывается ацетатам свинца РЬ(СН.„СОО)г концентрации 0,01-0„.02И и выдерживается 5 мин после чего в и-следуемый раствор погружают гальванический элемент, измеряется е. о ЭДС и по калибровочному гряфмку Определяется кОкцентря цкя хлоридионя Зня@4ение КОнцентря цки яцетятя винця рявно верхнему пределу суммь: концентраций соедине.:-н-;й серы в исследуемом растворе.

П р H м е р. Б лабораторных условиях проведено определение концентрации хлорид-иона в сточных водЯх АрхангельскОГО Целлюлозно-бумЯжного комбината химическим (меркуриметрическим) и потенциометрическим способамиэ

8р,еак11ионный стаканчик помещают

"4 мл исследуемой пробы, добавляют -л раствора ацетата свинца кон1092402

Значение ЭДС сточной воды, мВ

Концентрация хлоридиона, мг/л

Химический способ

Потенциометрический способ

1

3

117

109

106

109

61,34

94,67

106,20

85,80

64,7

91,5

102,3

91,5

ЮО

ВНИИПИ Заказ 3246 27 Ти аж 823 Подписное

Филиал ППП Иатент, г.Уагород, ул.Проектная, 4 центрации 0,015 М, перемешивают. 3атем в полученный раствор погружают электроды (электрод с рСР-функцией и хлорсеребряный электрод) и измеряют значение ЭДС. Искомое значенье кон.5 центрации определяют по калибровочному графику зависимости Е Е(рС1 ) (см. чертек). Результаты анализа приведены в табл. 7. Погрешность измерения согласно предлагаемому способу

10 (относительно меркуриметричеекого способа) составляет 53.

Таблица 7

Использование предлагаемого способа позволяет применять ион-селективные электроды с рСЯ-функцией для прямого определения концентрации хлорид-иона в сточных водах целлюлозно-бумажной промышленности, так как введение в исследуемую пробу ацетата свинца концентрации 0,010,02М позволяет устранить влияние на определение мешающих ионов.

3а базовый обьект выбран меркури" метрический способ определения концентрации хлорид-ионов, широко применяемый в практике цеплкаозно-бумажных предприятий.

Использование предлагаемого способа значительно сокращает время анализа: затрачиваемое время на проведение анализа согласно известному способу составляет около 1 ч, а согласно предлагаемому способу—

4,5-5,5 мин.