Способ определения сульфида железа в лечебной грязи

 

Изобретение относится к курортологии , может быть использовано для оЛределения показателей качества лечебных сульфидных грязей. Цель изобретения - упрощение и сокращение времени анализа путем с:овместного определения сероводорода и железа из одной навески лечебной грязи. В навеске лечебной грязи определяют сероводород . Для этого разлагают навеску в атмосфере СО в приборе для определения сероводорода. Выделившийся сероводород поглощают титрованным раствором иода, избыток которого титруют , затем раствором тиосульфата натрия, а в растворе, оставшемся после отгонки сероводорода, определяют железо в окисной форме титрованием раствором трилона Б. Далее рассчитывают содержание железа в лечебной грязи по формуле FeS . 0,04395 при LHiSl Fe l или по формуле FeS LHiS . 0,04395 при , где FeS - концентрация сульфида железа в сырой грязи,%; - содержание закисного железа и сероводорода, мг.экв в 100 г сырой лечебной грязи; 0,04395 масса 1 мг.экв. сульфида железа.

ССЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 С 01 N 33/15, 33/50

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТ0РСК0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 (21) 3791740/28-14 (22) 18.09.84 (46) 30.10.86. Бюл. У 40 (71) Пятигорский научно-исследовательский институт курортологии и физиотерапии (72) В.Г.Бабенко, К.В.Карпова и Л.Б.Мальчуковский (53) 616. 07 (088. 8) (56) Бахман В.И. и др. Методика анализа лечебных грязей (пелоидов).

ЦНИИПиФ. М, 1965, с.50-52. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУЛЬФИДА

ЖЕЛЕЗА В ЛЕЧЕБНОЙ ГРЯЗИ (57) Изобретение относится к курортологии, может быть использовано для ойределения показателей качества лечебных сульфидных грязей. Цель изобретения — упрощение и сокращение времени анализа путем совместного определения сероводорода и железа из од„.SU„2 253 А1 ной навески лечебной грязи. В навес- ке лечебной грязи определяют сероводород. Для этого разлагают навеску в атмосфере СО в приборе для определения сероводорода. Выделившийся сероводород поглощают титрованным раствором иода, избыток которого титруют, затем раствором тиосульфата натрия, а в растворе, оставшемся после отгонки сероводорода, определяют железо в окисной форме титрованием раствором трилона Б. Далее рассчитывают содержание железа в лечебной грязи по формуле FeS = (Fe 1

О, 04395 при L H S) > fF e 1 или по формуле FeS = Н,Б) . 0,04395 при I

Ье 1> OIqSj, где FeS — концентрация сульфида железа в сырой грязи,Х;

lFe )и К Я j - содержание закисного железа и сероводорода, мг.экв в

100 г сырой лечебной грязи; 0,04395— масса 1 мг.экв. сульфида железа.

7253

FeS (X) = (Fe j 0,04395

rH,В) ) (. ") или по формуле при

t 126

Изобретение относится к медицине, преимущественно к курортологии, и может быть использовано для определения показателей качества лечебных сульфидных грязей.

Цель изобретения — упрощение и сокращение времени анализа путем совместного определения сероводорода и железа из одной навески лечебной грязи, °

Способ осуществляют следующим образом.

В навеске лечебной грязи определя.ют сероводород разложением ее в атмосфере углекислоты в приборе для определения сероводорода. Выделившийся сероводород поглощают титрованным аствором йода, избыток которого тируют затем раствором тиосульфата натрия, а в растворе, оставшемся после отгонки сероводорода, определяют железо в окисной форме титрованием раствором трилона Б (комплексоном Ш) при рН 1 — 3 и температуре титруемо-, го раствора 50-60 С в присутствии индикатора на ион трехвалентного желеЗа, например сульфасалициловой кислоты. Восстановленную двухвалентную форму железа определяют повторным трилонометрическим титрованием в тех же условиях после его перевода в окисную форму действием окислителя, например персульфата (надсернокислого) аммония.

Определение из одной навески обоих необходимых для расчета сульфида же- леза компонентов снижает ошибку,связанную с неоднородностью пелоида и точностью его отвешивания. Кроме того, предлагаемое определение железа в окисной форме трилонометрическим титрованием избавляет от ошибок,связанных с легкой окисляемостью двухяалентного железа кислородом воздуха, особенно в среде, содержащей фосфатили фторид-ионы, При определении железа в закисной форме часть его окис,ляется в процессе подготовки и прове дения анализа и равноценна его потерям, приводящим к занижению результатов анализа, так как окислившаяся часть железа не титруется реагентом на двухвалентное железо.

FeS(X) = (HzS1 0,04395 при

PFe +)-(H Sj где FeS(X) — процент сульфида железа в сырой грязи;

)Fe ) и (н,я) — число мг-эквивалентов закисного железа и сероводорода в 100 r сырой лечебной грязи;

0,04395 — масса одного мг-эквивалента сульфида железа.

Сероводород определяют известным способом на приборе, который состоит из реакционной колбы с обратным холодильником, снабженным трубками для ввода в колбу углекислоты и вывода углекислоты с сероводородом, выделившимся из навески, и капельной воронкой для ввода в реакционную колбу соляной кислоты. Выводная трубка холодильника соединена с поглотителем сероводорода — (шариковой трубкой Лунге), заполненной до уровня

2-3-ro верхнего шарика титрованным раствором йода, которая соединена с поглотителем паров Йода — цилиндром или трубкой Пелиго, заполненных раствором, содержащим точное количество тиосульфата натрия. Для проведения анализа вначале заливают в трубку

Лунге точный объем титрованного

0,1 н, раствора йода (20-50 мл в зависимости от ожидаемого количества сероводорода), дистиллированной водой доводят объем раствора в трубке до уровня 3-2-ro верхнего шарика, в цилиндр или трубку Пелиго заливают точный объем (5,0 мл) титрованного

0,1 н. раствора тиосульфата натрия, предназначенного p".ÿ последующего титрования йоца. Затем в реакционную колбу заливают 100-150 мл дистиллированной воды, насыщенной углекислотой, и помещают навеску исследуемой лечебной грязи, содержащей 10-70 мг сероводорода, взвешенную в фильтрос вальной бумаге,на технических весах

Для удаления кислорода воздуха, занижающего получаемые результаты, всю

Данные, полученные при определении сероводорода и железа предлагаемым .методом, используют для расчета содержания железа,в лечебной грязи .по формуле систему до введения в нее навески пелоида промывают током углекислоты

15-20 мин и после введения навески

10-15 мин, после чего, не прекращая ток углекислоты, в реакционную колбу

67253 4

Гн,ь2 = ( где Н S)Ч ии

1 1

VL иN2

45

3 12 медленно и осторожно (во избежание вспенивания) иэ капельной воронки вводят 30 мп 107-ного раствора соляной кислоты. После окончания бурной реакции содержимое колбы осторожно нагревают до кипения и.кипятят 15»20 мин, затем нагрев прекращают и для полного удаления из прибора выделившегося сероводорода пропускают углекислоту еще 40-60 мин. После полной отгонки сероводорода, выделившегося из навески пелоида, от прибора отсоединяют трубку Лунге с раствором йода и цилиндр с раствором тиосульфата натрия, оба раствора количественно переносят дистиллированной водой в колбу для титрования, где титруют оставшийся несвязанным йод О, 1 н. раствором тиосульфата натрия, добавляя в конце титрования 0 5-1,0 мл 1Х-ного раствора крахмала в качестве индикатора, Содержание общего сероводорода рассчитывают по формуле.

V,N,-(V,+V)Ы) 100 количество мг-эквивалентов сероводорода в 100 г сырой грязи; количество (мп) и нормальность раствора йода, залитого в трубку Лунге; количество (мл) и нормальность раствора тиосульфата, пошедшего на титрование оставшегося йода в растворе из трубки Лунге; объем того же раствора тиосульфата натрия, залитого в цилиндр (трубку Пелиго) для поглощения паров Йода; масса навески сырой лечебной грязи (r), использованной в анализе.

10 !

35 приемлемо для условий последующего трилонометрического титрования железа. Часть раствора из мерной колбы (200-300 мп) фильтруют через бумажный фильтр (белая лента) в приемную колбу. Первой порцией фильтрата (5060 мл) обмывают стенки приемной колбы и отбрасывают. Затем в нее вводят

50-100 мг бикарбоната натрия и продолжают фильтровать до объема 250300 мл. Проверяют кислотность раствора и при необходимости корректируют ее добавкой соли до значения рН 1,01,5. Из полученного фильтрата отмеривают пипеткой 100 мл в колбу для титрования, куда также добавляют 20-50 мг соды. Раствор нагревают до 50-60 С (для ускорения медленной реакции комплексообразования железа с трилоном), добавляют 5-10 капель 20Х-ного раствора сульфасалициловой кислоты и в случае появления розового или красноватого окрашивания, свидетельствующего о наличии в растворе окисного железа, титруют 0,25 молярным титрованным раствором триолона Б (комплексоном

Ш) до исчезновения окраски раствора.

Результат титрования, соответствующий содержанию в растворе трехвалентного железа, записывают.

Для определения закисного железа, по которому рассчитывают содержание сульфида железа, в этот же раствор вводят окислитель, например персуль-фат аммония, в количестве 50-100 мг, нагревают до 50-60 С и повторно титруют тем же титрантом до исчезновения появившейся после окисления окраски, обусловленной присутствием в растворе закисного железа. После окончания титрования вводят в раствор дополнительно несколько кристаллов персульфата аммония для контроля полноты окисления и в случае появления окраски вновь окисляют и титруют трилоном. В случае отрицательной реакции на полноту окисления же50

Для определения железа раствор,, .оставшийся в реакционной колбе после определения сероводорода, количественно переносят в мерную колбу объемом 0,5-1,0 л, куда предварительно вводят О, 1-0,3 г гидрокарбоната натрия для вытеснения из нее кислорода воздуха углекислотой, выделяющейся из карбоната натрия при действии на него кислого раствора иэ реакционной колбы. Кислотность рН полученного раствора составляет 1,0-1,5, что леэа (от добавления окислителя не появляется розовая окраска раствора) титрование заканчивают, и результат определения эакисного железа записывают.

Расчет содержания окисного железа производят по формуле

3+ V-T V1.!00

Ре (Х)

m V>

Ре (Х) — содержание окисного железа в сырой лечеб- . ной гряэиэйю

S 12672

V и Т вЂ” объем и титр 0,025 молярного раствора трилона по железу;

Vg — объем исходного раствора, полученного при разложении навески грязи (1000 мл);

V — объем аликвотной части

2 раствора, взятый для титрования (100 мл); 1р ш - масса навески сырой лечебной грязи, взятой для анализа;

100 — коэффициенты пересчета в проценты. 15

Содержание эакисного железа в мгэквивалентах рассчитывают по формуле + VТ V 100 Ге

А

m V 0,02792 20 где(Ее j — число мг-эквивалентов заzi1 кисного железа в 100 r сырой лечебной грязи;

0,02792 — масса одного мг-эквивалента двухвалентного же- 25 леэа, (Обозначение остальных величин аналогично укаэанным).

Расчет содержания сульфида железа производят по содержанию только gp эакисной формы железа.

Пример 1. Определение содержания сульфида железа в лечебной грязи озера Тамбукан. а) Определение общего сероводородаЗ

Иавеску нативной (сырой) грязи массой 10,0 г (m) отвесили на технических весах во взвешенной фильтровальной бумажке, поместили в реакционную колбу прибора для определения се-4р роводорода (в колбу предварительно залили 100 мл дистиллированной воды, насыщенной СО ), прибор предваритель,но промыли током углекислоты в тече ние 20 мин, разложили 50 мл 107.-ной 45 соляной кислотой при нагревании в токе углекислоты. Выделившийся сероводород уловили 25 мл (V,} 0,0968 н. (й ) раствора йода в трубке Лунге.

Пары йода уловили 5 мл (Ч ) 0,1 н ° (0 ) раствора тиосульфата в цилинд2 ре с трубкой. По окончании нагрева реакционной колбы через прибор пропускали ток углекислоты 40 мин, после чего раствор йода из трубки Лун- 55

re и раствор тиосульфата из цилиндра количественно перенесли дистиллированной водой в колбу для титрова53 6 ния, оттитровали избыток йода О,1 н раствором тиосульфата натрия в присутствии 5-7 капель 1Х-ного раствора крахмала. Расход 0,1 н. тиосульфата составил 11,55 мл (V ).

Расчет содержания общего сероводорода P H S j произвели по формуле

lV Ы -(V+ V,) и 31000 (Н S1= .1 1 «3 «2

2 ш

25 040968-(1 1 55+5дО) Ор 1 ° 100

10 (2,42 — 1,66) 10

7,65 мг-экв.И S в 100 г лечебной грязи. б. Определение закисного железа.

Смесь после разложения грязи количественно перенесли из реакционной колбы в мерную колбу объемом 500 мл (V ), куда предварительно ввели

0,2 г бикарбоната натрия. Объем довели до мерки дистиллированной водой и измерили рН полученного раствора стеклянным электродом, который составил 0,95-1,0. Для определения железа отфильтровали 30 мл раствора из мерной колбы в приемную колбу, обмыли ее стенки и раствор отбросили. После этого в приемную колбу ввели 50 мл бикарбоната натрия и продолжили фильтрование до объема фильтрата 250-300 мл. Пипеткой отмерили 100 мл (V ) фильтрата и перенесли в колбу для титрования, ввели туда же 7 капель раствора сульфасилициловой кислоты и нагрели до 60 С. Раствор оказался бесцветным, что свидетельствует об отсутствии трехвалентного железа,поэтому к раствору добавили 60-70 мг персульфата аммония и через 5 мин оттитровали окислившееся железо раствором триолона Б титра Т = 0,00142 г .Fe/èë до обесцвечивания раствора. При добавлении нескольких кристалликов персульфата аммония окраска не появилась. На титрование пошло 9,2 мл (У, ) раствора трилона. Расчет содержания железа Ее 3, выраженное в мг-эквивалентах на 100 г влажной лечебной грязи, произвели по формуле (Ф+) V Т. V 100 ш V 0 02792

9 2 0 00142 500 100 т «А- -А--—

10 100 0,02192

= 23,395 мг-экв Fe + в 100 г лечебной грязи.

67253

7 12 в) Расчет содержания сульфида железа.

Так как содержание закисного железа в лечебной грязи (23,4 мг-экв.) оказалось больше содержания в ней сероводорода (7,7 мг-экв.), то расчет содержания сульфида железа произвели по формуле

FeS(X) = ГН Я)

0,04395 = 7,7 0,04395 = 0,338

Пример 2. Определение содержания сульфида железа в лечебной грязи Малого Убежинского озера Краснодарского края. а. Определение общего сероводорода произвели аналогично примеру 1 с использованием тех же растворов. На титрование несвязавшегося остатка от 25 мл (V,) залитого в трубку Лунге раствора йода 0,0968 н. концентРации (N<) и 5 мл (V>) добавленного к нему 0,1 н. (И ) раствора тиосульфата израсходовали 8,85 мп (V ) раствора тиосульфата О, 1 н. (N2) .

Расчет содержания общего сероводорода произвели по формуле .

tV .N -(V + V,)- М,)100

1Н Б) = — 1---1 — - - — --" — — — — =

2 m

+8 85) . 02 1 100

10 (2,42 — 1,385).10

10,4 мг-экв, Н S в 100 г сырой грязи. б. Определение эакисного железа.

Раствор из колбы для разложения навески количественно перенесли в мерную колбу объемом 500 мл (Ч ),откуда для титрования взяли 100 мл этого раствора (V ). После добавления сульфасалициловой кислоты раствор окрасили в розовйй цвет, что свидетельствовало о присутствии в растворе трехвалентного железа. Это окисное железо оттитровали раствором трилона Б в количестве 1,3 мл, что эквивалентно содержанию окисного железа в пробе. Затем в оттитрованный раствор ввели -50 мг персульфата, цвет раствора стал красно-фиолетовым.

,Вторично оттитровали железо тем же раствором трилона Б до лимонно-желтой окраски, обусловленной цветом трилонового комплекса окисного железа. На второе титрование израсходовали 10,0 мл (V ) раствора трилона титра Т = 0,0142 r Fe/ìë. Для проверки полноты окисления железа ввели несколько кристалликов (1-2 мг) персульфата аммония, окрашивания раствора при этом не наблюдали, что свидетельствует о полноте окисления же5

Расчет содержания двухвалентного железа произвели на основе результатов второго титрования по формуле

2.+1 71 Т чз ° 100

10 Fe Л

0,02792

10 0 ° 0 00142 500 100

-А — А---10 100 ° 0,02792

25,43 мг-экв. Fe" / 100 r исследуемой грязи. в. Расчет содержания сульфида железа.

Так как содержание закисного железа (25,43 мг-экв.) оказалось больше содержания сероводорода (!0,4 мгэкв.),расчет произвели по формуле

FeS(X) = (Н Б 0,04395

10,4.0,04395 = 0,457X .

Способ определения сульфида железа сокращает продолжительность анализа на 60 мин (с 250 мин по известным способам до 190 мин), в том числе определение закисного железа и расчет сульфида железа со 100-110 до

ЗО 50-60 мин на одно определение °

Формула изобретения

Способ определения сульфида железа в лечебной грязи путем обработки пробы кислотой, отгонки выделившегося сероводорода, определения его общего количества, а также определения закисного железа титрометрическим ме4О тодом с последующим расчетом количества сульфида железа, и т л и ч а юшийся тем, что,. с целью ускорения и повышения точности способа эа счет одновременного определения всех компонентов в одной пробе, в пробе, оставшейся после отгонки сероводорода, определяют количество эакисного железа по разности между количеством окисного железа до и после его окис5О ления персульфатом аммония, при этом определение ведут трилонометрическим титрованием при рН 1-3 и температуре

50-60 С, далее при значении содержания сероводорода менее закисного железа определяют концентрацию сульфида железа па формуле (FeS) =1Н>S ).0,04392, 0

Составитель Н.Хрусталева

Редактор Т.Митейко . Техред И.Ходанич Корректор М.Демчик

Заказ 5764/39 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва„ 3-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óèãîðîä, ул.Проектная,4

9 1267253 a при значении содержания сероводороа более эакисного железа определят концентрацию сульфида железа по формуле (FS j Q +) 0 04392

5 где 1Гея)" концентрация сульфида

l0 железа,7

1, H > S) — содержание сероводорода, мг-зкв. на 100 r пелоида;

2+1

Fe 3- содержание закисного железа, мг-зкв. на 100 г пелоида.