Общее содержание серы («общая сера»)

В сточных водах могут присутствовать различные соединения содержащие серу: неорганические — сульфаты, сульфиты, сульфиды, тиосульфаты, роданиды, свободная сера и т. п., органические — белковые соединения, органические сульфиды, дисульфиды, меркаптаны, различные сульфосоединения, поверхностно-активные моющие вещества и многие другие. Серу в этих соединениях объединяют названием «общая сера». Определив ее содержание в сточной воде, можно затем отдельно определить серу сульфатов, сульфитов, сероводорода, роданидов, меркаптанов и т. д., уменьшая таким образом величину рассчитываемого по разности остатка, который записывают в таблицу результатов под названием «сера других химических соединений».

Для определения общего содержания серы прежде всего окисляют все содержащие этот элемент вещества; сера при этом превращается в сульфат-ионы, затем определяют содержание последних. Окисление, следовательно, должно быть полным, и проводить его надо в условиях, исключающих потерю серы в виде летучих соединений. Для этого требуется обработка пробы сильными окислителями, и обязательно в щелочной среде. Если содержание, органических веществ в пробе невелико, то во многих случаях достаточно кипячения пробы после добавления к ней бромной воды. При высоком содержании органических веществ и в присутствии свободной серы и трудноокисляемых веществ обработку надо проводить бромом в присутствии хлороформа или тетрахлорида углерода (в которых растворяется как бром, так и большое число органических веществ и сера) и завершать окисление спеканием со смесью MgO + Na2CО3 сухого остатка после выпаривания.

Если заранее неизвестно, будут ли органические вещества анализируемой сточной воды полностью окисляться первым способом, рекомендуется провести одно определение обоими способами и при совпадении полученных результатов в дальнейшем, при анализе вод того же типа, применять более простой способ окисления.

Поскольку даже чистые для анализа реактивы часто содержат небольшие количества сульфатов, необходимо проведение холостого опыта и введение поправки на реактивы.

Реактивы

Едкий натр, кристаллический чда и 50%-ный раствор. Растворяют 50 в NaOH чда в дистиллированной воде и разбавляют до 100 мл. Бром чда, насыщенный водный раствор. Соляная кислота чда, концентрированная. Азотная кислота чда, концентрированная. Хлороформ чДа или тетрахлорид углерода чда.

Смесь для окисления. Тщательно перемешивают, растирая в ступке, смесь 2 частей MgO и 1 части Na2С03.

Ход определения. Сточная вода содержит только легкоокисляемые в органические вещества. Пробу сразу после отбора консервируют добавлением 3—4 г/л едкого натра.

В коническую колбу вместимостью 300—500 мл наливают в зависимости от предполагаемого содержания серы от 10 до 250 мл тщательно перемешанной пробы, содержащей более 1,5 мг серы. Если пробу не консервировали, к ней прибавляют 1 мл раствора едкого натра. Смесь подогревают на водяной бане и по каплям прибавляют раствор брома до появления неисчезающей жёлтой окраски. Затем нагревают 30 мин, прибавляя раствор брома, если желтая окраска при нагревании исчезает. В случае образования большого количества гидроксида железа (III) смесь фильтруют через стеклянный фильтрующий тигель и осадок тщательно промывают дистиллированной водой.

Горячий раствор нейтрализуют соляной кислотой и после нейтрализации подкисляют 1 мл той же кислоты. Подкисленный раствор нагревают до полного удаления избытка брома и содержимое колбы фильтруют через бумажный беззольный фильтр в стакан вместимостью около 400 мл. Фильтр тщательно промывают дистиллированной водой, фильтрат разбавляют дистиллированной водой до 200 мл и в полученном растворе определяют сульфат-ионы.

Сточная вода содержит трудноокисляемые органические вещества. В коническую колбу вместимостью 300—500 мл наливают, в зависимости от предполагаемого содержания серы, от 10 до 250 мл тщательно перемешанной пробы, содержащей более 1,5 мг серы, прибавляют 1—2 мл раствора едкого натра, 4 мл брома и 5 мл хлороформа или тетрахлорида углерода. Горло колбы закрывают воронкой, перемешанную смесь оставляют при комнатной температуре на 20 мин, вводят 10 мл азотной кислоты и нагревают на водяной бане до удаления избытка брома. Смесь переносят по частям в платиновую чашку, выпаривают на водяной бане досуха и обрабатывают остаток Б мл соляной кислоты, растирая его стеклянной палочкой. Раствор снова выпаривают досуха, прибавляют 0,5—0,7 г смеси карбоната натрия и оксида магния. Смесь тщательно перемешивают палочкой и постеннно нагревают, повышая температуру до тех пор, пока не образуется спекшаяся масса или расплав. Поддерживают эту температуру 20 мин. После охлаждения спекшуюся массу обрабатывают горячей водой и фильтруют в фарфоровую чашку. Остаток в платиновой чашке несколько раз кипятят с дистиллированной водой и фильтруют в ту же чашку, а фильтр тщательно промывают дистиллированной водой. Фильтрат в фарфоровой чашке нейтрализуют соляной кислотой и добавляют 1 мл ее избытка. Содержимое чашки выпаривают на водяной бане досуха. Остаток обрабатывают горячей дистиллированной водой с 1 мл соляной кислоты и отфильтровывают кремневую кислоту; фильтрат собирают в стакан вместимостью примерно 400 мл. После тщательного промывания фильтра горячей дистиллированной водой объем фильтрата доводят приблизительно до 200 мл и в полученном растворе определяют сульфат-ионы.

Другое по теме

Экологический анализ прудов Кикнурского района
У каждого человека имеется любимое занятие. Рыбалка – одно из распространённых увлечений населения Кикнурского района. В выходные дни многие спешат с удочками на водоёмы, не задумываясь об э ...

Оценка экологических и экономических последствий строительства и эксплуатации водохранилищ
Гидротехнические сооружения, водохранилище, водные ресурсы, водоток, речной сток, экологический сток, природопользование, рациональное использование водных ресурсов. Целью дипломной работы является а ...