Друзья-моряки, помогите!

Последнее изменение в этом посте было сделано зуолижунь 4 мая 2016 года в 16:56. Определение содержания аммиака в воде: метод дистилляции и нейтрализационной титровки. Стандарт HJ 537–2009. 1. Область применения. В настоящем стандарте определяется метод дистилляции и нейтрализационной титровки для определения содержания аммиака в воде. Данный стандарт применяется для определения аммиака и азота в бытовых сточных водах и промышленных отходах. При объеме образца 250 мл предел обнаружения метода составляет 0,05 мг/л (в эквивалентах N). 2. Принцип метода: регулируется pH образца воды до значения 6,0–7,4; для придания ему слегка щелочной среды добавляется легкий оксид магния. Аммиак, выделяющийся в процессе дистилляции, поглощается раствором борной кислоты. В качестве индикатора используется метилрозовый-метиленовый синий; аммиак в вытяжке титруется стандартным раствором соляной кислоты (в эквивалентах N). 3. Помехи и способы их устранения. Все вещества, которые можно выделить путем дистилляции при условиях, предусмотренных настоящим стандартом, и способные реагировать с кислотами, являются помехами для проведения измерений. Например, мочевина, летучие амины и хлорамины в образцах хлоридов и т. д. 4. Реагенты и материалы. Если не указано иное, для анализа используются химические реагенты аналитической чистоты, соответствующие **стандартам; вода для экспериментов – это вода, приготовленная согласно разделу 4.1. 4.1 Без аммиакового раствора: в условиях отсутствия аммиака препарат готовят одним из следующих способов (проверка на отсутствие аммиакового раствора см. в разделе 10.1). 4.1.1 Метод ионного обмена: дистиллированная вода проходит через колонку с сильно кислыми катионными смолами (водородного типа); полученную жидкость собирают в стеклянной бутылке с пробкой с узким горлышком. К каждому литру выходящей жидкости добавляют 10 г той же смолы для облегчения хранения. 4.1.2 Метод дистилляции В 1 000 мл дистиллированной воды добавляют 0,1 мл серной кислоты (4.2), затем смесь подвергают повторной дистилляции в полностью стеклянном дистилляторе. Первые 50 мл полученного конденсата сливают, а примерно 800 мл конденсата собирают в стеклянную бутылку с пробкой с фитильным затвором. К каждому литру дистиллята добавляют 10 г сильно кислой катионной сменной смолы (водородного типа). 4.1.3 Метод с использованием устройства для получения чистой воды. Чистая вода получается непосредственно с помощью прибора, продающегося в магазинах. 4.2 Серная кислота, ρ(H2SO4) = 1,84 г/мл. 4.3 Соляная кислота, ρ = 1,19 г/мл. 4.4 Ангидральный этанол, ρ = 0,79 г/мл. 4.5 Бесводный карбонат натрия (Na2CO3) – стандартный реагент. 4.6 Легкий оксид магния (MgO), без карбонатов. Нагревают при 500°C для удаления карбонатов. 4.7 Раствор гидроксида натрия, c(NaOH)=1 моль/л. Взвесить 20 г гидроксида натрия (NaOH), растворить его в примерно 200 мл воды, охладить до комнатной температуры и разбавить до 500 мл. 4.8 Раствор серной кислоты, c(1/2H2SO4) = 1 моль/л. Взять 2,8 мл серной кислоты (4.2) и медленно добавить её в 100 мл воды. 4.9 Раствор борной кислоты (H3BO3), ρ = 20 г/Л. Взвесить 20 г борной кислоты, растворить в воде и довести объем до 1000 мл. 4.10 Индикатор метиловый красный, ρ = 0,5 г/л. Взвесить 50 мг метилрозового красителя и растворить в 100 мл этанола (4.4). 4.11 Индикатор бромтимолблу, ρ = 1 г/Л. Взвесить 0,10 г бромтрифтолголубого красителя, растворить в 50 мл воды, добавить 20 мл этилового спирта (4.4), затем довести объем до 100 мл водой. 4.12 Смешанные индикаторы: взвесить 200 мг метилрозового красителя и растворить его в 100 мл этанола (4.4) ； Также берут 100 мг метиленового синего и растворяют их в 100 мл этанола (4.4). Возьмите две порции раствора метилрозового красителя и одну порцию раствора метиленового синего, смешайте их — такой раствор может храниться в течение 1 месяца. 4.13 Стандартный раствор карбоната натрия, c(1/2Na2CO3) = 0,0200 моль/л. Взвешивают 0,530 0 г безводного карбоната натрия (4.5), высушенного при температуре 180°C в течение 2 часов. Его растворяют в только что вскипяченной и остывшей воде, затем переливают в флакон объемом 500 мл и доводят объем до отметки. 4.14 Стандартный раствор для титрования соляной кислоты, C(HCl) = 0,02 моль/л. В колбу объемом 1 000 мл наливают 1,7 мл солевой кислоты (4.3), затем разбавляют водой до метки. Метод калибровки: берут 25,00 мл стандартного раствора карбоната натрия (4.13), помещают его в коническую колбу объемом 150 мл, добавляют 25 мл воды и 1 каплю индикатора метилрозового (4.10). Затем титруют раствором соляной кислоты (4.14) до появления светло-розового цвета. Записывайте расходуемый объем. Расчет концентрации соляно-кислотного раствора (4.14) с использованием формулы (1): C(HCl) = C1 × V1 / V2. Здесь: C — концентрация стандартного титрующего раствора соляной кислоты (4.14), в моль/л ； C1 — концентрация стандартного раствора карбоната натрия (4.13), моль/л ； V1 — объем стандартного раствора карбоната натрия (4.13), мл ； V2 — объем раствора стандартной титрующей кислоты (4.14), потребовавшийся для титрования, в мл. 4.15 Стеклянные шарики 4.16 Средства против пены, например, кусочки парафина. 5 Приборы и оборудование 5.1 Устройство для дистилляции аммиачного азота: состоит из колбы Клейзена объемом 500 мл, шарика с азотом, прямого конденсатора и трубки; к концу конденсатора можно подключить капельницу соответствующей длины, чтобы ее кончик находился под уровнем раствора-поглотителя. Также можно использовать дистилляционную колбу. 5.2 Кислотный титриметр: 50 мл. 6 Образцы 6.1 Хранение образцов Образцы воды собирают в пластиковых или стеклянных бутылках и должны быть проанализированы как можно скорее. Для хранения необходимо добавить серную кислоту, чтобы кислотность водного образца снизилась до pH < 2; при температуре 2–5°C образец можно хранить в течение 7 дней. 6.2 Предварительная дистилляция образца: перелейте 50 мл раствора борной кислоты (4.9) в емкость для сбора продукта дистилляции. Убедитесь, что выход конденсатора находится ниже уровня жидкости в растворе борной кислоты. Взять 250 мл образца воды (если содержание аммиака высоко, можно взять меньший объем образца, затем довести его объем до 250 мл). Перелить образец в колбу, добавить 2 капли индикатора бромтрифенолголубого цвета (4.11). При необходимости скорректировать pH с помощью раствора гидроксида натрия (4.7) или серной кислоты (4.8) до значения от 6,0 (индикатор имеет желтый цвет) до 7,4 (индикатор имеет синий цвет). Добавить 0,25 г легкого оксида магния (4.6) и несколько стеклянных шариков. При необходимости можно добавить средство против пены (4.16). Затем соединить колбу с азотным баллоном и конденсатором для проведения процесса дистилляции. Скорость выделения дистиллята должна составлять примерно 10 мл/мин. Когда объем дистиллята достигнет 200 мл, дистилляцию следует прекратить. 7. Анализ шагов 7.1 Анализ образца: Весь выделенный экстракт переливают в коническую колбу, добавляют 2 капли смешанного индикатора (4.12), затем титруют стандартным раствором соляной кислоты (4.14) до тех пор, пока цвет экстракта не изменится с зеленого на светло-фиолетовый. При этом фиксируется объем потребленного стандартного раствора соляной кислоты, Vs. 7.2 Проверочный эксперимент: вместо образца воды используется 250 мл воды. Процедура предварительной дистилляции выполняется согласно пункту 6.2, а титрование — согласно пункту 7.1. Записывается объем стандартного раствора кислоты, потребовавшийся для титрования, Vb. 8. Расчет концентрации аммиака в водном образце производится с использованием формулы (2): Vs – Vb / V × C × 14,01 × 1000 (2). В формуле: ρN — концентрация аммиака в водном образце (в единицах N), мг/л ； V — объем образца, мл ； Vs — объем стандартного раствора солевой кислоты, потребовавшийся для титрования образца, в мл ； Vb — объем стандартного раствора кислоты, потребовавшийся для титрования нулевой пробы, в мл ； C — соль для титрования; концентрация стандартного кислотного раствора, моль/л ； 14,01 — атомная масса азота, г/моль. Таблица 1. Точность и стабильность стандартных и реальных образцов
Содержание аммиака в нитратах/ (мг/л), Предел повторяемости r/ (мг/л), Предел воспроизводимости R/ (мг/л), Относительная погрешность/%
Стандартный образец 1: 2,76; 0,106; 0,146; 0,73
Стандартный образец 2: 23,8; 0,641; 1,39; -0,42
Поверхностные воды: 6,60; 0,109; 0,515 –
Канализационные стоки: 21,4; 0,694; 3,09 –
Примечание: Проверка проводилась 5 лабораториями; каждая лаборатория проводила измерения каждого образца по 6 раз. Примечание: В проверке приняли участие 5 лабораторий; каждая из них провела по 6 повторных измерений для каждого образца.