Методы определение ионов Cu2+,Mg2+, Ba2+, Cl-

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИОНОВ Cu2+,Mg2+, Ba2+, Cl-

(Курсовая работа)

2

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1.               Методы определения  бария.

1.1. Амперометрический метод.

1.2. Потенциометрический метод.

1.3. Кондуктометрический метод.

1.4. Нефелометрический и турбидиметрический методы.

2. Методы определение магния.

2.1. Потенциометрическое титрование.

2.2.               Амперометрический  метод.

2.3. Определение магния в присутствии фосфат-инов (атомно-абсорбционный метод).

3.               Методы определения  хлорид-ионов.

3.1. Спектрофотометрические методы в видимой и ультрафиолетовой областях.             

3.2. Нефелометрический метод.

3.3. Эмиссионный спектральный анализ.

4. Методы определения Cu2+-ионов.

4.1. Определение меди и цинка в природной воде (атомно-абсорбционный метод).

4.2. Метод осадочной хроматографии на бумаге. Пиковая хроматография.

4.3. Амперометрическое титрование.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список использованной литературы

2

ВВЕДЕНИЕ

Аналитическая химия – наука о принципах и методах определения химического состава вещества и его структуры. Включает качественный и количественный анализы. Задача качественного анализа – обнаружение отдельных компонентов (элементов, ионов, соединений) анализируемого образца и идентификация соединений. Задача количественного анализа – определение количеств (концентраций или массы) компонентов. Некоторые современные методы анализа (например, эмиссионная спектроскопия) позволяют сразу получать информацию как о качественном составе образца, так и о количественном содержании отдельных компонентов.

Почти до середины XX в. в практике аналитической химии использовали главным образом гравиметрический и титриметрический методы анализа. Эти методы имеют достаточно высокую точность и универсальность, сравнительно просты и не требуют какой-либо сложной аппаратуры и измерительных приборов. Существенным достоинством их является возможность обходиться стандартных образцов  и градуировочных графиков. Гравиметрический и титриметрический аналитические методы называют классическими. Основная область применения гравиметрии и титриметрии – прецизионное определение больших и средних количеств веществ.

Примерно с середины XX в. бурными темпами стали развиваться физико-химические и физические методы анализа. Это явилось ответом на требование отраслей промышленности, связанных с развитием новой техники – атомной энергетики, ракетостроения, электроники и промышленности полупроводниковых материалов, исследованием космоса. Хотя такие методы, как эмиссионная спектроскопия и потенциометрия, были известны еще в XIX в., их интенсивное развитие и широкое практическое использование началось значительно позднее, когда потребовалось существенное увеличение чувствительности определений и уменьшение длительности анализа.

Следует отметить, что химические и физико-химические методы анализа взаимно дополняют друг друга. Классические химические методы применяют для анализа больших и средних содержаний, а физико-химические – для определения малых и исчезающе малых концентраций. Кроме того, абсолютные, или первичные, химические методы анализа часто используются для приготовления эталонов, т.е. стандартных образцов, в которых содержание определяемых компонентов устанавливается с высокой точностью.

Цель работы: отбор и изучение методик определения ионов Cu, Mg, Ba, Cl.

Структура работы состоит: из введения, 4-х глав, заключения, списка использованной литературы (7 источников).

2

1.               Методы определения               бария.

1.1. Амперометрический метод.

Для амперометрического титрования бария используют в основном реакции осаждения и комплексообразования.

Барий восстанавливается на ртутном капельном электроде при потенциале -2 В в случае титрования его сульфатом лития (электрод сравнения – насыщенный каломельный электрод). Титрование проводят на фоне бромида тетраэтиламмония в водно-спиртовой среде, при этом достигается более высокая чувствительность, так как уменьшается растворимость осадка сульфата бария. Титрование можно проводить при концентрации бария <5*10-5 М с ошибкой меньше 10% и при концентрации >2,5*10-3 М с ошибкой меньше 1%.

В ячейку для титрования помещают 0,5 мг 2,5*10-2 М раствора хлорида бария, 5 мл 0,1М раствора бромида тетраэтиламмония в этиловом спирте и 4,5 мл воды. Через раствор пропускают азот. Устанавливают потенциал -2 В. Время капания 2,5 с. Титрант (Li2S04) добавляют по 0,01; 0,02 и 0,03 мл, каждый раз, тщательно перемешивая раствор и пропуская азот. Через 2 мин. снимают показания амперметра (чувствительность 1 мкА), конец титрования фиксируется по установлению постоянного значения тока; pH анализируемого раствора не ниже 4.

Рис.1. Кривая амперометрического титрования 5•10_3 М раствора ВаС12, 1,76 • 10-2 М раствором сульфата лития: 1 — экспериментальная, 2 — теоретическая кривые, среда водно-спиртовая, фон 0,1 М (C2H5)4NBr

В качестве титранта можно также использовать фторид калия. Титрование проводят при pH 2,4 (0.05 М HCl +0,05 М NH4Cl ) для уменьшения растворимости осадка добавляют спирт (ПР фторида бария 10-6). При титровании применяют два платиновых электрода (напряжение 0,05 В) и 0,05 М раствор хлорида железа (с добавлением двухвалентного железа) в качестве амперометрического индикатора. Ошибка определения составляет приблизительно 1,25%.

Барий также можно титровать амперометрически раствором карбоната аммония, применяя ртутно-капельный электрод и электрод сравнения – НКЭ, в присутствии амперометрического индикатора – TiN03 при pH 4-6. Титрование проводят при потенциале 1,2 В в водно-этанольном растворе с добавлением желатина. В качестве фона используют 0,1 N раствор KNO3.

В сосуд для титрования наливают следующие растворы: 0,25-1,00 мл исследуемого раствора, 5 мл 1 N раствора KNO3, 10-20 мл 0,01 N раствора TiNO3,20 мл этилового спирта, 10 капель желатина и разбавляют дистиллированной водой до 45 мл. В сосуд вводят ртутно-капельный электрод и жидкостный ключ, соединяющий сосуд с насыщенным каломельным электродом (потенциал равен 250 мВ). Перед проведением тирования в течение 20 мин. через раствор пропускают ток водорода. Титруют 0,05 N раствором (NH4)2CO3 при потенциале -1,2 В (относительно н.к.э.).

2

1.2. Потенциометрический метод.

При осадительном титровании бария хроматом можно исполь­зовать потенциометрический метод для фиксации точки эквива­лентности. Барий титруют хроматом калия в водно-спиртовой среде, содержащей 30% этилового спирта. Изучено определение бария при различных температурах: 25° С, 30° С, 65° С, 95° С. При более низких темпера­турах ошибка определения больше, скачок потенциала мень­ше. В качестве индикаторного применяют платиновый электрод. Можно пользоваться также хингидронным и водородным электродами. Было установлено, что при гидролитическом осадительном титровании рН раствора из­меняется от 4,5 до 7,45.

Предложен метод потенциометрического титро­вания ацетата бария ацетоновым раствором хлорной кислоты. Лучшей средой для количественного определения некоторые авторы рабо­ты считают смесь уксусного ангидрида с уксусной кислотой и хлороформом (1:2:20). Титрование проводят, применяя стек­лянный и каломельный электроды.

Рис.2. Кривая потенциометрического титрования раство­ра бария комплексоном III; электрод W—Pt

Рис.3. Кривые потенциометрического ти­трования бария 0,05 М раствором комплексона III рН 9,2 (боратный буфер)

1 — ртутный электрод;

2 — серебряный электрод

       Потенциометрическую фиксацию точки эквивалентности можно использовать также в комплексонометрии. К исследуемому раство­ру бария прибавляют небольшое количество комплексоната серебра и титруют раствор комплексоном III. Константа устойчивости комплексоната бария должна быть больше, чем комплексоната серебра (KAgY = l07,3). Концентра­ция серебра должна быть намного меньше концентрации определя­емого иона. При определении малых количеств бария концентрация серебра должна быть ~10-6 М.

Титрование проводят при рН 9,2—10,5 (боратный буфер) или используют фенолят-феноловый буфер,— применяя серебряный электрод, а в качестве электрода сравнения — НКЭ. Нашли применение также серебряный, покрытый платиной, и ртутный элек­троды. Авторы работы отмечают, что при титровании бария применение серебряного электрода улучшает конечную точку тит­рования. Кривая потенциометрического титрования бария ком­плексоном III с применением двух электродов приведена на рис.3.

Для маскировки мешающих ионов применяют реагенты, кото­рые не образуют комплексов с серебром: триэтаноламин, салицилат и сульфосалицилат натрия, фторид натрия.

Предложено проводить автоматическое титрование бария, каль­ция и магния потенциометрически при рН 9 (боратный буфер) диэтилентринитрилопентауксусной кислотой, применяя серебряный электрод. При определении бария в сплавах на никелевой основе применяют прямое и обратное потенциометрическое титрование комплексоном III. В качестве электродов используют биметаллическую пару Pt — W, где инди­каторным электродом является вольфрамовый, а электродом срав­нения - платиновый. Определение рекомендуют проводить в аммиачной среде.

К раствору, содержащему 0,1—0,5% Ва, добавляют 10 мл аммиачной буферной смеси (8,5 г NH4C1+115 мл NH4OH растворяют в 1 л Н20), 20 мл 0,01 N раствора комплексона III, избыток которого оттитровывают 0,01 N раствором   ВаС12   потенциометрически  с  электродной  парой  Pt—W.

На рис.2 приведена кривая потенциометрического титрования комплексона III раствором хлорида бария.

При рН 10 растворы, содержащие 0,04—0,003 М Ва, Cd, Zn, Ca, Сu, Mg и Ni, титруют комплексоном III с использованием цилин­дрического амальгамированного платинового электрода в присут­ствии небольших количеств солей ртути (II) (ошибка 0,5%) . Для анализа смесей Ва и Hg, Ва и La, Ва и Сu, Ва и Zn, Ва  и Cd, Ва и  РЬ рекомендуют проводить обратное  титрование избытка циклогександиаминотетрауксусной кислоты при рН 5— 10,5 солями ртути(II), применяя уротропиновые буферные ра­створы. Индикаторным электродом служит амальгамированный серебряный электрод.

При титровании бария хроматом калия в интервале концентра­ций 10-1—10-4М применяют мембранные электроды, содержащие хромат свинца, диспергированный в силиконовой резине. Электрод можно изготовить из плавленого хромата свинца, а также из пла­тины, покрытой расплавленным хроматом свинца. Мешают опреде­лению в данном случае нитрат-ионы. В качестве жидкост­ного мембранного электрода применяют также раствор тетрафенилбората калия в 0,1М растворе хлористого калия и нитробензоле. Электродом сравнения при этом служит каломельный или хлорсеребряный электрод.

Щелочноземельные металлы по селективности к электроду располагаются в следующий ряд:

Ba2+>Ca2+>Mg2+.

2

1.3. Кондуктометрический метод.

Кондуктометрию используют для фиксации точки эквивалент­ности при осадительном титровании бария сульфатом лития, бихроматом калия, молибдатом аммония, селенистой и теллуристой кислотами.

Титрование бихроматом калия осуществляют в нейтраль­ной среде (рН 6—6,5). В слабокислой среде ошибка при определе­нии бария составляет 8%, в присутствии солей стронция —9%.

Титрование бария молибдат-ионами рекомендуют проводить в среде 10%-ного этанола.

При титровании бария селенистой и теллуристой кислотами точка эквивалентности достигается при эквимолярном соотношении бария к теллуру и селену. Титрова­ние теллуристой кислотой как прямое, так и обратное рекоменду­ется проводить в 40—50%-ном этаноле для предотвращения ча­стичного гидролиза ВаТеОз.

Лимонная кислота, нейтрализованная триэтаноламином, вза­имодействует с барием в молярном отношении 1: 1,5 и применя­ется для кондуктометрического титрования Ва, Сu, Sr и Zn.

Кондуктометрический метод может применяться также при комплексонометрическом титровании бария. Метод рекомендуют для точной стандартизации растворов при концентрации металла от 0,001—0,5М. Титрование проводят при комнатной температуре с платинированными платиновыми электродами в аммиачной среде. Метод отличается быстротой и точностью, ошибка от 0,08 до 0,2%.

2

1.4. Нефелометрический и турбидиметрический методы.

Реакцию взаимодействия бария с серной кислотой используют в нефелометрии и турбидиметрии.

Нефелометрическим методом можно определить 0,1—200 мг Ва/л с ошибкой 5%.

Суспензию, полученную при обработке растворов бария 10%-ной H2S04, выдерживают 30 мин., а затем сравнивают со стандартом. Для устой­чивости суспензии добавляют до 10% глицерина.

Присутствие больших количеств солей натрия, цинка, кадмия, ртути и алюминия способствует коагуляции суспензии и приводит к завышенным, а соли магния — к заниженным результатам. Мешает свинец, так как в данных условиях образуется белый оса­док сульфата свинца.

Нефелометрический метод успешно применяют при определе­нии бария в природных водах, загрязненных промышленными сто­ками.

В плоскодонную колориметрическую пробирку наливают 10 мл анали­зируемой воды (вода должна быть прозрачной). Одновременно готовят шка­лу стандартов: в ряд таких же пробирок отбирают определенный объем титрованного раствора ВаС12 с содержанием бария от 0,005 до 1 мг (с интер­валом 0,1 мг) и разбавляют дистиллированной водой до 10 мл. В пробирки с анализируемым и стандартными растворами добавляют 0,5 мл 4%-ного раствора НС1 и 1 мл 10%-ного раствора H2SO, содержимое пробирок хоро­шо перемешивают. Спустя 15 мин., но не позже 30 мин. после добавления раствора  H2S04  интенсивность  мути анализируемой  воды  сравнивают  со шкалой стандартов. Для увеличения стабильности мути можно добавить во все пробирки по капле глицерина.

Турбидиметрическим методом. В нейтраль­ных или слегка подкисленных соляной кислотой растворах можно определить 0,35—3,5 мг Ва/5 мл.

Некоторые авторы указывают на возможность определения 4—6,5 мг Ва в 10 мл при концентрации бария > 6,5 мг; турбидиметрическое определение невозможно. Для стабилизации осадка применяют 0,1% -ный раствор желатина и через 45 мин. после про­ведения реакции сравнивают со шкалой стандартов.

При использовании водно-спиртовой среды (86% этанола), для регулировки дисперсности осадка, турбидиметрируют через 5 мин.

В водно-спиртовой среде (40% этанола) при определении 4— 20 мкг Ва/мл ошибка определения составляет ±5—6%.

2

2. Методы определение магния.

2.1. Потенциометрическое титрование.

Из потенциометрических методов наибольшее значение имеет титрование магния раствором NaOH с индикаторным висмутовым или сурьмяным электродом и каломельным электродом сравнения. Титр NaOH (обычно применяют 6 N раствор) устанавливают ежедневно титрованием им известных количеств магния. Оптимальные количества магния в титруемых растворах 0,2-0,3 г. Скорость титрования должна быть равномерной, при титровании раствор нужно интенсивно перемешивать. Эквивалентную точку находят по кривой титрования. Метод очень быстрый и довольно точный. Одно определение из готовых растворов можно выполнить за 2 мин. Относительная ошибка метода 0,2%. Описанный метод применяют при анализе карналлита, кизерита.

Магний можно титровать раствором фосфата калия с электро­дом второго рода цинк — фосфат цинка. Цинкфосфатный электрод является индикаторным электродом на фосфат-ионы. Его готовят электролитическим фосфатированием металлического цинка током 20—30 мА в течение 4—5 час. в разбавленном раство­ре Na3P04 и выдерживанием в том же растворе в течение суток. При титровании магния с этим электродом получается резкий скачок потенциала в эквивалентной точке (рис. 4). Хорошие ре­зультаты получаются для больших количеств магния; при содер­жании 7—43 мг Mg относительная ошибка колеблется в пределах 0,3-2,1%.

Магний можно титровать потенциометрически раствором ком­плексона III с использованием различных индикаторных электро­дов: угольного, ртутного, из амальгамы серебра. На рис. 5 приведена схема установки для потенциометрического титрования магния с применением угольного инди­каторного  электрода (из спектральночистого  угля).   Электродом сравнения служит платина. Индикаторный электрод нельзя опус­кать непосредственно в анализируемый раствор, так как при этом электрод загрязняется и чувствительность его быстро падает. Угольный электрод надо соединять с титруемым раствором через электролитический ключ с насыщенным раствором КСl. Чувстви­тельность метода высокая, от одной капли 0,05 М раствора комплексона III наблюдается резкий скачок потенциала. Чув­ствительность электрода со временем падает. Для сохранения чувствительности электрода после окончания работы его надо про­мыть водой и поместить в стакан с насыщенным раствором КСl. Туда же помещают медный стержень, оба электрода соединяют с сухим элементом на 1 —1.5 В (угольный электрод — с минусом батареи) и оставляют на 2—3 часа.

К нейтральному анализируемому раствору в стакане емкостью 250 мл добавляют 15 мл НСl (1: 2), нейтрализуют 2 N раствором NaOH по мети­ловому оранжевому, прибавляют 10 мл 5%-ного раствора NH4OH и 20 мл 2 N раствора NaOH. Титруют кальций (магний — в осадке в виде Mg(OH)2 не титруется) 0,05 М раствором комплексона III до резкого отклонения стрелки гальванометра, затем прибавляют еще 4—5 раз по 0,1 мл титранта (для вы­черчивания кривой титрования). Для определения магния к оттитрованному раствору прибавляют НС1 (1 : 2) до изменения окраски раствора в розовую, избыток кислоты нейтрализуют аммиаком, добавляют еще 3—5 мл NH4OH (уд. вес 0,9) и титруют раствором комплексона III, вводя его по 0,5 мл. После резкого отклонения стрелки гальванометра добавляют еще 3—4 раза по 0,5 мл раствора комплексона III. При определении 2—31 мг MgO отно­сительная ошибка метода составляет 3%. Определению магния описанным метотом не мешают ионы SO4-, ClO4- и СгО42-; мешают Fe(III) и Аl.

Индикаторный ртутный электрод реагирует на активность ио­нов металла в системе, содержащей комплексон III и ионы Hg2+, т. е. работает как электрод 3-го рода. Электродом сравнения яв­ляется каломельный, который соединяют с титруемым раствором через электролитический мостик из насыщенного раствора KN03. Значение рН раствора при титровании должно быть 8,5—9,0 (устанавливают с помощью аммиачного буферного раствора). До­бавляют 1 каплю раствора комплексоната ртути, который получают смешиванием эквивалентных количеств 0,1 М растворов Hg (N03)2 и комплексона III, и титруют магний комплексоном III.

Определению магния описанным методом мешают щелочноземельные и тяжелые ме­таллы.   Умеренные  количества  анионов   Cl-,  S042-,   NO3-,   НС03-, CO32-, F-, РО43- не мешают.

Потенциометрическое определение магния с использованием индикаторного электрода из амальгамы серебра (электрод сравне­ния — каломельный) выполняют прямым и обратным титрова­нием. При прямом титровании в анализируемый раствор вводят 0,2 мл 0,004 М раствора Hg (N03)2, 4 мл 1 N раствора NaOH (на 100 мл анализируемого раствора) и титруют кальций 0,02 М раствором комплексона III. Затем вводят НСl до кислой реакции, прибавляют аммиачный буферный раствор и титруют магний. Можно применить обратное титрование избытка комплексона III 0,004 М раствором Hg (N03)2; Fe оказывает ничтожное влияние на определение магния, Сu, Zn, Al, Mn и Ni титруются вместе с маг­нием. До 10 мг/л ионы Р043- не мешают. Раствор комплексона III стандартизируют титрованием раствора кальция комплексоном III в тех же условиях.

Потенциометрическое титрование магния можно проводить диэтилентринитрилопентауксусной кислотой (ДТПА) с индикаторным серебряным электродом в присутствии следов ионов Ag+ в титруемом растворе. Преимущество описанного метода по сравнению с титрованием с помощью комплексона III с индика­торными электродами из Hg или Ag заключается в получении сим­метричной формы кривой титрования, что облегчает нахождение эквивалентной точки. Это объясняется большей прочностью ком­плекса серебра с ДТПА по сравнению с комплексом с ЭДТА.

В анализируемом растворе, содержащем 0,05—0,1 ммоля Mg, доводят рН до 9 при помощи боратного буферного раствора (61,8 г Н3В03 и 20 г NaOH растворяют в 2 л воды; рН этого раствора должно составлять 9,0—9,5). Раствор разбавляют до~100мл, добавляют 1 каплю (~ 0,05 мл) 0,0015 М раствора AgN03 и титруют 0,01 М раствором ДТПА. При определении 0,012—0,61 ммоля Mg относительная ошибка составляет 0,2—0,8%.

Рис.4. Кривые потенциометрического титрования магния фосфатом калия с цинк-фосфатным электродом

1 - в координатах Е, 2 – в координатах ∆E/∆V – V

Рис. 5. Схема установки для потенциометрического титрования магния комплексоном III с использованием угольного электрода

1—стакан для титрования с пла­тиновым электродом и мешал­кой; 2 — стакан с насыщенным раствором КС.1 и электродом из спектральночистого угля; 3— магазин сопротивлений (10 000 Ом); 4 — сухой элемент (1,5 В); 5 — милливольтметр (17 мВ)

2

2.2.               Амперометрический              метод.

При амперометрическом титровании магния в качестве титрантов используют растворы NaF, комплексона III, ферроцианидов, двухзамещенных фосфатов. Амперометрическое титрование можно проводить и без индикаторов, но их применение значительно расширяет возможности метода, особенно применительно к металлам, восстанавливающимся в сильно отрицательной области, к которым относится и магний. В качестве индикаторов предложено использовать соли железа и таллия.

Титрование раствором фторида натрия.

Рипгбом и Уилкман предложили метод амперометрического титрования магния раствором фторида натрия с использованием соли Fe (III) в качестве индикатора. Магний с фторид-ионом образует комплексный ион [MgF3]-, более прочный, чем ион [FeF6]3-. Поэтому сначала титруется магний, затем Fe (III) реагирует с фторидом, и стрелка гальванометра резко отклоняется. Однако прямое титрование магния практически неудобно, так как фторид магния осаждается медленно. Поэтому проводят обратное титрование избытка NaF раствором соли алюминия. Лучшие результаты получаются, если раствор соли алюминия добавлять в избытке и титровать фторидом.

К 20-25 мл анализируемого раствора прибавляют отмеренный объем 0,6 М раствора NaF, нагревают до кипения и охлаждают. Добавляют избыток титрованного раствора Al2(SO4)3, 0,5 мл 0,1 М раствора FeCl3 и этанол до концентрации 50%. Вводят избыток твердого NaCl, удаляют растворенный кислород пропусканием азота или углекислого газа, вводят каломельный и ртутный капающий электроды и титруют 0,6 М раствором NaF. Эквивалентную точку находят по графику. Из общего количества раствора NaF вычитают объем, эквивалентный добавленным FeCl3 и Al2(SO4)3.

Удобно проводить амперометрическое титрование магния с двумя поляризованными электродами: Pt- Pt. Оптимальное значение pH при титровании 9,6 или выше; при pH<9,6 эквивалентную точку находить труднее. Изменение потенциала в пределах от 1,0 до 1,4 В не влияет на вид кривой титрования и на точность определения. Этим методом можно определять от 5 мкг до 5 мг магния; при 5 мг магния относительная ошибка не превышает 1%. Определению магния не мешают ионы ВО33-, OH-, Na+, K+. Металлы Ni, Cu (II) и Co не мешают до соотношения к магнию 1:1.

Анализируемый раствор разбавляют водой до 40 мл, доводят pH до 9,6 добавлением 10 мл буферного раствора (смесь 0,05 М растворов Na2CO3 и Na2B4O7), pH буферного раствора контролируют pH-метром и титруют 0,005 М раствором комплексона (III) при 20̊ С при потенциале 1,4 В. При этом титруется сумма магния и кальция.

Амперометрическое титрование магния можно выполнять также с двумя угольными электродами. Оптимальные условия при титровании – pH 9,7, наложенное напряжение 1,5 В(изменение напряжения в пределах 1,0-1,8 В не влияет на результаты). Относительная ошибка определения 1,7-3,4 мг Mg составляет 0,5-1%.

Амперометрическое титрование магния можно проводить с тан­таловым электродом. Анодный ток окисления комплексона III более устойчив во времени на танталовом электроде, чем на пла­тиновом. При титровании магния на фоне аммиачного бу­ферного раствора получается четкая кривая титрования. Потен­циал танталового электрода +0,8 В, оптимальное значение рН 9,5-11.

Титрование оксалатами. Магний титруют амперометрически раствором оксалата с двумя медными электродами в среде изопропилового спирта. Метод очень быстрый, продол­жительность анализа ~10 мин., в то же время достаточно чувстви­тельный и точный. Чувствительность метода 10-4 молъ/л, относи­тельная ошибка 0,4%. Метод позволяет раздельно определять Mg и Са в              смеси.

2

2.3. Определение магния в присутствии фосфат-инов (атомно-абсорбционный метод).

Определение щелочно-земельных элементов с использованием пламен методами атомно-абсорбционной и атомно-эмиссионной спектроскопии часто сопровождается химическими помехами. Неполная диссоциация труднодиссоциируемых соединений, образующихся в пламени, препятствует атомизации определяемых элементов. Присутствие фосфат-иона в анализируемом растворе приводит к образованию термостойких фосфатов магния. Применение более «горячих» пламен способствует ослаблению мешающих влияний, однако вследствие процессов возбуждения и ионизации концентрация свободных атомов элементов уменьшается. Одной из возможностей устранения мешающих влияний является введение в анализируемый раствор «освобождающих» добавок. При определении магния в присутствии фосфат-иона такой «освобождающей» добавкой может служить стронций, образующий с фосфат-ионом более труднодиссоциируемые соединения, чем магний.

Реагенты и аппаратура. Стандартные растворы: хлорида магния, содержащий 500 мкг/мл магния; гидрофосфат аммония, содержащий 1,0 мг/мл фосфат-иона; хлорида стронция, содержащий 1,0 мг/мл стронция. Пламенный атомно-абсорбционный спектрометр. Лампа с полым катодом для определения магния.

Выполнение определения. 1. В пять мерных колб вместимостью 50,0 мл вводят рассчитанные одинаковые объемы стандартного раствора магния, чтобы после разбавления до метки концентрация магния в каждой из мерных колб составляла 20 мкг/мл.

2. В четыре из пяти мерных колб вводят рассчитанные объемы раствора диаммоний фосфата, чтобы концентрация фосфат-иона в каждой из них после разбавления до метки составляла соответственно 10, 20, 30 и 40 мкг/мл.

3. Содержимое всех пяти колб после введения стандартных растворов магния и диаммоний фосфата разбавляют до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают.

4. Включают атомно-абсорбционный спектрометр, устанавливают лампу с полым катодом для определения магния и соответствующие параметры прибора.

5. Вводят в пламя аэрозоли растворов образцов сравнения в порядке возрастания в них концентрации фосфат-иона и записывают величины атомного поглощения, A. По результатам фотометрирования строят график зависимости величины оптической плотности AMg от концентрации фосфат-иона C(PO43-) мкг/мл. По графику устанавливают интервал концентраций фосфат-иона, при котором величина поглощения линии магния наименьшая.

6. Для определения магния в анализируемом растворе готовят три серии образцов сравнения: I – образцы сравнения, содержащие 10, 20, 30 и 40 мкг/мл магния; II – образцы сравнения, содержащие 10, 20, 30 и 40 мкг/мл магния и 20 мкг/мл фосфат-иона в каждом образце сравнения; III – образцы сравнения, содержащие 10, 20,30 и 40 мкг/мл магния, 20 мкг/мл фосфат-иона и 20 мкг/мл стронция в каждом образце сравнения.

7. Полученный в мерной колбе анализируемый раствор содержит магний неизвестной концентрации и фосфат-ион. В нее вводят такой  объем стандартного раствора стронция с концентрацией 1 мг/мл, чтобы после разбавления до метки концентрация стронция в колбе составляла 20 мкг/мл.

8. Растворы трех серий образцов сравнения в мерных колбах и анализируемый раствор разбавляют до метки дистиллированной водой, тщательно перемешивают и фотометрируют при одинаковых параметрах прибора и распылительной системы.

9. Для каждой серии образцов сравнения строят градуировочные графики в координатах AMg – CMg (мкг/мл). Совпадение (или сближение) градуировочных графиков для I и III серий образцов сравнения указывают на устранение (или уменьшение) влияния фосфат-иона на величину атомного поглощения магния при введении стронция.