ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 2

ТЕМА «Визначення йона феруму (ІІІ) у питній воді»

Мета - оволодіти прийомами фотометричного визначення йона феруму (ІІІ) у питній воді

Теоретичні відомості

Визначення йона феруму (ІІІ) у питній воді базується на утворенні інтенсивно забарвленого розчину при взаємодії йона феруму (ІІІ) із сульфосаліциловою кислотою, інтенсивність забарвлення якого пропорційна вмісту йона ферума (ІІІ) у розчині.

Для вимірювання інтенсивності світла, яке проникло через забарвлену рідину, використовують фотоелектро- колориметри (ФЕК-М, ФЕК-56, КФК-2МП).

Експериментальна частина

Матеріали та реактиви: сульфосаліцилова кислота, 10% розчин; залізо-амонійний галун (стандартний розчин містить 0,1 мг йона феруму (ІІІ) в 1 мл); сульфатна кислота, 0,5 М розчин; амоніак, 10% розчин; аналітичні терези; КФК-2МП; мірні колби місткістю 50 см³; піпетки.

Будова калібрувального графіка

Послідовно у 6 мірних колб вливають 0, 2, 4, 6, 8, 10 см³ стандартного розчину залізоамонійного галуну (стандартний розчин готують у мірній колбі місткістю 1000 см³: розчиняють 0,8636 г галуну в дистильованій воді, підкислюють сульфатною кислотою до рН 2, об’єм розчину доводять дистильованою водою до позначки). Додають у кожну колбу по 3 см³ розчину сульфосаліцилової кислоти, 1 см³ сульфатної кислоти і доводять до позначки дистильованою водою, перемішують. Одержують серію розчинів червоно-фіолетового кольору, які містять 0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 мг йона феруму (ІІІ) у 50 см³ розчину.

Оптичну густину виміряють як це описано в Лабораторнй роботі №1 при довжині падаючого світла 540 нм. Вимірювання проводять 3 рази. Дані заносять до таблиці 2.1. За отриманими даними будують градуювальний графік у координатах: оптична густина – вміст йона феруму (ІІІ), мг/50 см³.

Таблиця 2.1

Вміст Fe3+, мг/50 см3	0	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0	Досл.
Оптична густина D
Оптична густина Dсер

Побудова калібрувального графіка і визначення концентрації речовини в дослідній воді.

D С Fe+3 (мг/50мл)

Рис 2.1. Калібрувальний графік для визначення вмісту Феруму в дослідній воді.

Хід визначення.

У мірну колбу місткістю 50 см³ вливають 25 см³ дослідної води (видається викладачем), додають 3 см³ розчину сульфосаліцилової кислоти, 1 см³ сульфатної кислоти і об’єм доводять до позначки дистильованою водою, перемішують.

Одержують приготовлений контрольний розчин у викладача з невідомим вмістом іонів заліза .Вимірюють оптичну густину (як зазначено вище) не менше 3 разів, кожний раз наливають новий розчин у кювету. Розраховують середню величину густини і визначають вміст йона феруму (ІІІ) за калібрувальним графіком у 50 см³ розчину. Для цього відміряють величину D на осі ординат і проводять до неї перпендикуляр до перетину прямої, опускають перпендикуляр на вісь абсцис і визначають концентрацію.

Для більш точного визначення в програмі Excel побудувати графік залежності оптичної густини від вмісту іонів феруму D (C_Fe), використовуючи значення з таблиці 2.1, та визначають рівняння лінії тренда. За рівнянням визначають вміст іонів заліза в дослідній воді (контрольний розчин)

Вміст йона феруму (ІІІ) в 1 дм³ дослідної води (мг/см³) розраховують за рівнянням

де g ─ вміст йона феруму (ІІІ) в 50 см³ дослідної води за калібрувальним графіком.

Роблять висновок, у якому порівнюють значення вмісту йонів феруму (ІІІ) з санітарними нормами, та роблять висновок про можливість застосування води для вживання та застосування у різних технологічних процесах.

Запитання для самоперевірки

1. 1. Фізико-хімічні методи аналізу, їх перевага та взаємозв’язок із хімічними методами аналізу.

   2. Сформулюйте закон Бугера-Ламберта-Бера і запишіть для нього математичний вираз.

   3. Теоретичні основи колориметрії.

   4. Яка фізична суть молярного коефіцієнта поглинання? Від яких чинників він залежить?

   5. Що таке оптична густина розчину? Як вона залежить від концентрації речовини та товщини шару розчину?

   6. Наслідки основного закону колориметрії.

   7. Як класифікуються колориметричні методи аналізу? Суть методу.

   8. Практичне застосування колориметричного аналізу.

   9. При проникненні світла через шар розчину товщиною 1 см інтенсивність його зменшилась на 10 %. Яка буде інтенсивність світла, що проникло через шар цього ж розчину товщиною 10 см?