Способ определения свободной углекислоты в воде методом добавок реагента

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЦЕСНИХРЕСПУБЛИК 19) СО 1 Н гП ЕНИЯ 3 атусев Милгли Д, Потек"з воды. М Ь Ейт нцапесаГгее КоЫепзапЬгЫ. Апа 1.264 (прототип) . 04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗО ВТОРСКОМУ СВЯДЕТЕЛ, 2. П. Наззе 1 Ьагйсоп Везйичцпр бегге п Иаззег. ЬессСЬеппе, 1965, Р 4,(54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВОБОДНОЙ УГЛЕКИСЛОТИ В ВОДЕ МЕТОДОМ ДОБА-ВОК РЕАГЕНТА с последующим измерением ЭДС в исследуемом растворе ив смеси исследуемого и стандартного растворов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощенияспособа, в качестве стандартногораствора используют раствор малеиновой кислоты, предварительно нейтрализованный до рН 4,06-4,07, 1083772Недостатками способа являются необходимость использования труднодоступных и дорогостоящих газчувствительных электродов и относительная сложность системы дозирования исследуемых растворов в проточную ячейку.Наиболее близким техническим решением является способ определения свободной углекислоты в воде методом добавок реагента с последующим измерением ЭДС в исследуемом растворе и в смеси исследуемого и стандартного растворов 2.1По этому способу контролируют рН раствора после введения в него сильной кислоты или щелочи.Недостатками этого способа являются трудоемкость и неприменимость его к анализу растворов с незначительным содержанием солей жесткости и высокая относительная ошибка.Цель изобретения - упрощение способа. 455055 Изобретение относится к области аналитической химии, преимущественно к электрохимическим (потенцио- метрическим) способам анализа, в частности к способам определения углекислоты в воде,В современной аналитической химии известно несколько способов определеция углекислоты н воде, основанных ца проведении потенциометри ческих измерений.Однако известные способы не позволяют проводить определения на достаточно простом и доступном оборудовании с использованием приемов 15 потенциометрических измерений, обеспечивающих наиболее высокую точность.Известен способ определения углекислоты в воде с использованием газ-чувствительного электрода 1 . 20 Способ основан на калибровании системы для измерения ЭДС введением строго определенных количеств двуокиси углерода, получаемых подкислением стандартного раствора бикарбоната натрия раствором серной кислоты. Измерения проводятся в проточной ячейке. Движение воды осуществляется при помощи перистальтического насоса. Концентрацию углекисло ты находят по градуироночному графику,Цель достигается тем, что н способе определения свободной углекислоты н воде методом добавок реагента с последующим измерением ЭДС в исследуемом растворе и н смеси исследуемого и стандартного растворов в качестве стандартного раствора используют раствор малеиновой кислоты, предварительно нейтрализованный до рН 4,06-4,07.Углекислоту определяют, проводя измерение ЭДС цели со стеклянным и хлорсеребряным электродами, до введения добавки растнора малеиновой кислоты н исследуемый раствор и после ее введения. Содержание углекислоты н мг/л (Х) находят по формулеСстсг44где Сс - концентрация стандартного раствора малеиновой кислоты, мг-экВ/л,объем добавляемого раствора малеиноной кислоты,44 - количество углекислоты(мг), соответствующееточна 1 мг-экВ полунейтралиэонанной малеиновой кислоты;- ЭДС цепи до введения добавки, мВ,ЭДС цепи после введениядобавки мВ,объем исследуемого раствора, мл, - крутизна электродной характеристики стеклянного электрода, 59 мВ/р С.Точность определения свободной углекислоты повышается с осущестнлением нескольких последовательных добавок раствора малеиноной кислоты, нейтрализованной до рН 4,06-4,07, к исследуемому раствору. С этой целью н ячейку помещают 100 мл исследуемого раствора, погружают электродную пару, включают перемешивание и измеряют ЭДГ беэ добавки и при введении 0,2; 0,4, 0,6, 0,8 мл полунейтрализованцого раствора маленковой кислоты, Строят график, отклады1083вая по оси абсцисс величину добавкистандартного раствора (мл), а пооси ординат - величинуЕЧ 4 Чст 1Чгде ( Е , - .Е) - величина изменения ЭДС при добавлении определенного объема стандартного раствора ( Чс ). График этой зависимости, продолженный до пересечения с осью абсцисс., отсекает на ней отрезок, абсолютная величина которого соответствует со 15 держанию углекислоты в исследуемом растворе.Таким образом, в предлагаемом способе определения свободной углекислоты исключается использование условий равновесия по первой ступени ее диссоциации, что исключает наложение погрешности определения концентрации ионов водорода по величине рН.25Применение в качестве стандартного раствора малеиновой кислоты позволяет избежать при определении углекислоты применения труднодоступных дорогостоящих газ-чувствительных эектродов и систем дозирования пробы и стандартного раствора и проводить определение углекислоты с использованием легкодоступного стеклянного электрода титрованием добавками стандартного раствора малеи- З 5 новой кислоты, нейтрализованной до рН 4,06-4,07. При добавках стандартного раствора полунейтрализованной малеиновой кислоты теряют свое влияние на результаты опреде- ф 1 ления углекислоты различия в скоростях превращения СО, О Н, СО, (медленно) и Н, СО, + НаОН-ИаНСО, (быстра), присутствие в анализируемом растворе ионов Мф,е45 Ге и др. непостоянство рН точкиз+эквивалентности в зависимости от состава соленого Лона.П р и и е р 1. Определение свободной кислоты в дистиллированной водопроводной воде.11,6 г раствора малеиновой кислоты помещают в мерную колбу емкостью 500 ил, растворяют в дистиллированной воде и доводят водой до метки. Потенциометрически устанавливают расход 0,1 М раствора 8 аОН на нейтрализацию до рН 4,06-4,071 76а 1000.100 (10 -- 1) Дистиллированнаявода:,а мл КЕ мв СО мг/л 7,39 10 0,2 6,65 0,4 6,40 21 6,90 0,8 29 6,70 7,05мг/л1,0 32Среднее значение 6,80 Водопроводнаявода:О мл ЬЕ, мВ СО , мг/л11,34 13,30 12,9 0,2 0,6 15 0,8 1,0 22 12,9 Среднее значение 1,61 мг/л.(1,9 мп на 1 мл исходного раствора малеиновой кислоты). В мерную колбу емкостью 250 мл помещают 50 мл исходного раствора малеиновой кисло ты, 95 мл О, 1 М раствора МаОН, доводят водой до метки и тщательно перемешивают.Код определения.100 мл исследуемой воды помещают в закрытую ячейку для потенциометрических измерений. Погружают в ячейку электродную пару стеклянный электрод - хлорсеребряный электрод и при перемешивании добавляют раствор полунейтрализованной малеиновой кислоты, контролируя изменение ЭДС цепи по показаниям рН-метра.При определении свободной углекислоты с использованием одной добавки ограничиваются введением одной порции малеиновой кислоты (4), размер которой приблизительно соответствует содержанию углекислоты в испытуемой пробе, Добавление этой порции (а) соответствует изменению ЭДС ( АЬ)1083772 дистиллированная вода водопроводная вода ьЕ 100 +а10 Д 100 1 Е О+а/ Редактор О.Йркова Техред О.Ващишина Корректор О,Билак Заказ 127/3 Тираж 898 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5ФилиалППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 При определении свободной углекислоты путем введения нескольких добавок стандартного раствора малеиновой кислоты в соответствии с величинами добавок и изменениями ЭДС строят график зависимости На фиг. 1 и 2 представлены графики зависимостей для дистиллированной и водопроводной воды. Экстраполяция графиков до пересечения с осью абсцисс дает величины отрезков, соот ветствующие 0,4 мл в случае дистиллированной воды и 0,68 мл в случае водопроводной . Иэ графи- ков получено СО, = 1,76 0,4= 7,04 мг/л;1000 76 0 68 00 11 97 мг/и1000Время, затрачиваемое на 1 определение, составляет 10-15 мин.Предлагаемый способ позволяет осуществлять оперативный контроль свободной углекислоты в слабоминералиэованных растворах с использованием достаточно простых и легкодоступных приборов. Осуществление такого контроля имеет большое значение для оценки коррозионной агрессивности сред, в медико-биологических и бальнеологических исследованиях.