В воде водоёмов соединения меди могут присутствовать в растворённой и взвешенной формах (суспензий, взвесей нерастворимых осадков). Соотношение между ними в значительной мере определяется величиной рН, а также составом воды, и прежде всего, наличием веществ гумусовой природы (гуминовых и фульвокислот), а также других органических соединений, способных образовывать комплексные соединения с медью, до 90% которых может находиться в воде в растворённой форме.
Основным природным источником поступления меди в поверхностные воды являются процессы химического выветривания горных пород, сопровождающиеся их растворением. Техногенное загрязнение водных объектов соединениями меди происходит в результате их выноса со сточными водами, а также аэрального загрязнения предприятиями многих отраслей промышленности — горнодобывающих, рудообогатительных, металлургических, химических и др. Значительные количества меди могут поступать с сельско-хозяйственных угодий.
ПДК ионов меди в питьевой воде, а также воде водоёмов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения составляет 1 мг/л (суммарно), лимитирующий показатель вредности — органолептический.
Несмотря на то, что медь является активным микроэлементом, её повышенные концентрации в воде являются токсичными для гидробионтов. По этой причине, ПДК растворённых форм меди для водоёмов рыбохозяйственного назначения составляет 0,001 мг/л, лимитирующий показатель вредности — токсикологический.
Метод определения
В настоящей статье мы предлагаем Вам на примере тест-комплекте «Медь» (артикул 6.191) познакомиться с методом определения меди (2) в растворённых ионных формах реализованным ГК «Крисмас» в ряде производимых компанией лабораторий для анализа воды.
На изделия ГК «Крисмас» имеются сертификаты соответствия, в частности на тест-комплект «Медь» (см. ниже), его серийный выпуск осуществляется по ТУ 26.51.53-600-82182574-18.
Рабочие условия применения тест-комплекта «Медь»:
− температура анализируемой воды – от 10 до 35 °С (при количественном определении);
− температура воздуха, относительная влажность воздуха и атмосферное давление – не регламентируются.
Используемый метод является колориметрическим (раздел 2 ГОСТ 4388 и МИ-19-191) и пригоден для анализа питьевой и природной воды, а также очищенных сточных вод. Определение основано на взаимодействии ионов меди (2) в слабощелочном аммиачном растворе с реагентом диэтилдитиокарбаматом натрия с образованием окрашенного в жёлто-коричневый цвет продукта реакции — диэтилдитиокарбамата меди.
Аналитическая реакция описывается уравнением:
Для обеспечения устойчивости окраски пробы в неё добавляют раствор крахмала, что позволяет повысить стабильность коллоидных растворов, образующихся в разбавленных растворах диэтилдитиокарбамата меди.
Данным методом в пробе определяется медь только в растворённой форме. Определение общей массовой концентрации меди в растворённой, а также в адсорбированной и взвешенной формах предусмотрено разделом 3 ГОСТ 4388.
Проведению анализа мешают цветность воды более 20 градусов цветности, железо и жёсткость воды. Мешающее влияние окрашенных веществ устраняется кипячением пробы с персульфатом аммония. Мешающее влияние железа и жёсткости воды устраняют добавлением к пробе раствора сегнетовой соли в ходе определения.
Окрашенная проба колориметрируется визуально по цветовой контрольной шкале, либо фотометрически. Диапазон определяемых концентраций ионов меди данным методом в воде:
− при визуально-колориметрическом определении — от 1,0 до 10 мг/л;
− при фотометрическом определении (470 нм) — от 0,2 до 4,0 мг/л (с разбавлением пробы — до 40 мг/л).
Объём пробы составляет 10 мл, продолжительность анализа — не более 30 мин.
Оборудование и реагенты
Тест-комплект «Медь» представляет собой удобный для переноски, транспортирования и хранения жесткий корпус-укладку, в который компактно размещены необходимые средства измерения, готовые растворы и реагенты, посуда и оборудование, документация.
В основной состав тест-комплекта «Медь» входят:
- лабораторная посуда (воронка лабораторная, колба коническая вместимостью 100 мл, пипетка полимерная, пробирка полимерная с пробкой, склянки мерные с метками и пробками (2 шт.), ложка мерная (2 шт.));
- перчатки защитные;
- реагенты и реактивы;
- контрольная цветовая шкала образцов окраски для визуального колориметрирования «Медь» (0; 1; 2; 5; 10 мг/л).
При фотометрическом определении потребуется фотоколориметр «Экотест-2020» или любой другой фотоколориметр аналогичного типа с кюветой 10 мм.
Для работы с тест-комплектом «Медь» при фотометрическом определении компания производит и поставляет специальный набор-укладку для фотоколориметрирования «Экотест-2020-К» с запрограммированным значением параметров градуировочной характеристики. Набор поставляется по отдельному заказу.
Также используется дистиллированная вода и плитка электрическая, необходимые для приготовления раствора крахмала (в основной состав изделия не входят).
Отбор и подготовка пробы
Для отбора проб при анализе меди используются пробоотборники (бутыли, батометры и т.п.) из полиэтилена или стекла (борсиликатного стекла).
Примечание. ГК «Крисмас» поставляет проботборные устройства в ассортименте.
Для отделения растворённых форм меди от адсорбированных и взвешенных проводят фильтрование проб на месте отбора. Пробу отфильтровывают через мембранный фильтр или фильтр «синяя лента» (первые порции фильтрата отбрасывают).
При отсутствии фильтрования, результатом анализа окажется медь, имевшаяся в пробе в растворённом, а также в адсорбированном и коллоидном (взвешенном) состояниях. Отобранные пробы следует анализировать в течение 6 часов (т.е. без консервации — в день отбора).
Пробы или их фильтраты могут быть законсервированы подкислением до рН менее 2 добавлением 1,0 мл раствором соляной кислоты 1:2 на каждые 100 мл пробы. Максимальный рекомендуемый срок хранения консервированных проб составляет 3 суток при охлаждении до 2–5 °С.
Примечание. Для консервации проб ГК «Крисмас» производит и поставляет набор реагентов для консервации проб воды.
Подготовка к анализу
Подготовка к анализу состоит в подготовке воды для определения меди и периодическом приготовлении раствора крахмала, при истечении срока годности или израсходовании.
Подготовка воды для определения меди
Для приготовления раствора крахмала и разбавления проб воды (проводится при концентрации меди более 10 мг/л) необходимо использовать дистиллированную воду, не содержащую медь. Пригодность дистиллированной воды для определения меди данным методом определяется следующим образом.
Пробу дистиллированной воды обрабатывают реагентами в соответствии с ходом выполнения определения. При отсутствии окраски пробу воды считают пригодной для использования (не содержащей медь). Если проба воды окрашивается в жёлто-коричневый цвет, то необходимо использовать либо набор для приготовления очищенной воды, либо бидистиллированную воду.
Примечание. Набор для приготовления очищенной воды производится и поставляется ГК «Крисмас» по отдельному заказу.
Этапы проведения определения смотрите подробнее на нашем сайте
Примечание. Внесенная в Федеральный реестр методов измерений «Методика измерений массовой концентрации меди в пробах питьевой, природной вод фотоколориметрическим методом на основе тест-комплекта «Медь» (МИ-19-191-13) поставляется по отдельному заказу.
При использовании фотоколориметра с запрограммированными значениями параметров градуировочной характеристики, значения массовой концентрации ионов меди (2) автоматически выводятся на его дисплей. При работе на фотоколориметре следует руководствоваться инструкцией, прилагаемой к прибору.
Контроль точности анализа
Контроль точности анализа осуществляется путём тестирования контрольных растворов, имеющих известное содержание иона меди (2) (равное значениям, приведённым для образцов на контрольной шкале).
Контрольные растворы могут быть приготовлены различными методами (используя в качестве стандарта раствор меди сернокислой или стандартный образец) в лабораторных, полевых и производственных условиях.
Тест-комплект «Медь» максимально прост и удобен в использовании, позволяет при минимальных затратах осуществлять экспресс-определения концентраций содержания меди в воде.
Большинство анализов с применением тест-комплектов ГК «Крисмас» могут выполнять операторы (инженеры, лаборанты, техники), не имеющие специального химико-аналитического образования, но ознакомленные с правилами техники безопасности, освоившими приведенные методики, имеющими навыки выполнения основных операций (отбора и подготовки проб, приготовления растворов из готовых компонентов, проведения титрования, использования шкал для визуального колориметрирования и др.). С изделиями, разработанными и производимыми ЗАО «Крисмас+», может работать и менее квалифицированный персонал при условии обязательного практического обучения методикам и технологиям такой работы. При необходимости в учебном центре ГК «Крисмас» можно пройти краткосрочные курсы по работе с разработанным и производимым компанией оборудованием. По результатам обучения выдается специальный сертификат.
Тест-комплект «Медь», как и многие другие производимые компанией тест-комплекты, успешно используется при выполнении проектных и учебно-исследовательских работ в курсах химии, биологии, факультативно в экологии, а также в специализированных образовательных организациях при изучении методов и средств водно-химического анализа.
По материалам издания: Под редакцией к.х.н. Муравьёва А.Г. / Руководство по анализу воды. Питьевая и природная вода, почвенные вытяжки/— Изд. 5-е, перераб. и дополн. — СПб.: «Крисмас+», 2021. — 360 с., илл. ISBN 978-5-89495-268-0.
Подробная информация:
Общая информация
Оборудование для анализа воды
Тест-комплекты для анализа воды
Тест-комплект «Медь»
Для консультации и по вопросам приобретения просьба обращаться:
voda@christmas-plus.ru
8 (800) 302-92-25 (звонок по РФ бесплатный)
8 (812) 575-54-07, 575-55-43
Наш сайт: https://shop.christmas-plus.ru/
#школа #образование #просвещение #нацпроектобразование #химия #медь #экология