Materiały do zajęć - Wiedza i umiejętności

Transkrypt

Materiały do zajęć - Wiedza i umiejętności
Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz
Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię
Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
Pomiary spektrofotometryczne
Spektrofotometryczne metody oznaczania pierwiastków opierają się na absorpcji
promieniowania widzialnego i są jednymi z najbardziej precyzyjnych metod analizy.
Dawniej nazywane były oznaczeniami kolorymetrycznymi. Podstawą oznaczeń
spektrofotometrycznych jest zależność między absorbancją roztworu a stężeniem
substancji barwnej w roztworze. W celu spektrofotometrycznego oznaczenia
pierwiastka przeprowadza się go w barwny kompleks, czasem także wykorzystuje się
zabarwienie jonów samego pierwiastka. Prawie każdy pierwiastek – poza gazami
szlachetnymi – można oznaczać spektrofotometrycznie, i to w szerokim zakresie
zawartości pierwiastka w próbce: od kilkudziesięciu procent do ilości śladowych
(10-8 %). Podstawą oznaczeń spektrofotometrycznych jest prawo Lamberta-Beera, które
można streścić we wzorze:
A = ε·c·l
gdzie: A – zmierzona absorbancja (względem czystego rozpuszczalnika),
ε – molowy współczynnik ekstynkcji,
c – stężenie barwnej substancji [
mol
],
dm 3
l – grubość warstwy [cm].
Dla substancji spełniających to prawo absorbancja jest liniową funkcją stężenia. Jeśli
zatem dla danej substancji znamy równanie funkcji: A = f (c), możemy mierząc
absorbancję roztworu wyznaczyć stężenie badanej substancji.
W praktyce najczęściej mamy do czynienia z sytuacją, w której oznaczany składnik nie
występuje sam, ale w obecności wielu innych jonów. Wówczas pierwszym etapem jest
przygotowanie próbki tak żeby wyizolować z nich jedynie substancję oznaczaną, lub –
jeśli niektórych składników nie można od siebie oddzielić – zamaskować te, które
mogłyby przeszkadzać w pomiarze. Szczegółowe procedury znajdują się licznych
opracowaniach specjalistycznych.
Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz
Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię
Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
Ponieważ
metody
spektrofotometryczne
są
metodami
porównawczymi
(w przeciwieństwie do metod wagowych i objętościowych), pierwszym etapem
oznaczenia jest zawsze przygotowanie tzw. krzywej wzorcowej. Dokładność pomiaru
będzie zatem w dużej mierze wynikać z dokładności przygotowania roztworów
wzorcowych.
Roztwory wzorcowe dzielimy na roztwory podstawowe i roztwory robocze. Roztwory
podstawowe są najczęściej bardziej stężone (zazwyczaj 1 mg/cm3), przygotowuje się je
w postaci roztworów wodnych, czasem z dodatkiem kwasów, jeśli rozpuszczane
substancje silnie hydrolizują. Roztwory robocze uzyskuje się przez odpowiednie
rozcieńczanie roztworów podstawowych. Często też roztwory robocze są roztworami
w rozpuszczalnikach innych niż woda.
W praktyce przygotowuje się zazwyczaj 3-6 roztworów wzorcowych. Sposób ich
przygotowania jest każdorazowo podany w opisie wykonania oznaczenia.
Po wykonaniu krzywej wzorcowej można na jej podstawie wyznaczyć zawartość
badanej substancji w próbce następującymi metodami:
– metoda graficzna: na papierze milimetrowym sporządzamy wykres zależności
absorbancji od stężenia, a następnie graficznie dopasowujemy prostą do
zaznaczonych punktów. Następnie znając wartość absorbancji zmierzoną dla badanej
próbki wyznaczamy graficznie stężenie składnika w próbce/
– za pomocą obróbki komputerowej. Dane do funkcji (wartości stężeń i odpowiadające
im wartości absorbancji) wprowadzamy do odpowiedniego programy (np. MS Excel),
a następnie generujemy wykres zależności A = f (c). Do uzyskanych punktów
dopasowujemy prostą za pomocą odpowiednich narzędzi znajdujących się
w programie, a komputer podaje nam równanie dopasowanej prostej. Na podstawie
równania prostej wyliczamy stężenie badanego składnika.
Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz
Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię
Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
Kadm
Kadm występuje w swych związkach wyłącznie jako kation kadmu(II). W tej postaci
rzadko jest jednak używany (głównie w sztuce w postaci żółcieni kadmowej, CdS).
Znacznie częściej jest wykorzystywany jako składnik stopów (np. stopy łożyskowe),
w reaktorach atomowych, w akumulatorach niklowo-kadmowych. Zarówno metaliczny
kadm, jak i większość jego związków są silnie toksyczne. Kadm uszkadza nerki, kości,
powoduje anemię, oddziałuje na układ krążenia, może powodować liczne wady
genetyczne płodu (jest silnie mutagenny). W związku z powyższym należy dbać o to,
by nie został uwolniony do środowiska naturalnego, a w miejscach gdzie może do tego
dochodzić należy kontrolować poziom kadmu w wodzie i glebie.
Podstawą spektrofotometrycznych metod oznaczania kadmu jest metoda ditizonowa.
Jony kadmu(II) tworzą z ditizonem w środowisku obojętnym do silnie zasadowego
różowy ditizonian kadmu, Cd(HDz)2:
Cd2+ + 2 H2Dz → Cd(HDz)2 + 2 H+
gdzie:
SH
S
NH
H2Dz ≡
NH
N
N
NH
N
N
N
który ekstrahuje się z fazy wodnej tetrachlorkiem węgla lub chloroformem.
Ponieważ w naszym
przypadku ekstrakcja będzie następowała z roztworu
zawierającego wyłącznie jony kadmu, procedury mające na celu oddzielenie innych
przeszkadzających pierwiastków oraz zamaskowanie tych, których nie da się oddzielić
(wiele różnych kationów tworzy kompleksy z ditizonem) mogą być pominięte.
Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz
Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię
Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
Wykonanie doświadczenia
Odczynniki
Szkło i sprzęt laboratoryjny
Ditizon, roztwór w chloroformie
Rozdzielacze, zlewki, cylindry
o stężeniu 0,002%; wzorcowy wodny
3
miarowe, kolbki miarowe o pojemności
roztwór soli kadmu (10 µg Cd/cm ),
50 cm3, pipeta automatyczna z
roztwory wodorotlenku sodu o
wymiennymi końcówkami, pipeta
stężeniach 20% i 0,1 mol/dm3, roztwór
Mohra na 25 cm3, szklana lub
winianu sodowo-potasowego,
kwarcowa kuweta pomiarowa,
chloroform
spektrofotometr.
Wykonanie
Przygotowanie krzywej kalibracyjnej.
1.
W celu przygotowania roztworów wzorcowych wykorzystujemy roztwór
macierzysty zawierający 10 µg kadmu w 1 cm3. Z roztworu pobieramy 1 cm3
(za pomocą pipety automatycznej) i przenosimy do rozdzielacza. Następnie
dodajemy 13 cm3 wody, 3 cm3 roztworu winianu sodowo-potasowego, 1 cm3
roztworu hydroksyloaminy, a następnie 7 cm3 20 % roztworu NaOH.
Po wymieszaniu składników dodajemy 3 cm3 roztworu ditizonu w chloroformie
i wytrząsamy. Warstwa organiczna (dolna) barwi się na kolor różowy. Warstwę
organiczną ostrożnie zlewamy do czystej kolbki stożkowej tak, żeby nie przelać
nawet niewielkiej ilości warstwy wodnej. Do pozostałego w rozdzielaczu
roztworu wodnego dodajemy następną porcję roztworu ditizonu w CHCl3
i ponownie wytrząsamy. Po raz kolejny zlewamy warstwę organiczną do kolbki
stożkowej (tej samej co poprzednio). Procedurę wytrząsania powtarzamy do
momentu, gdy warstwa organiczna przestanie się zabarwiać na różowo. Warstwę
wodną wylewamy do zlewu. Wszystkie zebrane frakcje organiczne przenosimy
do rozdzielacza, dodajemy 20 cm3 0,1-molowego roztworu NaOH i wytrząsamy.
Warstwę organiczną przenosimy do kolbki stożkowej, warstwę wodną
wylewamy do zlewu. Zebraną warstwę organiczną ponownie przelewamy do
rozdzielacza i wytrząsamy z 20 cm3 wody destylowanej. Po tej czynności
Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz
Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię
Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
odczekujemy na dokładne ustabilizowanie warstw w rozdzielaczu i warstwę
organiczną ostrożnie (tak by nie przelać warstwy wodnej) zlewamy do kolbki
miarowej o pojemności 50 cm3. Do rozdzielacza dodajemy kilka cm3
chloroformu (NIE WSTRZĄSAMY!), a po ustabilizowaniu się warstw roztwór
chloroformowy przelewamy do roztworu w kolbce. Uzupełniamy chloroformem
do kreski miarowej.
2.
Całą procedurę powtarzamy pobierając odpowiednio 2 cm3 wzorcowego
roztworu kadmu, 10 cm3 wody i 5 cm3 roztworu winianu. Pozostałe składniki
w takich ilościach jak poprzednio.
3.
Całą procedurę powtarzamy pobierając odpowiednio 3 cm3 wzorcowego
roztworu kadmu, 7 cm3 wody i 7 cm3 roztworu winianu. Pozostałe składniki
w takich ilościach jak poprzednio.
4.
Całą procedurę powtarzamy pobierając odpowiednio 4 cm3 wzorcowego
roztworu kadmu, 3 cm3 wody i 10 cm3 roztworu winianu. Pozostałe składniki
w takich ilościach jak poprzednio.
Cztery przygotowane roztwory będą roztworami bazowymi do przygotowania
krzywej kalibracyjnej.
Otrzymaną próbkę do analizy zawierającą sole kadmu przenosimy ilościowo przez
lejek do rozdzielacza (należy używać jak najmniejszych ilości wody do przepłukania
probówki). Dodajemy 10 cm3 roztworu winianu sodowo-potasowego, 1 cm3 roztworu
hydroksyloaminy, a następnie 10 cm3 20 % roztworu NaOH. Po wymieszaniu
składników dodajemy 3 cm3 roztworu ditizonu w chloroformie i wytrząsamy.
Warstwa organiczna (dolna) barwi się na kolor różowy. Warstwę organiczną ostrożnie
zlewamy do czystej kolbki stożkowej tak, żeby nie przelać nawet niewielkiej ilości
warstwy wodnej). Do pozostałego w rozdzielaczu roztworu wodnego dodajemy
następną porcję roztworu ditizonu w CHCl3 i ponownie wytrząsamy. Po raz kolejny
zlewamy warstwę organiczną do kolbki stożkowej (tej samej co poprzednio).
Procedurę wytrząsania powtarzamy do momentu gdy warstwa organiczna przestanie
się zabarwiać na różowo. Warstwę wodną wylewamy do zlewu. Wszystkie zebrane
frakcje organiczne przenosimy do rozdzielacza, dodajemy 20 cm3 0,1-molowego
Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz
Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię
Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
roztworu NaOH i wytrząsamy. Warstwę organiczną przenosimy do kolbki stożkowej,
warstwę wodną wylewamy do zlewu. Zebraną warstwę organiczną ponownie
przelewamy do rozdzielacza i wytrząsamy z 20 cm3 wody. Po tej czynności
odczekujemy na dokładne ustabilizowanie warstw w rozdzielaczu i warstwę
organiczną ostrożnie zlewamy do kolbki miarowej o pojemności 50 cm3.
Do rozdzielacza dodajemy kilka cm3 chloroformu (NIE WSTRZĄSAMY!).
Po ustabilizowaniu się warstw roztwór chloroformowy dodajemy do roztworu
w kolbce. Uzupełniamy chloroformem do kreski miarowej.
Kuwetę pomiarową napełniamy roztworem bazowym i mierzymy absorbancję przy
długości fali 520 nm wobec chloroformu jako odnośnika. Pomiar powtarzamy dla
wszystkich roztworów bazowych i roztworu badanego.
Środki ostrożności
Postępowanie z odpadami
Związki kadmu są toksyczne,
Wszystkie roztwory chloroformowe
rakotwórcze i mutagenne – unikać
umieścić w butelce na zlewki
kontaktu z roztworem soli kadmu,
chloroformu. Całe szkło laboratoryjne
używać rękawiczek ochronnych.
wypłukać jeden raz acetonem,
Chloroform działa drażniąco na skórę
acetonowe popłuczyny gromadzić
i oczy, jest podejrzewany o działanie
w naczyniu na zlewki acetonu. Całe
rakotwórcze – pracować pod
szkło umyć wodą z detergentem –
digestorium.
UWAGA: kolbki miarowe należy
myć wyłącznie z zimnej wodzie
(niebezpieczeństwo rozkalibrowania).
Opracowanie wyników:
Na podstawie zmierzonych wartości absorbancji dla poszczególnych roztworów
bazowych sporządzamy wykres zależności absorbancji od zawartości kadmu:
A = f (mCd) – wykres ten jest krzywą kalibracyjną. Na osi x zaznaczamy ilość kadmu
(w [µg]) w poszczególnych roztworach bazowych, na osi y zmierzone wartości
absorbancji.
Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz
Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię
Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
Jeśli wykres sporządzony został na papierze milimetrowym ręcznie (za pomocą linijki)
dopasowujemy prostą do punktów na wykresie – linia ta nie musi przechodzić
dokładnie przez wszystkie punkty, należy ją dopasować tak żeby przechodziła jak
najbliżej jak największej liczby punktów. Następnie na osi y zaznaczamy wartość
absorbancji zmierzoną dla otrzymanej próbki, i wykorzystując dopasowaną prostą
sprawdzamy jakiej wartości na osi x odpowiada zmierzona wartość absorbancji.
Odczytana wartość jest zawartością kadmu w badanej próbce.
Jeśli wykres sporządzony został za pomocą odpowiedniego programu komputerowego
(np. MS Excel), wybieramy dla punktów krzywej kalibracyjnej opcję dopasowania
prostej. Program podaję nam wzór funkcji typu: y = a·x + b, gdzie y to absorbancja,
zaś x zawartość kadmu w µg. Podstawiając wartość absorbancji zmierzoną dla próbki
badanej do uzyskanego wzoru otrzymamy zawartość rtęci w próbce.
Rtęć
Zarówno rtęć metaliczna jak i związki rtęci są toksyczne, w przypadku związków
rozpuszczalnych w wodzie ich spożycie może grozić śmiercią. Rtęć metaliczna jest
metalem szlachetnym i nie reaguje ani z tlenem ani z wodą. Jednak będąc jedynym
ciekłym metalem w stanie wolnym, jej prężność par jest na tyle duża, że w zawartość
rtęci w powietrzu w pomieszczeniu, w którym się znajduje w otwartym naczyniu
wielokrotnie przekracza wartości bezpieczne. Rtęć może wywoływać zarówno zatrucia
ostre, prowadzące najczęściej do śmierci, jak i znacznie częściej występujące zatrucia
chroniczne. Rtęć metaliczna w środowisku naturalnym jest przekształcana przez
mikroorganizmy w dimetylortęć, substancję dużo bardziej niebezpieczną i doskonale
wchłaniającą się zarówno przez błony śluzowe jaki i skórę (jest dobrze rozpuszczalna
w tłuszczach). Mimo tych wszystkich wad, rtęć i jej związki są stosowane w przemyśle
i codziennym życiu. Rtęć metaliczna jest wykorzystywana przy produkcji świetlówek
i żarówek energooszczędnych (w każdej świetlówce znajduje się ok. 1 mg rtęci! ).
Dzisiaj rzadko jest wprawdzie używana w domowych termometrach, czy też w stopach
dentystycznych, ale nadal używa się jej w termometrach laboratoryjnych, manometrach
Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz
Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię
Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
i barometrach. Rtęci nadal używa się przy wydobyciu, głównie złota, z piasków i skał
złotonośnych. Związki rtęci nadal są używane, między innymi w spłonkach
i detonatorach, jako katalizator w syntezie aldehydu octowego czy jako środki ochrony
roślin. W związku z tym istnieje konieczność kontrolowania zawartości rtęci
w środowisku naturalnym, szczególnie w okolicach zakładów, które w trakcie produkcji
używają tego pierwiastka lub jego związków (słynna sprawa Minamata w Japonii).
Podstawą spektrofotometrycznych metod oznaczania rtęci jest metoda ditizonowa. Jony
rtęci(II) tworzą z ditizonem w środowisku kwasowym wobec nadmiaru ditizonu
pomarańczowo-żółty ditizonian rtęci, Hg(HDz)2:
Hg2+ + 2 H2Dz → Cd(HDz)2 + 2 H+
gdzie:
SH
S
NH
H2Dz ≡
NH
N
N
NH
N
N
N
który ekstrahuje się z fazy wodnej tetrachlorkiem węgla lub chloroformem.
Ponieważ w naszym
przypadku ekstrakcja będzie następowała z roztworu
zawierającego wyłącznie jony rtęci(II), procedury mające na celu oddzielenie innych
przeszkadzających pierwiastków oraz zamaskowanie tych których nie da się oddzielić
(wiele różnych kationów tworzy kompleksy z ditizonem) mogą być pominięte.
Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz
Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię
Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
Wykonanie doświadczenia
Odczynniki
Szkło i sprzęt laboratoryjny
Ditizon, roztwór w chloroformie
Rozdzielacze, zlewki, cylindry
o stężeniu 0,001%; wzorcowy wodny
miarowe, kolbki miarowe o pojemności
roztwór soli rtęci(II) (10 µg Hg/cm3);
50 cm3, pipeta automatyczna
roztwór kwasu octowego o stężeniu
z wymiennymi końcówkami, pipeta
2 mol/dm3; stężony (25%) roztwór
Mohra na 25 cm3, szklana lub
amoniaku, stężony (65%) kwas
kwarcowa kuweta pomiarowa,
azotowy(V), chloroform
spektrofotometr.
Wykonanie
Przygotowanie krzywej kalibracyjnej.
1.
W celu przygotowania roztworów wzorcowych wykorzystujemy roztwór
macierzysty zawierający 10 µg rtęci w 1 cm3. Z roztworu pobieramy 1 cm3
(za pomocą pipety automatycznej) i przenosimy do rozdzielacza. Następnie
dodajemy 9
cm3 wody i 0,5 cm3 stężonego kwasu azotowego(V).
Po wymieszaniu składników dodajemy 3 cm3 roztworu ditizonu w chloroformie
i wytrząsamy. Warstwa organiczna (dolna) powinna zabarwić się na kolor
pomarańczowo-żółty. Warstwę organiczną ostrożnie zlewamy do czystej kolbki
stożkowej tak, żeby nie przelać nawet niewielkiej ilości warstwy wodnej.
Do pozostałego w rozdzielaczu roztworu wodnego dodajemy następną porcję
roztworu ditizonu w CHCl3 i ponownie wytrząsamy. Po raz kolejny zlewamy
warstwę organiczną do kolbki stożkowej (tej samej co poprzednio). Procedurę
wytrząsania powtarzamy do momentu gdy warstwa organiczna będzie
zachowywać kolor zielony. Warstwę wodną wylewamy do zlewu. Wszystkie
zebrane frakcje organiczne przenosimy do rozdzielacza, dodajemy 25 cm3 wody
z dodatkiem 5 kropli stężonego roztworu amoniaku i wytrząsamy. Warstwę
organiczną przenosimy do kolbki stożkowej, warstwę wodną wylewamy
do zlewu. Zebraną warstwę organiczną ponownie przelewamy do rozdzielacza
Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz
Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię
Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
i wytrząsamy z 20 cm3 kwasu octowego. Po tej czynności odczekujemy na
dokładne ustabilizowanie warstw w rozdzielaczu i warstwę organiczną ostrożnie
(tak by nie przelać warstwy wodnej) zlewamy do kolbki miarowej
o pojemności 50 cm3. Do rozdzielacza dodajemy kilka cm3 chloroformu (NIE
WSTRZĄSAMY!), a po ustabilizowaniu się warstw roztwór chloroformowy
dodajemy do roztworu w kolbce. Uzupełniamy chloroformem do kreski
miarowej.
2.
Całą procedurę powtarzamy pobierając odpowiednio 2 cm3 wzorcowego
roztworu rtęci i 8 cm3 wody. Pozostałe składniki w takich ilościach jak
poprzednio.
3.
Całą procedurę powtarzamy pobierając odpowiednio 3 cm3 wzorcowego
roztworu rtęci i 7 cm3 wody. Pozostałe składniki w takich ilościach jak
poprzednio.
4.
Całą procedurę powtarzamy pobierając odpowiednio 4 cm3 wzorcowego
roztworu rtęci i 6 cm3 wody. Pozostałe składniki w takich ilościach jak
poprzednio.
Cztery przygotowane roztwory będą roztworami bazowymi do przygotowania
krzywej kalibracyjnej.
Otrzymaną próbkę do analizy zawierającą sole rtęci przenosimy ilościowo przez lejek
do rozdzielacza (należy używać jak najmniejszych ilości wody do przepłukania
probówki).
Następnie
dodajemy 0,5
cm3
stężonego
kwasu
azotowego(V).
Po wymieszaniu składników dodajemy 3 cm3 roztworu ditizonu w chloroformie
i wytrząsamy. Warstwa organiczna (dolna) powinna zabarwić się na kolor
pomarańczowo-żółty. Warstwę organiczną ostrożnie zlewamy do czystej kolbki
stożkowej tak, żeby nie przelać nawet niewielkiej ilości warstwy wodnej.
Do pozostałego w rozdzielaczu roztworu wodnego dodajemy następną porcję
roztworu ditizonu w CHCl3 i ponownie wytrząsamy. Po raz kolejny zlewamy warstwę
organiczną do kolbki stożkowej (tej samej co poprzednio). Procedurę wytrząsania
powtarzamy do momentu gdy warstwa organiczna będzie zachowywać kolor zielony.
Warstwę wodną wylewamy do zlewu. Wszystkie zebrane frakcje organiczne
Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz
Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię
Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
przenosimy do rozdzielacza, dodajemy 25 cm3 wody z dodatkiem 5 kropli stężonego
roztworu amoniaku i wytrząsamy. Warstwę organiczną przenosimy do kolbki
stożkowej, warstwę wodną wylewamy do zlewu. Zebraną warstwę organiczną
ponownie przelewamy do rozdzielacza i wytrząsamy z 20 cm3 kwasu octowego.
Po tej czynności odczekujemy na dokładne ustabilizowanie warstw w rozdzielaczu
i warstwę organiczną ostrożnie (tak by nie przelać warstwy wodnej) zlewamy
do kolbki miarowej o pojemności 50 cm3. Do rozdzielacza dodajemy kilka cm3
chloroformu (NIE WSTRZĄSAMY!), a po ustabilizowaniu się warstw roztwór
chloroformowy dodajemy do roztworu w kolbce. Uzupełniamy chloroformem
do kreski miarowej.
Kuwetę pomiarową napełniamy roztworem bazowym i mierzymy absorbancję przy
długości fali 485 nm wobec chloroformu jako odnośnika. Pomiar powtarzamy dla
wszystkich roztworów bazowych i roztworu badanego.
Środki ostrożności
Postępowanie z odpadami
Związki rtęci są bardzo toksyczne (ich
Wszystkie roztwory chloroformowe
spożycie grozi śmiercią) – unikać
umieścić w butelce na zlewki
kontaktu z roztworem soli rtęci,
chloroformu. Całe szkło laboratoryjne
używać rękawiczek ochronnych.
wypłukać jeden raz acetonem,
Chloroform działa drażniąco na skórę
acetonowe popłuczyny gromadzić
i oczy, jest podejrzewany o działanie
w naczyniu na zlewki acetonu. Całe
rakotwórcze – pracować pod
szkło umyć wodą z detergentem –
digestorium.
UWAGA: kolbki miarowe należy
myć wyłącznie z zimnej wodzie
(niebezpieczeństwo rozkalibrowania).
Opracowanie wyników:
Na podstawie zmierzonych wartości absorbancji dla poszczególnych roztworów
bazowych sporządzamy wykres zależności absorbancji od zawartości rtęci: A = f (mHg)
– wykres ten jest krzywą kalibracyjną. Na osi x zaznaczamy ilość rtęci (w [µg])
Projekt „Wiedza i umiejętności kluczem do sukcesu inżynierów Ochrony Środowiska oraz
Odnawialnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami” współfinansowany przez Unię
Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
w poszczególnych roztworach bazowych, na osi y zmierzone wartości absorbancji.
Jeśli wykres sporządzony został na papierze milimetrowym ręcznie (za pomocą linijki)
dopasowujemy prostą do punktów na wykresie – linia ta nie musi przechodzić
dokładnie przez wszystkie punkty, należy ją dopasować tak żeby przechodziła jak
najbliżej jak największej liczby punktów. Następnie na osi y zaznaczamy wartość
absorbancji zmierzoną dla otrzymanej próbki, i wykorzystując dopasowaną prostą
sprawdzamy jakiej wartości na osi x odpowiada zmierzona wartość. Odczytana wartość
jest zawartością rtęci w badanej próbce.
Jeśli wykres sporządzony został za pomocą odpowiedniego programu komputerowego
(np. MS Excel), wybieramy dla punktów krzywej kalibracyjnej opcję dopasowania
prostej. Program podaję nam wzór funkcji typu: y = a·x + b, gdzie y to absorbancja, zaś
x zawartość rtęci w µg. Podstawiając wartość absorbancji zmierzoną dla próbki badanej
do uzyskanego wzoru otrzymamy zawartość rtęci w próbce.