Cel ćwiczenia:
Do oznaczenia chromu w ściekach garbarskich wykorzystuje się metodę kalorymetryczną, przy zastosowaniu spektroskopu. Chrom będący na +3 stopniu utlenienia należy utlenić w procesie mineralizacji do chromu na +6 stopniu utlenienia, czyli do postaci dichromianu. Powstały dichromianu utlenia difenylokarbazyd do postaci difenylokarbazonu, który ma zdolność tworzenia barwnego fiołkowego połączenia z chromem na +3 stopniu utlenienia. Aby móc utlenić chrom potrzebna jest obecność mocnych utleniaczy, a ponadto utleniacze te będą użyte do utleniania innych obecnych w ściekach reduktorów tj. substancje organiczne (tłuszcze, białka, sierść) w procesie mineralizacji.
Wykonanie ćwiczenia:
Sporządzenie skali wzorców nietrwałych (2 skale)
Z r-ru podstawowego o zawartości 0,2 mg Cr/cm3 sporządzono r-ór roboczy o zawartości 0,01 mg Cr/cm3. Skale wzorców nietrwałych sporządzono przez dodanie do kolb 0.0/ 2.5/ 5.0/ 7.5/ 10.0/ 15.0/ 20.0 cm3 r-ru roboczego, następnie dodano do każdego z nich 1cm3 r-ru H2SO4 (1:1), 0.3cm3 stęż. H3PO4 a następnie dopełniono kolbę wodą do kreski i wymieszano. Po wymieszaniu dodano 2cm3 r-ru difenylokarbazyd. Po 10 minutach zmierzono absorbancję przy długości fali 540 nm.
Mineralizacja próbek
Pobrano odpowiednią objętość badanego r-ru związku chromu(III) do kolby stożkowej, dodano 10cm3 r-ru H2SO4 (1:1) oraz 1cm3 H2O2, po czym ogrzano do wrzenia i ostudzono. Kolejno dodano 5cm3 stęż. HNO3 i ogrzewano do pojawienia się białych dymów, następnie ostudzono i dodano 40cm3 wody destylowanej. Całość podgrzano, dodano r-ru KMnO4 do trwałego zabarwienia i gotowano 5 minut. Następnie odbarwiono r-rem azydku sodu dozując po 1cm3, ostudzono i dodano 0,3cm3 H3PO4. Tak przygotowany r-ór przeniesiono do kolbek miarowych na 100cm3 i uzupełniono woda do kreski, po czym dodano 2cm3 r-ru difenylokarbazyd, zmieszano i pozostawiono na 15 minut.
Spektrofotometryczne oznaczenie chromu
Zmierzono absorbancję r-rów wzorcowych oraz dla badanych ścieków po mineralizacji przy dł. Fali 540 nm.
Wyniki pomiarów
dla pierwszej skali wzorcowej
Objętość r-ru roboczego w próbce [cm3]
|
Absorbancja |
Stężenie Cr [mg/cm3] |
0,0 |
0,000 |
0,000 |
2,5 |
0,111 |
0,025 |
5,0 |
0,223 |
0,050 |
7,5 |
0,338 |
0,075 |
10,0 |
0,446 |
0,100 |
15,0 |
0,678 |
0,150 |
20,0 |
0,899 |
0,200 |
r-ór A |
0,371 |
|
b) dla drugiej skali wzorcowej
Objętość r-ru roboczego w próbce [cm3]
|
Absorbancja |
Stężenie Cr [mg/cm3] |
0,0 |
0,000 |
0,000 |
2,5 |
0,111 |
0,025 |
5,0 |
0,235 |
0,050 |
7,5 |
0,355 |
0,075 |
10,0 |
0,466 |
0,100 |
15,0 |
0,685 |
0,150 |
20,0 |
0,908 |
0,200 |
c) Absorbancja dla badanych ścieków po mineralizacji
V [cm3] |
Abs |
|
Bardziej stężone |
5 |
0,780 |
|
10 |
1,452 |
Po rozcieńczeniu |
5 |
0,024 |
|
10 |
0,054 |
Obliczenie stężenia Cr w próbce A oraz w badanych ściekach:
wyznaczenie stężenia Cr w próbce A na podstawie 1 skali wzorcowej
b) wyznaczenie stężenia Cr w ściekach na podstawie 2 skali