SEPARAREA PRIN EXTRACŢIE sI DETERMINAREA SPECTROFOTOMETRICĂ A MERCURULUI DIN APE REZIDUALE
Principiul metodei
Metoda de separare si determinare a mercurului propusa se bazeaza pe precipitarea selectiva a mercurului cu reactivul Cadion A (4-nitrofenildiazo aminoazobenzen) si extrac# 242j91c 5;ia complexului format în toluen. Prin masurarea absorbantei extractului în toluen si folosind o curba de etalonare se poate determina cantitatea de mercur din proba de analizat. Formarea compexului mercurului are loc la un pH al fazei apoase de 5,5 - 11. Mercurul (II) formeaza cu Cadionul un complex cu urmatoarea structura:
În conditiile modului de lucru dat, reactia este foarte selectiva. Nu interfera ionii de Cu(II), Au(III), Be(II), Sn(II), Cd(II), Tl (I, II), UO2(II), Pb(II), Mn(II), Fe(II,III), Bi(III), Cr(III), Co(II), Ni(II), Rh(III), Pd(II), Pt(IV), PO43-, MoO42- si altii. Ionul Ag(I) interfera formând un complex de culoare rosie cu reactivul. Ionul Cl- nu interfera pâna la un raport Cl-/Hg(II) de 50. Ionii de Br-, I-, SCN-, S2- si EDTA interfera formînd combinatii stabile cu mercurul (II). Se constata o dependenta liniara a absorbantei în functie de concentratia de mercur în domeniul 0,1-4 mg Hg(II)/mL. Valoarea absorbtivitatii molare este de 40000 L mol-1 cm-1. Deoarece formarea complexului de mercur cu cadion are loc în mediu neutru, la mediul de reactie se adauga o solutie de tartrat de sodiu si potasiu, care prin complecsii formati sa evite precipitarea unor ioni.
Reactivul are maximul de absorbtie la 402 nm, iar complexul de mercur la 427 nm. Masuratorile de absorbanta, în vederea determinarii mercurului s-au realizat la 490 nm, lungime de unda la care absorbanta reactivului este mica.
Reactivi, materiale si aparate necesare
Solutie etalon de clorura mercurica cu titrul de 50 mg Hg(II)/mL în apa distilata;
Solutie de Cadion A (4-nitrofenildiazo aminoazobenzen) 0,015 % în metanol;
Solutie de acetat de sodiu 0,2 M;
Solutie de tartrat de sodiu si potasiu 20 % în apa distilata;
Cilindri sau eprubete cu volumul de 10 - 50 mL prevazute cu dop, micropipeta de 1000 μL; pipete de 1, 2 si 5 mL, balon cotat de 100 mL;
Determinarile de absorbanta se fac cu un spectrometru de absorbtie moleculara în UV-VIS.
Modul de lucru pentru obtinerea curbei de calibrare
Din solutia de Hg(II) cu titrul 50 mL Hg(II)/mL se iau cu o micropipeta 0,1; 0,2; 0,4; si 0,6 mL care se introduc în cilindri cu dop. Cu o pipeta se introduc apoi 5 mL apa distilata, spalând bine peretii cilindrului cu scopul de a antrena întreaga cantitate de mercur în solutia apoasa. Se introduc apoi: 1 mL solutie de acetat de sodiu 0,2 M; 1 mL solutie de reactiv 0,015 %; se amesteca bine si apoi se lasa 10 min pentru formarea complexului.
Se introduc 5 mL toluen si se agita puternic timp de 1 min. Este important dupa primele secunde de la agitare sa se întrerupa aceasta si sa se deschida putin dopul cilindrului pentru a îndeparta vaporii de toluen, dupa care se continua agitarea. Dupa separarea fazelor (aproximativ 10 - 15 min) se ia cu o pipeta uscata si curata o parte din extractul toluenic care se introduce direct în celula spectrofotometrului. Determinarile de absorbanta se fac fata de o proba de comparatie preparata în acelasi mod ca si etaloanele (se introduce apa distilata, solutie de acetat de sodiu, reactiv si se face extractia în toluen). În proba de comparatie nu se introduce mercur.
Se lucreaza cu celule de drum optic de 1 cm si la o lungime de unda de 490 nm. Valorile de absorbanta masurate se reprezinta grafic în functie de cantitatile de mercur luate în analiza. Se obtine astfel o curba de calibrare, care daca s-a lucrat corect, trebuie sa fie o dreapta care trece prin origine.
Modul de lucru pentru efectuarea analizei de mercur
Proba analizata poate contine pe lânga ionii de mercur (II) cantitati mari de ioni de Cu(II); Co(II); Ni(II); Fe(II, III); Zn(II); Ca(II); Mg(II) etc. Din aceasta proba se primeste pentru analiza o numita cantitate într-un balon cotat de 100 mL. Balonul cotat se aduce la semn cu apa distilata si se omogenizeaza. Din aceasta proba se iau apoi probe (doua sau trei) care se introduc în cilindri în care se face extractia. Probele luate în analiza trebuie sa fie cuprinse într 0,1 - 1 mL. Se introduc apoi în fiecre cilidru câte 1 mL solutie de tartrat de sodiu si potasiu, care are rolul de a complexa unii ioni, ce ar putea precipita din mediul de reactie. În continuare se lucreaza ca la modul de lucru dat pentru obtinerea curbei de calibrare.
Interpretarea datelor experimentale
Valorile de absorbanta masurate pentru probele luate în analiza permit, cu ajutorul curbei de calibrare, sa se determine cantitatea de mercur din acestea. Cunoscând cantitatea de mercur din fiecare proba si deasemenea cât reprezinta ea din volumul total al probei luate în analiza, adica 100 mL, se poate determina cantitatea de mercur primita în analiza. Rezultatul se da în mg de mercur.
Observatii: Toluenul este mai putin dens decât apa, iar dupa agitare se separa în parte superioara. Masuratorile de absorbanta se fac întotdeauna fata de o proba de comparatie care nu contine mercur.
|
