Laboratorní práce

Stanovení fluoridů v zemině

 

Ing. Eva Marková, tel.: 22435 4191

 

Teoretické okruhy pro přípravu:

• ISE
• Spektrofotometrie

 

Úvod:

Pro popis chování kontaminantu v horninovém prostředí nestačí pouhé zjištění celkového obsahu kontaminantu, ale je nezbytné určit jakým způsobem se kontaminant rozděluje mezi jednotlivé formy výskytu. V případě kontaminace fluorem např. v prostoru skláren jde zejména o určení poměru mezi volným a komplexně vázaným fluorem. Práce je zaměřena na stanovení fluoridů pomocí iontově selektivní elektrody a spektrofotometrické metody zároveň s porovnáním nejvhodnějšího způsobu úpravy vzorků před samotnou analýzou.

 

Použité chemikálie a přístroje:

• ISE fluoridová iontově selektivní elektroda  typu 20-09 zapojená proti referentní argentochloridové elektrodě typu 10-20+

• pH-metr typu Greisinger GMH 3530

• UV-VIS spektrofotometru typu JASCO V-530

• fluorid sodný, hexafluorokřemičitan sodný, hydroxid sodný, kyselina citrónová, alizarinová červeň S, oxidchlorid zirkoničitý, kyselina chlorovodíková, kyselina sírová, kyselina dusičná

 

 

Pracovní postup:

 

Předúprava vzorků zeminy

Citronan sodný pro mineralizaci vzorků zeminy se připraví rozpouštěním 50 g kyseliny citrónové a 26 g NaOH v 250 ml destilované vody (dosaženo pH 5,3). Tento roztok se převede do 500ml odměrné baňky.

Tři vzorky zeminy o hmotnosti 10 g se povaří 15 minut se 100 ml 2M HNO₃, dále 30 minut se 100 ml 0,05M H₂SO₄ a 45 minut se 100 ml citronanu sodného.  Vzorky mineralizované HNO₃ a H₂SO₄ se zfiltrují přes modrý filtr do 500 ml odměrných baněk. Před doplněním po rysku se vzorky částečně zneutralizují roztokem NaOH na pH 4,5-5,5 tak, aby nedošlo k vyloučení tuhé fáze.

Analýza metodou ISE

Proměří se kalibrační křivky pro NaF a Na₂SiF₆. Body kalibrační křivky o koncentracích 0, 5, 10, 20, 30, 50, 100 a 200 mg.l^-1 se připraví ze zásobních roztoků NaF o koncentraci fluoridů  500 mg.l^-1 a  Na₂SiF₆  o stejné koncentraci fluoridů. Do 150 ml kádinek se pipetuje 100 ml  standardního roztoku o požadované koncentraci, který se proměří bez přídavku a s přídavkem  5 ml citrátu sodného ( stabilní pH 5,3 ). Výstup se odečítá po 5-ti minutách na pH-metru.

Výluhy ze zemin se proměří pouze s přídavkem citronanu sodného.

 

Analýza spektrofotometrickou metodou

Stanovení fluoridů se provede ve viditelné oblasti při vlnové délce 530 nm.  Proměří se kalibrační křivka v bodech o koncentraci fluoridů 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 a 2,5 mg.l^-1. Standardní roztoky se připraví z pracovního roztoku NaF o koncentraci 5 mg.l^-1. Do 150 ml kádinky se napipetuje 100 ml standardního roztoku, ke kterému se pipetuje 5 ml roztoku dichloridoxidu zirkoničitého a 5 ml roztoku alizarinové červeně S, které budou předem připraveny. Po promíchání se nechá směs stát při laboratorní teplotě 60 minut a následně se proměří absorbance při vlnové délce 530 nm.

Stejným způsobem se proměří zneutralizované vzorky zemin. Pokud jsou vzorky příliš koncentrované, a tedy se nacházejí mimo kalibrační rozsah, což se projeví citrónově žlutým zabarvením roztoku, musejí být vhodným způsobem naředěny.

 

 

Protokol:

Protokol bude obsahovat obvyklé náležitosti včetně kalibračních grafů, tabulek a zanalyzované vzorky budou přepočteny na mg_F^-/kg_sušiny.

 

Doporučená literatura:

 

Horáková M. a kol.,Fyzikální a chemické analýzy vod, SNTL Praha 1989

Volka K. a kol., Analytická chemie II, VŠCHT Praha, 1997