Научная статья на тему 'Применение полимерных волокнистых сорбентов для подготовки водных проб к полярографическому анализу'

Применение полимерных волокнистых сорбентов для подготовки водных проб к полярографическому анализу Текст научной статьи по специальности «Химия»

CC BY
16
4
Поделиться

Аннотация научной статьи по химии, автор научной работы — Боровков Г. А., Зволинский В. П., Монастырская В. И.

На примере сложных для полярографического анализа сочетаний ионных компонентов (Re O<sub>4</sub><sup>-</sup> Cu<sup>2+</sup>, As O<sup>3-</sup><sub>4</sub> Sn<sup>2+</sup> и др.) изучено применение полимерных фильтрующих материалов ВИОН для устранения взаимного мешающего влияния контролируемых анионов и катионов. Показана возможность повышения чувствительности вольтамперометрического контроля многокомпонентных растворов путем индивидуального (CrO<sub>4</sub>, Pb<sup>2+</sup>) или группового (Cu<sup>2+</sup>, Cd<sup>2+</sup>, Pb<sup>2+</sup>, Zn<sup>2+</sup>) концентрирования определяемых ионов на волокнистых сорбентах в статических или динамических условиях. Исследования проводились в прямом и инверсионном режимах дифференциальной импульсной полярографии на стационарном ртутном электроде. Разработанные методики пробоподготовки с использованием катионои анионообменных фильтров ВИ-ОН, изготовленных на основе модифицированных полиакрилонитрильных волокон, рекомендованы для экомониторинга промышленных сточных вод предприятий цветной металлургии. Ил. 5. Табл. 2. Библиогр. 16 назв.

Похожие темы научных работ по химии , автор научной работы — Боровков Г.А., Зволинский В.П., Монастырская В.И.,

Possibilities have been considered of employment of fibrous polymer filter material VION for improvement of selectivity and sensitivity of polarographic analysis of ions of non-ferrous metals. Separation of ions was carried out by means of filtration aqueous solutions throught the anion exchanger sorbent AS-1 or cation exchanger sorbent KN-1. Individual and group concentration of ions was fulfield in dynamic or static regimes.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Текст научной работы на тему «Применение полимерных волокнистых сорбентов для подготовки водных проб к полярографическому анализу»

УДК 543.253.31 + 66.081

ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ ВОЛОКНИСТЫХ СОРБЕНТОВ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ВОДНЫХ ПРОБ К ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКОМУ АНАЛИЗУ

© 2007 г. Г.А. Боровков, В.П. Зволинский, В.И. Монастырская

Possibilities have been considered of employment of fibrous polymer filter material VION for improvement of selectivity and sensitivity of polarographic analysis of ions of non-ferrous metals. Separation of ions was carried out by means of filtration aqueous solutions throught the anion exchanger sorbent AS-1 or cation exchanger sorbent KN-1. Individual and group concentration of ions was fulfield in dynamic or static regimes.

Избирательное извлечение и концентрирование контролируемых веществ с помощью различного рода сорбентов является одним из наиболее эффективных способов повышения селективности и чувствительности анализа природных и промышленных сточных вод [1, 2]. К числу перспективных видов ионообменных сорбентов относятся полимерные фильтрующие материалы ВИОН на основе модифицированных по-лиакрилонитрильных (ПАН) волокон. Такие материалы волокнистой структуры выгодно отличаются от гранулированных и порошкообразных ионитов своими сорбционными и кинетическими свойствами [3].

Известен успешный опыт применения хемосор-бентов ВИОН для повышения чувствительности контроля природных вод на содержание Ag, Аи, и методами атомно-абсорбционной спектроскопии (ААС), рентгено-радиометрии и лазерной люминесценции [4]; Ы, А1, Сг, Мп - методами ААС [5]. В настоящем сообщении рассмотрены результаты проведенных нами исследований по использованию фильтрующих материалов ВИОН для пробоподготовки к полярографическому анализу сложных по составу промстоков цветной металлургии и гальванопроизводств.

Сорбционное разделение контролируемых ионов осуществляли в динамическом режиме с помощью слабокислотного катионита КН-1 в натриевой форме и сильноосновного анионита АС-1 - в хлоридной [6]. Исследуемый раствор объемом 50 мл пропускали через фильтр, помещенный в стеклянную воронку специальной конструкции со скоростью 50 мл/мин. Использовали стандартные растворы Мп (VII), Яе (VII), Сг (VI), W (VI), Мо (VI), V (V), АЭ (III), 8е (III), Те (III), ¡п (III), Си (II), РЬ (II), Са (II), Со (II), N1 (II), 8п (II), Т1 (I), приготовленные в соответствии с методическими указаниями из [7]. Синтетические растворы готовили на бидистиллированной воде. Величину рН поддерживали в интервале 5,0^5,5 с помощью разбавленных растворов НС1 и №ОН по показаниям рН-метра ЭВ-74. Опыты проводили при комнатной температуре 20-23 0С.

Для очистки от примесей фильтр КН-1 последовательно промывали 1%-ми растворами НС1, №ОН и бидистиллированной водой. При очистке фильтрующего материала АС-1 очередность его обработки растворами соляной кислоты и щелочи соответственно изменялась.

Концентрацию ионов в растворе контролировали методом дифференциальной импульсной полярографии (ДИП) в прямом или инверсионном режимах на вольтамперометрическом анализаторе, оснащенном стационарным ртутно-капельным электродом (СРКЭ) клапанного типа. Измерения проводили в потенцио-статированной ячейке с хлорсеребряным электродом (х.с.э.) сравнения и вспомогательным стеклоуглерод-ным электродом. Амплитуда импульсного поляризующего напряжения - 30 мВ, длительность наложения прямоугольных импульсов - 40 мс с периодом 80 мс. Катодные ДИП кривые регистрировали со скоростью развертки потенциала 10 мВ/с.

Исследования по разделению ионов, мешающих друг другу при вольтамперометрическом анализе, проводили на наиболее характерных для промстоков цветной металлургии сочетаниях техногенных загрязнителей анионной и катионной природы (табл. 1). Анализ осуществляли в среде фоновых электролитов, рекомендованных в соответствующих литературных источниках [8-10] для определения ионов АБ (III), Сг (VI), Мп (VII), Мо (VI), Яе (VII), Те (IV), 8е (III), V (V), W (VI). При приготовлении фоновых растворов использовали реактивы категории ОСЧ или ЧДА. В качестве примеров, иллюстрирующих возможность использования ПАН фильтров для разделения ионных компонентов перед полярографированием растворов, рассмотрены системы Яе (VII) - Си (II) и АБ (III) -8п (II).

Основным источником попадания рения (VII) в открытые водоемы являются сбросные воды медно-молибденового производства, в которых перренат-ионам, как правило, сопутствуют значительные избытки меди (II). Вольтамперометрическое определение рения на ртутном электроде рекомендуется проводить в кислых фоновых электролитах. В фоновом электролите 3,6 М НС1 регистрируется катодный ДИП пик с максимумом при потенциале -0,31 В, соответствующий процессу Яе (VII) ^ Яе (IV) (рис. 1, кривая 1). Определению рения (VII) на этом фоне мешает даже относительно низкое содержание ионов меди (II), пик восстановления которых (кривая 2) практически совпадает по потенциалу (ф П = -0,30 В) с катодным пиком Яе (VII). При записи вольтамперных кривых смешанных растворов, содержащих рений (VII) и медь (II), ДИП пики Ке(УП) и Си(П) суммируются (кривая 3).

Таблица 1

Состав фоновых электролитов и потенциалы катодных ДИП пиков разделяемых сорбентами КН-1 и АС-1 катионов и анионов

Контролиру емые (разделяемые) ионы Фоновый электролит, моль-л-1 Потенциалы катодных ДИП пиков, В (х.с.э.)

Анион Катион Аниона Катиона

Asü3" Pb3+ 0,6 HCl + 0,4 NH3OH-HCl -0,43 -0,40

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

AsO3" Cu3+ >> >> -0,43 -0,30

As O3" Sn3+ >> >> -0,43 -0,43

As O3" Tl+ >> >> -0,43 -0,46

CrO^" Pb3+ 5 NaOH -0,70 -0,73

Crü4" Cd3+ 1 NaOH + 1,5 NH4OH -0,75 -0,70

Crü4" Cu3+ 0,1 NH4Cl + 0,1 NH4OH -0,35 -0,30

MnO"4 Ni3+ 1 NH4Cl + 1 NH4OH + 3-10-3ДМГ * -0,98 -0,95

MnO"4 Co3+ >> >> -0,98 -1,13

MoO4" Pb3+ 0,5 H3C4H4O6 -0,45 -0,40

MoO4" Sn3+ >> >> -0,45 -0,44

MoO4" Tl+ 0,4 H3C4H4O6 -0,46 -0,44

ReO"4 Pb3+ 3 H3SO4 -0,33 -0,38

ReO"4 Cu3+ 3,6 HCl -0,31 -0,30

TeO32" Cd3+ 0,8 NH4Cl + 0,8 NH4OH -0,65 -0,73

SeO32" Tl+ 1,3 HCl -0,49 -0,50

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

VO3 Cd3+ 0,3 H3SO4 + 1 NaCNS -0,55 -0,66

VO3 Cu3+ 0,1 H3SO4 + 1 KCNS -0,50 -0,47

wo4" Cd3+ 6 HCl + 0,5 H3C4H4O6 -0,68 -0,76

wo4" Sn3+ 6 HCl -0,67 -0,60

wo4" In3+ >> >> -0,67 -0,68

ДМГ *— диметилглиоксим

Мешающее влияние перренат-ионов при определении меди (II) устраняется фильтрацией пробы водного раствора (до смешения с фоновым электролитом) через анионит АС-1 (кривая 4). Влияние ионов меди (II) при анализе рения (VII) нивелируется путем пропускания раствора через катионит КН-1 (кривая 5).

Олово и мышьяк входят в число основных примесей, загрязняющих сточные воды оловоперерабаты-вающих заводов. Полярографическое определение 8п (II) и Лб (III) на ртутных электродах, как правило, проводят в кислых фоновых электролитах, содержащих деформирующие анионы. Наибольшее практическое применение получили буферные растворы,

приготовленные на основе хлороводородной кислоты. Введение в состав солянокислого фона хлорида гидроксиламина позволяет устранить мешающее влияние ионов Бе (III), обычно присутствующего в сточных водах цветной металлургии в значительных количествах. В фоновом электролите состава 0,6 М НС1 + 0,4 М МН2ОН-НС1 потенциалы катодных пиков мышьяка (III) и олова (II) относительно х.с.э. сравнения практически одинаковы: -0,42 и -0,43 В соответственно (рис. 2, кривые 1, 2). При полярографирова-нии смешанных растворов регистрируется один ДИП пик, отвечающий совместному восстановлению ионов Лб (III) и 8п (II) на СРКЭ (кривая 3). Демаскирование вольт-амперных кривых олова и мышьяка достигается фильтрацией контролируемых растворов соответственно через анионит АС-1 (кривая 4) и катионит КН-1 (кривая 5).

Аналогичным образом с помощью фильтров ВИОН КН-1 и АС-1 обеспечивается устранение взаимного мешающего влияния других полярографируемых катионов и анионов. В табл. 1 приведены потенциалы катодных ДИП пиков разделяемых ионов и химический состав используемых при анализе фоновых электролитов.

Сорбционное концентрирование контролируемых ионов на ПАН фильтрах ВИОН может проводиться как в статическом, так и динамическом режимах. Первый вариант концентрирования рассмотрен в [11], где с помощью сорбентов КН-1 и АС-1 достигается повышение чувствительности полярографического определения ионов РЬ (II) и Сг (VI), второй в [12] на примере одновременного извлечения из водных растворов с помощью фильтра КН-1 ионов Си (II), РЬ (II), Са (II), гп (II). Возможность использования ПАН-фильтров для избирательного концентрирования контролируемых веществ в присутствии мешающих примесей изучена на примере ионной системы СгО - РЬ 2+, характерной для промстоков медно-свинцовых обогатительных фабрик. Ионы РЬ 2+ и СгО 2 - хорошо поглощаются ПАН-сорбентами. На рис. 3 представлены полученные в динамических условиях изотермы сорбции этих ионов из водных растворов соответствующих индивидуальных солей при рН 5. Показатель ПДОЕ, т.е. величина сорбции Г, определяемая в момент насыщения фильтра, когда устанавливается равенство

состава фильтрата и исходного раствора, для РЬ на катионите КН-1 равна 276 мг/г, для СгО2 - на аниони-те АС-1 - 163 мг/г (в мг адсорбированного вещества на 1 г фильтра).

Г, мг/г

J

L

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

J

-0,5 -0,1 -0,5 -0,1

-0,5 -0,1

Ф, В

j

i

j

-0,5 -0,1 -0,5 -0,1

Рис. 1. ДИП кривые рения (VII) и меди (II) на фоне 3,6 М HCl до и после разделения ионов ПАН фильтрами в водных растворах. 1-[Яе]=4мг/л, [Cu]=0; 2-[Re]=0, [Си]=0,5мг/л; 3-[Яе]=4мг/л, [Си]=0,5мг/л; раствор [Яе]=4мг/л; [Cu]= =0,5мг/л после фильтрации; 4 - через АС-1; 5 - через КН-1

т, мг

Рис. 3 Изотермы адсорбции ионов свинца II катионитом КН-1 и хромат-ионов анионитом АС-1, 1=23 оС; рН 5

При проведении сорбционного концентрирования ионов на ПАН-материалах в статических условиях длительность полного извлечения ионов из раствора сокращается с увеличением массы фильтра. Кинетика сорбции РЬ2 + разной массой катионита КН-1 показана на рис. 4. Зависимость степени поглощения ионов

СгО2 - фильтром АС-1 от времени концентрирования носит аналогичный характер.

Рис. 2. ДИП кривые мышьяка (III) и олова (II) на фоне 0,6М HCl+0,4M NH2OH HCl до и после разделения ионов ПАН фильтрами в водных растворах. 1-[А8]=10мг/л, [Sn]=0; 2-[As]=0, ^п]=1мг/л; 3-^]=10мг/л, ^п]=1мг/л; раствор [А8]=10мг/л, [Sn]=1мг/л после фильтрации: 4-через АС-1, 5-через КН-1

Рис. 4. Зависимость степени извлечения ионов РЬ2+ из раствора катионитом КН-1 от времени адсорбции. V=1,0 л; рН 5. 1 - масса фильтра 1,0 г; 2 - масса фильтра 0,5 г

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Исследования по избирательному концентрирова-проводились на водных рас-

нию ионов Pb 2+ и CrO 4

творах индивидуальных солей и их смесей в одинаковых условиях. Из табл. 2 видно, что в растворах с концентрацией контролируемых ионов РЬ (II) или

Сг (VI), равной 1,0 мг/л, и 100-кратным избытком по массе примесей (хромат-ионов и свинца (II) соответственно) мешающие вольтамперометрическому анализу ионы влияют на степень адсорбции РЬ 2+ и СгО2" в пределах 0,5-1,0 %. Из растворов большего объема с концентрацией РЬ (II) и Сг (VI) 0,1 мг/л и примесей 10 мг/л, мешающих анализу, наблюдается 100%-е поглощение ионов ПАН-фильтрами.

Для отмывки сконцентрированных на ПАН-сорбентах катионов использовали раствор 0,6 М НИ, для отмывки анионов - 10 М №ОН. При дальнейшем

Изучена возможность сохранения сконцентрированных на фильтрующих ПАН-материалах ионов в течение длительного времени. Это важно для случаев концентрирования вещества из сточных вод на месте пробоотбора с последующим его анализом в стационарной лаборатории. На фильтрах КН-1 сорбировано известное количество ионов Pb , Cd , Cu . Фильтры хранились в течение двух месяцев в герметично закрытых сосудах при комнатной температуре. Затем провели отмывку сорбированных ионов раствором 0,6 М HCI в статических условиях и элюат подвергли полярографическому анализу. Результаты анализов на содержание указанных ионов, десорбиро-ванных со свеженасыщенного и законсервированного фильтров, были практически одинаковы. Аналогичные данные получены при концентрировании молиб-дат-, вольфрамат- и хромат-ионов на фильтрах АС-1. В качестве элюента при обработке законсервированного ПАН-анионита использовался раствор 0,35 М NaOH. Полученные данные свидетельствуют в пользу применения ПАН-материалов для консервирования в них техногенных загрязнителей из водных проб.

вольтамперометрическом анализе на содержание де-сорбированных ионов элюенты выполняли роль фоновых электролитов. Коэффициент концентрирования при содержании РЬ (II) и Сг (VI) 1 мг/л равен 25, при 0,1 мг/л - 50. Десорбция ионов с фильтров протекает достаточно эффективно (95,4-98,4 %). Результаты проведенных экспериментов на модельных растворах показали высокую селективность и экспрессность сорбционного концентрирования веществ на ПАН-ионитах и широкие возможности использования этих сорбентов для экомониторинга различных водных объектов.

Возможность применения фильтрующих материалов ВИОН для повышения селективности и чувствительности вольтамперометрического анализа поверхностных вод проверена на пробах объединенных промстоков заводов «Электроцинк» (РЬ-Са-гп-Ш производство), «Победит» ^-Мо-Яе-Со производство), «Газоаппарат» (гальванопокрытия), «Кристалл» (производство медно-никелевых и прочих сплавов) и других предприятий г. Владикавказа. В исследуемых растворах обнаружены и количественно определены ионы большинства приведенных в табл. 1 токсичных веществ, причем соотношение их массовых долей изменялось в широких пределах. Всего отобрано и проанализировано свыше 20 водных проб. В качестве контрольного использовался метод ААС. Полученные данные позволяют сделать вывод о высокой сходимости результатов измерений методами ААС и ДИП с предварительной пробоподготовкой анализируемых растворов на ПАН фильтрах АС-1 и КН-1 [11, 13].

При проведении полярографических измерений методом ДИП в режиме инверсионной вольтамперо-метрии (ИВА) достигается очень высокая чувстви-

Таблица 2

Результаты исследований по избирательному концентрированию РЬ (II) и Сг (VI) ПАН-фильтрами КН-1 и АС-1 из водных растворов

Концентрация ионов в растворе, мг/л Условия сорбции Концентрация ионов в растворе после сорбции, мг/л Степень сорбции, % Вид элюента Коэффициент концен- три-рования Концентрация ионов в растворе после десорбции, мг/л Степень десорбции, %

Pb (II) Cr (VI) Объем раствора, мл Вид сорбента Время сорбции, мин Pb (II) Cr (VI) Pb (II) Cr (VI) Pb (II) Cr (VI) Pb (II) Cr (VI)

1,0 500 КН-1 5 0,010 99,0 0,6мЖ! 35 34,35 98,4

1,0 100,0 500 КН-1 5 0,015 100 98,5 0 0,6мИа 35 34,18 98,3

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1,0 500 АС-1 5 0,03 98,0 10мNaOH 35 34,01 98,0

100 1,0 500 АС-1 5 100 0,03 0 97,0 10мNaOH 35 33,57 97,3

0,1 1000 КН-1 15 0 100 0,6мИа 50 4,88 97,5

0,1 10,0 1000 КН-1 15 0 100 100 0 0,6миа 50 4,86 97,1

0,1 1000 АС-1 15 0 100 10мNaOH 50 4,83 96,3

10 0,1 1000 АС-1 15 10,0 0 0 100 10мNaOH 50 4,77 95,4

Примечание. Масса сорбента - 1 г. Условия десорбции: объем элюента - 20 мл, время десорбции - 5 мин

тельность контроля (10-9^10-10 моль/л) за счет предварительного концентрирования контролируемого вещества в объеме или на поверхности индикаторного электрода [14]. Однако при экомониторинге различных объектов окружающей среды, анализе промстоков и пылегазовых выбросов переменного состава и т. п. возможности вольтамперометрического метода существенно ограничиваются мешающим влиянием матрицы и сопутствующих примесей. Поэтому групповое концентрирование определяемых ионных компонентов с последующим их полярографическим определением при отсутствии мешающих веществ не только обеспечивает снижение предела обнаружения, но и позволяет значительно упростить пробоподго-товку и повысить экспрессность измерений [15]. Поскольку полярография относится к многокомпонентным методам анализа, сочетание её с предварительным групповым концентрированием контролируемых элементов особенно перспективно.

При проведении опытов по изучению группового концентрирования ионов тяжелых металлов на волокнистом катионите КН-1 в качестве исходного использовали слабокислый водный раствор (рН 5,0), содержащий по 0,05 мг/л Си (II), РЬ (II), Са (II), гп (II). Исходный раствор объемом 1000 мл пропускали со скоростью 40 мл/мин через помещенный в стеклянную воронку ПАН сорбент массой 1,0 г. Концентрацию ионов тяжелых металлов в исходном растворе и элюа-те контролировали в режиме ИВА на фоне ацетатного буферного раствора с рН 4,6, приготовленного в соответствии с методическими указаниями [16]. Режим измерения: потенциал накопления ип= -1,25 В; длительность накопления тп=120 с; время успокоения ту=10 с; скорость анодной развертки потенциала Ур=10 мВ/с; амплитуда развертки иАР=1,25 В; амплитуда импульсного поляризующего напряжения ип=30 мВ. В течение всего времени накопления раствор подвергался перемешиванию. Концентрацию ионов меди, свинца, кадмия и цинка определяли методом стандартных добавок по высоте анодных ДИП пиков, зарегистрированных соответственно при потенциалах -0,10; -0,35; -0,56 и -0,96 В.

На рис. 5а представлены анодные инверсионные полярограммы исходного раствора (кривая 1) и фильтрата (кривая 2), зарегистрированные на импульсном вольтамперометрическом анализаторе. Видно, что ПАН фильтр КН-1 обеспечивает одновременное поглощение из анализируемого раствора ионов Си (II), РЬ (II), Са (II) и гп (II). Степень извлечения контролируемых элементов из исходного раствора волокнистым сорбентом составляет 99-99,5 %.

Десорбцию сконцентрированных на фильтре ионов тяжелых металлов осуществляли 20 мл 1%-го раствора НС1 со скоростью пропускания 2 мл/мин. Концентрацию меди, свинца, кадмия и цинка определяли методом прямой ДИП непосредственно в элюате, выполнявшем роль фонового электролита. Потенциалы ДИП пиков ионов Си (II), РЬ (II), Са (II) и гп (II) на фоне 1 % НС1 соответственно равны -0,20; -0,36; -0,53 и -0,94 В. На рис. 5б представлены катодные полярограммы элюата (кривая 1) и фонового электролита 1 % НС1 (кривая 2).

Рис. 5. Вольтамперные кривые Cu, Pb, Cd, Zn: a - на фоне ацетатного буферного раствора с рН 4,6 до и после фильтрации через катионит КН-1. 1 - исходный раствор; [Cu]= [Pb]= [Cd]= [Zn]=0,05 мг/л; 2 - фильтрат. б - в элюате после отмывки фильтра КН-1 раствором 1 % HCl. 1 - элюат [Cu]=2,48; [Pb]=2,49; [Cd]=2,47; [Zn]=2,46 мг/л; 2 - фоновый электролит 1 % HCl

Содержание ионов меди, свинца, кадмия и цинка в анализируемом растворе (элюате) составило соответственно 2,48; 2,49; 2,47; 2,48 мг/л, а коэффициенты концентрирования равны 49,6; 49,8; 49,4; 49,6, т.е. для всех извлекаемых элементов этот показатель оказался близким к теоретическому значению 50.

Исследования показали, что при изменении скорости фильтрации исходного раствора в пределах от 5 до 50 мл/мин (на стадии сорбции) и при варьировании скорости пропускания через фильтр 1%-го раствора НС1 в диапазоне от 0,3 до 3 мл/мин (на стадии десорбции) коэффициенты концентрирования тяжелых металлов практически не изменяются. Таким образом, хорошие кинетические характеристики волокнистых фильтрующих материалов ВИОН позволяют достичь необходимого извлечения контролируемых веществ даже при достаточно высоких скоростях пропускания через ПАН сорбент анализируемого и отмывочного растворов. Это сводит до минимума потери времени на стадии группового концентрирования и в целом обеспечивает повышение оперативности полярографического анализа.

Проверку возможности применения катионита КН-1 для группового концентрирования ионов Си (II), РЬ (II), Са (II) и гп (II) проводили на пробах промышленных сточных вод, отобранных на выходе очистных сооружений завода «Электроцинк» (г. Владикавказ). При соблюдении технологического регламента концентрация ионов тяжелых металлов в прошедших реагентную очистку заводских стоках изменяется в пределах от 0,01 до 0,5 мг/л.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Сложный и непостоянный состав сопутствующих веществ органической и неорганической природы в сточных водах свинцово-цинкового производства практически исключает возможность полярографических измерений концентрации ионов тяжелых металлов в режиме ИВА без проведения специальной достаточно трудоемкой пробоподготовки. Концентрирование ионов меди, свинца, кадмия и цинка на ПАН фильтре КН-1 позволяет свести до минимума влияние мешающих анализу веществ и повысить содержание контролируемых компонентов до уровня, обеспечивающего проведение измерений в прямом режиме ДИП с максимально упрощенной про-боподготовкой.

В процессе испытаний было отобрано и проанализировано на содержание ионов Си (II), РЬ (II), Са (II), гп (II) 11 слабокислых водных проб. После очистки от взвешенных частиц путем фильтрации через бумажные фильтры из анализируемых растворов извлекались тяжелые металлы по вышеописанной методике

группового концентрирования с помощью ПАН сорбента КН-1. Концентрацию ионов меди, свинца, кадмия и цинка в элюате (на фоне 0,1 % НС1) определяли по градуировочным графикам методом ДИП. В качестве контрольного использовали метод ААС. Приведенная среднеквадратичная погрешность определения ионов Си (II), Р Ь(П), Са (II), гп (II) в диапазоне концентраций 0-0,5 мг/л соответственно составила 3,16; 2,19; 2,90; 2,76 %. Полученные данные позволяют сделать вывод о высокой сходимости результатов измерений методами ААС и ДИП с предварительным групповым концентрированием тяжелых металлов на волокнистом сорбенте КН-1.

Таким образом, проведенные исследования показали хорошие перспективы использования фильтрующих материалов ВИОН для повышения чувствительности и избирательности вольтамперометри-ческого анализа сложных по составу водных растворов цветной металлургии. Волокнистые ПАН фильтры могут найти широкое применение в аналитической практике природоохранных органов и заводских лабораторий.

Литература

1. Мясоедова Г.В., Саввин С.Б. Хелатообразующие сорбенты. М., 1984.

2. АндрееваИ.Ю. и др. // ЖАХ. 1985. Т. 40. Вып. 7. С. 125-126.

3. Зверев М.П. Хемосорбционные волокна. М., 1981.

4. Голомолзин В.Е. и др. // Химические волокна. 1995. № 2. С. 31-32.

5. Лосев В.Н. и др. // Экоаналитика-2000: Тез. докл. IV Всерос. конф. Краснодар, 2000. С. 313-314.

6. Зверев М.П. // Химические волокна. 1993. № 6. С. 48-52.

7. Лазарев А.И. и др. Справочник химика-аналитика. М., 1976.

8. Каплан Б.Я. Импульсная полярография. М., 1976.

9. Долежал Я. и др. Полярографический анализ минерального сырья. М., 1980.

10. Каплан Б.Я. и др. Вольтамперометрия переменного тока. М., 1985.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

11. Монастырская В.И., Боровков Г.А., Зволинский В.П. //ЖПХ. 1997. Т. 70. Вып. 11. С. 1833-1839.

12. Боровков Г.А. // Заводская лаборатория. 2004. Т. 70. № 12. С. 18-22.

13. Боровков Г.А. и др. // Изв. вузов. Сев. Кавк. регион. Естеств. науки. 2001. № 4. С. 88-93.

14. Выдра Ф. и др. Инверсионная вольтамперометрия. М., 1980.

15. Мицуике А. Методы концентрирования микроэлементов в неорганическом анализе. М., 1986.

16. Лурье ЮЮ. Справочник по аналитической химии. М., 1989.

Северо-Осетинский государственный университет, г. Владикавказ,

Российский университет дружбы народов, г. Москва 19 июня 2006 г.