Wydział Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska
Katedra Inżynierii Środowiska
L
ABORATORIUM
C
HEMIA
A
NALITYCZNA
Kierunek:
BEZPIECZEŃSTWO PRACY W LABORATORIUM CHEMII ANALITYCZNEJ
W celu zapewnienia bezpiecznego i sprawnego przebiegu ćwiczeń laboratoryjnych każdy student rozpoczynający zajęcia powinien zapoznać się z obowiązującymi zasadami pracy i bezpieczeństwa.
Podczas pracy w laboratorium należy przestrzegać następujące reguły:
należy zapoznać się z lokalizacją wyjść przeciwpożarowych, gaśnic, kącika pierwszej pomocy, w którym znajduje się: apteczka, spis numerów telefonów miejskich służb pomocy, instrukcja udzielania pierwszej pomocy, specjalistyczna aparatura do płukania oczu oraz podstawowe substancje chemiczne służące do neutralizacji rozlanych lub rozsypanych niebezpiecznych związków chemicznych każdy student powinien być ubrany w fartuch ochronny (czysty i zapięty) . Fartuch nie
może być wykonany z włókien sztucznych i nie może być zapinany, wiązany z tyłu każdy student bezwzględnie powinien nosić przez cały czas zajęć okulary ochronne należy przestrzegać porządku: na stołach laboratoryjnych, w przejściach między
stołami i na podłodze
nie należy spożywać posiłków (możliwość przyjęcia z pokarmem substancji toksycznych)
nie wolno palić papierosów (niebezpieczeństwo wzniecenia pożaru) nikt nie powinien pracować sam w laboratorium
należy stosować się do poleceń osób prowadzących zajęcia i laborantów
materiały odpadkowe należy gromadzić w przeznaczonych do tego i odpowiednio oznaczonych pojemnikach
należy sygnalizować każdą niebezpieczną sytuację i zdarzenie
należy zgłaszać osobom prowadzącym zajęcia zamiar wyjścia z pracowni Postępowanie w wypadku zaistnienia niebezpieczeństwa
W trakcie pracy laboratoryjnej możemy spotkać się z nagłymi i nieprzewidzianymi zdarzeniami np. pożar, porażenie prądem czy bezpośredni kontakt z substancjami chemicznymi, które mogą okazać się dla nas niebezpieczne. W takich sytuacjach należy natychmiast powiadomić osobę prowadzącą zajęcia lub laboranta, zachować spokój, rozsądek i pełną gotowość do niesienia pomocy poszkodowanemu oraz działań
ratunkowych. Należy także zabezpieczyć miejsce zdarzenia, a w groźniejszych wypadkach konieczne jest wezwanie fachowej pomocy lekarskiej.
Pożary
instalacji elektrycznej: odłączyć źródło prądu elektrycznego; przy gaszeniu nie wolno używać wody, gaśnic pianowych i hydronetek; należy stosować gaśnice śniegowe
płonąca odzież: nie dopuścić, aby osoba w palącej się odzieży biegała i rozniecała ogień; jeżeli płonącej odzieży np. fartucha laboratoryjnego nie można szybko zdjąć ofiarę wypadku należy położyć na podłodze i zdusić płomień kocem przeciwpożarowym lub kawałkiem grubej tkaniny i postępować jak przy oparzeniach płonące odczynniki: wyłączyć znajdujące się w sąsiedztwie palniki gazowe oraz
źródła prądu; usunąć poszkodowanych w bezpieczne miejsce i przystąpić do gaszenia ognia
Mały płomień np. płonącą ciecz w zlewce, można ugasić przykrywając naczynie wilgotnym ręcznikiem, ścierką czy większą zlewką odcinając dopływ powietrza.
Przy gaszeniu pożaru wodę należy używać tylko w razie zapalenia się cieczy mieszającej się z wodą (np. alkohol, aceton, pirydyna itd.). W innych przypadkach należy używać koca gaśniczego, piasku czy odpowiednich gaśnic np. śniegowych
W przypadku zapalenia się siarkowodoru należy używać następujące środki gaśnicze: dwutlenek węgla, woda, proszki gaśnicze. Jako środek neutralizujący można stosować chlorek żelaza (III), mieszaninę siarczanu (VI) żelaza (III) z wapnem, którą dodaje się także do ścieków zawierających siarkowodór. Można również używać roztwory silnie alkaliczne.
Zranienia
skaleczenia powierzchowne: sprawdzić czy w ranie nie ma widocznych kawałków szkła lub innych przedmiotów, przemyć ranę środkiem odkażającym i lekko zabandażować skaleczenia głębokie: jeżeli w ranie tkwią obce przedmioty należy unieść zranioną część
ciała do góry, zatamować krwawienie przez zewnętrzny ucisk, nałożyć na ranę opatrunek; nie wolno uciskać naczyń krwionośnych i stosować opasek uciskowych;
wezwać koniecznie lekarza
szkło w oku: zranionego oka nie przemywać i nie usuwać szkła, poszkodowanego pozostawić w bezruchu, zabandażować lekko oko i natychmiast wezwać lekarza.
Oparzenia i zatrucia
termiczne: miejsca oparzenia należy natychmiast ochłodzić w strumieniu zimnej wody co najmniej przez 10-15 minut. Po schłodzeniu usunąć z oparzonego miejsca wszystkie uciskąjące przedmioty (pierścionki, zegarki, paski, buty itp.) oparzenia zakryć sterylnym opatrunkiem i lekko zabandażować; nie stosować opatrunków samoprzylepnych, maści i nie przekłuwać pęcherzy
prądem elektrycznym: należy niezwłocznie odłączyć dopływ prądu i odciągnąć osobę porażoną od źródła porażenia; jeżeli jest to konieczne trzeba zastosować sztuczne oddychanie; poszkodowanego powinno się okryć kocem, zapewnić spokój i wezwać lekarza
związkami chemicznymi: wiele związków stosowanych w laboratorium chemii nieorganicznej ma właściwości trujące. Chemik powinien zatem dokładać wszelkich starań, aby zabezpieczyć się przed możliwością zatruwania i starannie unikać wdychania wszystkich par i pyłów oraz kontaktu cieczy i substancji stałych ze skórą. W przypadku bezpośredniego kontaktu z substancjami chemicznymi najczęstszymi drogami zagrożenia są: skóra, układ oddechowy, układ pokarmowy. W zależności od formy ekspozycji i rodzaju działającej substancji chemicznej zaleca się rożne sposoby pomocy.
Charakterystyka Pierwsza pomoc Mocne kwasy:
kwas azotowy, kwas solny, kwas siarkowy, kwas bromowodorowy, kwas fluorowodorowy, kwas nadchlorowy
Większość mocnych kwasów nieorganicznych reaguje gwałtownie z zasadami wydzielając przy tym bardzo szkodliwe opary-
Podczas mieszania kwasów z wodą należy zachować szczególną ostrożność. Kwas należy wlewać do zimnej wody cienkim strumieniem, żeby zapobiec pryskaniu kwasu.
przy zatruciach inhalacyjnych należy poszko-dowanego wyprowadzić z miejsca narażenia; zapewnić spokój, ułożyć w wygodnej pozycji; chronić przed utratą ciepła; w razie duszności podawać tlen
- przy skażeniu skóry należy zdjąć odzież, obmyć skórę dużą ilością chłodnej bieżącej wody; nie należy stosować mydła i środków zobojętniających; na miejsce oparzenia założyć jałowy opatrunek i zapewnić pomoc chirurgiczną
- skażone oczy należy płukać przez 15 minut delikatnym strumieniem chłodnej
wody; konieczna jest konsultacja okulistyczna
- przy zatruciu drogą pokarmową nie należy prowokować wymiotów; do wypicia podać mleczko magnezowe, białko jaj kurzych lub mleko; nie podawać środków zobojętniających, w przypadku pożaru gasić wodą lub pianą albo proszkiem w zależności od substancji znajdujących się w pobliżu, we wszystkich przypadkach wydzielają się niebezpieczne tlenki, w kontakcie z metalami wydziela się wodór istnieje niebezpieczeństwo wybuchu, kwas nadchlorowy jest promotorem ognia i należy trzymać go z daleka od materiałów łatwopalnych, przy gaszeniu stosować odzież ochronną i aparat tlenowy. Mocne zasady i amoniak :
wodorotlenek potasu,
wodorotlenek sodu, tlenek wapnia amoniak
Wodorotlenek potasu, wodorotlenek sodu czy tlenek wapnia reagują gwałtownie z kwasami, a przy ich zetknięciu się z wodą wydziela się ciepło. Amoniak jest substancją drażniącą i żrącą. Działa na błony śluzowe oczu oraz górnych dróg oddechowych. Wywołuje ból gardła, chrypkę, może spowodować zapalenie oskrzeli i pluć. Wypicie roztworu amoniaku powoduje głębokie oparzenia przewodu pokarmowego.
- W wypadku zatruć inhalacyjnych poszkodowanego należy wyprowadzić z miejsca narażenia, zapewnić spokój i ułożyć w wygodnej pozycji; chronić przed utratą ciepła; w razie duszności podawać tlen - przy skażeniu skóry trzeba zdjąć odzież,
obmyćskórę dużą ilością chłodnej bieżącej wody; jeżeli są oparzenia nie należy stosować mydła i środków zobojętniających; założyć na oparzenia jałowy opatrunek i zapewnić pomoc chirurgiczną
- skażone oczy płukać przez 15 minut dużą ilością bieżącej wody; bezwzględnie konieczna jest konsultacja okulistyczna - przy zatruciu drogą pokarmową podać do
wypicia sok z cytryny lub pomarańczy, rozcieńczony roztwór kwasu mlekowego lub cytrynowego, białko jaj kurzych, ewentualnie mleko; niczego nie podawać doustnie; nie podawać środków zobojętniających oraz nie prowokować wymiotów
- w przypadku pożaru gasić w zależności od substancji znajdujących się w pobliżu (NaOH - gasić proszkiem CO2, amoniak - wodą i gaśni cami pianowymi), brak specjalnych zagrożeń, tylko w przypadku amoniaku występuje zagrożenie wydzielania się niebezpiecznych par, ulatnianie par powstrzymywać rozpyloną wodą, zbiorniki schładzać wodą
Silnie toksyczne substancje stałe: związki rtęci,
arsenu, cyjanki
Rtęć jest jedynym pierwiastkiem metalicznym występującym w stanie ciekłym w temperaturze pokojowej. Jest odporna na działanie stęż. HCI, rozc. H2SO4 i innych kwasów nieutleniających. Reaguje już w normalnej temp. z siarką, chlorem, bromem i jodem. Zatrucie parami rtęci powoduje ostre zapalenie dróg oddechowych i niewydolność krążenia
-przy zatruciu inhalacyjnym rtęcią należy poszkodowanego wyprowadzić z miejsca zagrożenia; zapewnić spokój i ułożyć w wygodnej pozycji
- skażenie skóry nie wymaga leczenia
-przy oparzeniu skóry gorącą rtęcią należy założyć na poparzone miejsce jałowy opatrunek
- przy zatruciu drogą pokarmową podać łagodny środek przeczyszczający, np. 50 cm3 płynnej parafiny lub 15 g tiosiarczanu
sodu w ½ szklanki ciepłej wody; podać środek wymiotny: łyżeczka musztardy lub łyżka soli kuchennej rozpuszczonej w szklance ciepłej wody; w przypadku zatrucia cyjankami podać odtrutkę - wodorotlenek żelaza(ll), można podać 200-300 g 0,1% wody utlenionej lub 10% roztwór Na2S2O3; wskazana jest kontrola lekarska
- rozlaną rtęć należy dokładnie zebrać a pozostałość posypać aktywnym węglem jodowanym, sproszkowaną siarką z sodą lub pyłem cynkowym; na mokro zmyć roztworem wapna chlorowanego, a po 2 dniach roztworem Na2S
-w przypadku soli rtęci i arsenu gasić pożar w zależności od substancji znajdujących się w pobliżu, cyjanków NIE GASIĆ wodą, stosować indywidualne aparaty tlenowe z powodu wydzielających się niebezpiecznych gazów (pary rtęci w przypadku jej soli lub HCN przy cyjankach)
Niebezpieczne toksyczne gazy
tlenek węgla Gaz duszący, łączy się z hemoglobiną krwi w wyniku czego powstaje karboksyhemoglobina (trwalszy związek od oksyhemoglobiny); w rezultacie zablokowania hemoglobiny następuje głód tlenowy organizmu i w końcowym przypadku śmierć)
- przy zatruciu inhalacyjnym poszkodowanego należy wynieść z miejsca zagrożenia (ratujący musi być w masce); zapewnić bezwzględny spokój ułożyć w wygodnej pozycji (bezruch) - wysiłek może spowodować obrzęk płuc); chronić przed utratą ciepła; utrzymać drożność dróg oddechowych; w razie duszności podawać tlen (w przypadku zatrucia chlorem podawać tlen bez dodatku CO2 ponieważ tworzy ona z chlorem fosgen) - skażoną skórę i oczy należy płukać przez 10- 15 min dużą ilością bieżącej i chłodnej wody; wezwać lekarza
- przy zatruciu tlenkiem węgla (czad) osobie przytomnej można podać do picia herbatę lub czarną kawę; jeśli osoba poszkodowana jest nieprzytomna to nie podajemy żadnych środków doustnych
- środki gaśnicze dla siarkowodoru: CO2, woda, proszki gaśnicze; jako środek neutralizujący można stosować chlorek żelazowy, mieszaninę siarczanu(VI) żelaza(III) z wapnem. Można też stosować roztwory silnie alkaliczne; w przypadku chloru nie stosować wody, jest silnym utleniaczem i w przypadku pożaru wydziela niebezpieczne gazy, we wszystkich przypadkach należy stosować odzież ochronną i indywidualny aparat tlenowy
chlor Jest gazem drażniącym i duszącym, w zetknięciu z wilgotną, powierzchnią błon śluzowych powstaje kwas podchlorawy, chlorowodór, wolne rodniki tlenowe i inne związki chlorowe o silnym działaniu biologicznym
fluor, cyjanowodór, fluorowodór, siarkowodór dwutlenek azotu
Fluor i fluorowodór są gazami żrącymi mogącymi przenikać przez skórę powodując głębokie martwice, działającymi bezpośrednio na komórki blokując Ca, działanie enzymów, oddychanie tkankowe przemianę węglowodanów, lipidów. Cyjanowodór jest gazem szybko wchłaniającym się przez skórę, płuca i układ pokarmowy. Hamuje układ enzymatyczny, uniemożliwiając oddychanie komórkowe, ekspozycja na gaz powoduje utratę przytomności, porażenie układu oddechowego i zatrzymanie akcji serca. Siarkowodór to gaz o charakterystycznym zapachu przy niskich stężeniach, przy dużych bezzapachowy, powoduje podrażnienie dróg oddechowych i oczu, łatwo wchłania się z płuc blokując oddychanie komórkowe, działanie enzymów, uszkadzając nerwy obwodowe i układ krwionośny
Dwutlenek azotu jest gazem drażniącym, powodującym zmiany w układzie oddechowym i krążenia, powodując duszności, wymioty, przy dużym stężeniu utratę przytomności i ostrą niewydolność układu oddechowego i krążenia
Niebezpiecznie toksyczne i silnie drażniące ciecze brom,
kwas
fluorowodorowy
Brom działa silnie drażniąco i żrąco na błony śluzowe i skórę; ma właściwości kumulatywne; wchłania się do ustroju przez skórę, drogi oddechowe i przewód pokarmowy. Kwas fluorowodorowy jest cieczą żrącą o działaniu takim jak jego gazowy odpowiednik, który został opisany powyżej
- w przypadku kontaktu z bromem należy usunąć poszkodowanego ze strefy zagrożenia, zdjąć skażoną odzież i zapewnić dopływ świeżego powietrza; konieczne jest zapewnienie spokoju i bezruchu (groźba obrzęku płuc), utrzymania drożności dróg oddechowych oraz ciepłoty ciała - - przy zatruciu doustnym osobie przytomnej
możliwie jak najszybciej należy podać do wypicia 2-4 szklanki wody i prowokować wymioty, skażoną skórę i oczy płukać dużą ilością bieżącej wody; należy wezwać lekarza
- - rozlany ciekły brom dokładnie spłukujemy wodą, a następnie neutralizujemy roztworem kwaśnego węglanu sodowego dodając środek neutralizujący porcjami; można też stosować sodę lub zmielony wapień
- brom i kwas fluorowodorowy (gasić w zależności od substancji znajdujących się w pobliżu) są niepalne, w przypadku pożaru brom wydziela niebezpieczne pary cięższe od powietrza, a kwas fluorowodorowy gazowy HF ratownicy powinni być w odpowiednich kombinezonach i aparatach tlenowych, kwas fluorowodorowy w kontakcie z metalami wydziela wodór, co może doprowadzić do wybuchu, pojemniki z kwasem w razie pożaru chłodzić strumieniem wody z pewnej odległości, nie dopuścić do dostania się do wód powierzchniowych i gruntowych
Nafta Jest cieczą łatwopalną o specyficznym zapachu, łatwo wchłania się z dróg oddechowych oraz przez skórę, rozpuszcza lipidy, a więc neurony oraz błony komórkowe prowadząc do uszkodzenia układu nerwowego, drgawek i w skrajnych przypadkach śpiączki
- w przypadku zatruć inhalacyjnych należy poszkodowanego wyprowadzić z miejsca zagrożenia; zapewnić spokój, ułożyć w wygodnej pozycji
-przy skażeniu skóry niezwłocznie zdjąć odzież, obmyć skórę dużą ilością wody z mydłem; skonsultować się z dermatologiem w fazie objawów podrażnienia skóry
- skażone oczy płukać przez 15 minut dużą ilością wody przy zatruciu drogą pokarmową niezwłocznie po połknięciu poszkodowany powinien sam sprowokować wymioty (później nie prowokować wymiotów); podać do wypicia ok. 150 cm3 płynnej parafiny; nie podawać mleka, tłuszczów i alkoholu; wezwać lekarza fosfor Substancja samozapalna w powietrzu, bardzo
trująca
- skażoną skórę zmywać dużą ilością wody - przy zatruciu doustnym osobie przytomnej
zastosować płukanie żołądka (przez kolejne podawanie płynów i prowokowanie wymiotów); w lżejszych przypadkach należy podawać co 10 minut 1 łyżeczkę 1% roztworu siarczanu (VI) miedzi(II) aż do wywołania wymiotów, a następnie 200-300 cm3 oleju parafinowego; zapewnić ciepło i spokój; wezwać lekarza - gaszenie polega na odcięciu dopływu powietrza;
środki gaśnicze - woda, piasek, piana sód Substancja silnie higroskopijna, która powoduje
w kontakcie ze skórą oparzenia a przy dostaniu się do oka może spowodować utratę wzroku, przy spożyciu może doprowadzić do perforacji przełyku i żołądka
- małe kawałki sodu należy zebrać i wrzucić do bezwodnego alkoholu, a następnie po całko-witym rozpuszczeniu powstały alkoholan sodo wy zhydrolizować dodając wody
- w przypadku kontaktu z sodem należy poszkodowanego wyprowadzić ze środowiska
skażonego; zdjąć skażoną odzież i zapewnić dostęp świeżego powietrza; utrzymać drożność dróg oddechowych
- przy zatruciu doustnym osobie przytomnej natychmiast podać do wypicia wodę (1-2 szklanki) lub 3-4 białka jaj kurzych roztrze-panych w szklance mleka
- skażoną skórę zmyć dużą ilością bieżącej wody przez około 15 minut
- - skażone oczy płukać przez 10-15 minut dużą ilością wody; wezwać lekarza
- -palący się sód daje bardzo gorący, lecz zlokalizowany płomień, który najlepiej jest gasić piaskiem lub za pomocą gaśnicy proszkowej, w żadnym razie nie wolno stosować gaśnicy tetrowej lub z dwutlenkiem węgla, możliwość wystąpienia samozapłonu sodu bez cieczy ochronnej
Rozpuszczalniki
Aceton Jest cieczą łatwopalną, z powietrzem tworzy mieszaniny wybuchowe, dobrze wchłania się przez drogi oddechowe, słabo przez skórę, działa odurzająco, silnie działa na błony śluzowe, jest inhibitorem przemian biochemicznych
- -przy zatruciu inhalacyjnym wyprowadzić przytomnego poszkodowanego ze strefy zagrożenia, zapewnić spokój, ułożyć w pozycji półsiedzącej, a w razie duszności podawać tlen - przy skażeniu skóry należy zdjąć wierzchnią odzież, zmyć skórę dużą ilością wody
- - w przypadku skażenia oczu przemywać dużą ilością wody przez około 15 minut
- -przy zatruciu drogą pokarmową należy wywołać wymioty (pierwsze 5 minut) później nie prowokować wymiotów; podać do picia 150cm3 płynnej parafiny; nie podawać mleka, tłuszczów i alkoholu; wezwać lekarza
- - trzymać z dala od źródeł ognia, w przypadku pożaru gasić wodą, gaśnicami proszkowymi pianowymi, CO2
Eter etylowy Jest substancją łatwopalną, z powietrzem tworzy mieszaniny wybuchowe, związkiem drażniącym, narkotycznym, działa depresyjnie na ośrodkowy układ nerwowy, pary wchłaniane są przez drogi oddechowe, w postaci ciekłej z przewodu pokarmowego.
- przy zatruciu inhalacyjnym koniecznie wynieść poszkodowanego z miejsca narażenia, ułożyć w wygodnej pozycji i zapewnić spokój
- przy oblaniu skóry zdjąć odzież, zmyć skórę dużą ilością wody z mydłem
- oczy płukać dużą ilością wody przez 15 minut; wezwać lekarza
- trzymać z dala od źródeł ognia, w przypadku pożaru gasić gaśnicami proszkowymi, piano-wymi, CO2
Metanol Jest cieczą wysoce łatwopalna, z powietrzem tworzy mieszaniny wybuchowe, łatwo wchłania się z układu oddechowego i przewodu pokarmowego oraz przez skórę, toksyczne są produkty metabolicznej przemiany, które kumulują się w tkankach i w oku, co prowadzi do kwasicy i zwyrodnienia oka (uszkodzenie rogówki, siatkówki i nerwu wzrokowego) oraz wątroby, nerek i serca.
- przy zatruciu inhalacyjnym należy poszko-dowanego wyprowadzić z miejsca zagrożenia - przy skażeniu skóry niezwłocznie zdjąć odzież, obmyć skórę wodą; skonsultować się z dermatologiem w razie objawów podrażnienia skóry
- skażone oczy płukać przez 15 minut dużą ilością wody
- przy zatruciu drogą pokarmową niezwłocznie po wypiciu poszkodowany powinien sam sprowokować wymioty; podać do wypicia 40% alkohol etylowy
- 100 cm3 -trzymać z dala od źródeł ognia, w przypadku pożaru możliwość tworzenia się niebezpiecznych par, gasić wodą, gaśnicami proszkowymi, pianowymi, CO2
Tetrachlorek węgla Jest cieczą bardzo rzadką stosowaną w laboratoriach (zakazana ze względu na wpływ na powiększanie dziury ozonowej), wchłania się z dróg oddechowych, przez skórę i błony śluzowe. Przenika przez barierę mózgową i wiąże się z tkanką nerwową. Mechanizm toksyczny związany jest z powstawaniem wolnych rodników. Duże stężenie powoduje utratę przytomności, znieczulenie ogólne i zgon
- w przypadku zatruć inhalacyjnych należy poszkodowanego wyprowadzić z miejsca narażenia, zapewnić spokój i ułożyć w wygodnej pozycji
- przy skażeniu skóry należy zdjąć odzież, zmyć skórę dużą ilością bieżącej wody (z mydłem jeżeli nie ma oparzeń)
- skażone oczy natychmiast płukać przez 15 minut dużą ilością wody; zapewnić konsultację okulistyczną
- przy zatruciu drogą pokarmową (w ciągu 5 minut) poszkodowany powinien sam wywołać wymioty (później nie prowokować wymiotów); podać do wypicia 150 cm3 płynnej parafiny; nie podawać mleka, tłuszczów i alkoholu; wezwać lekarza
- przy pożarze pomimo tego, że jest substancją niepalną wydziela niebezpieczne pary jak HĆI, fosgen, gasić wodą, pianą, proszkiem itd. w zależności od materiałów składowanych w pobliżu, nie dopuścić do dostania się do wód powierzchniowych i gruntowych
Chloroform Jest substancją niepalną, działa depresyjnie na ośrodkowy układ nerwowy, uszkadza wątrobę i nerki. Jest substancją drażniącą. Pary chloroformu drażnią spojówki i górne drogi oddechowe; ciekły chloroform powoduje piekący ból skóry, przekrwienie; połknięty silnie drażni błony śluzowe jamy ustnej i gardła
- przy zatruciu inhalacyjnym należy wypro-wadzić poszkodowanego z miejsca zagrożenia; zapewnić spokój; podać tlen do oddychania - przy oblaniu skóry należy zdjąć odzież, zmyć skórę dużą ilością wody (z mydłem, jeżeli nie ma oparzeń); nałożyć na oparzenia jałowy opatrunek
- przy skażeniu oczy płukać dużą ilością wody przez 15 minut
- przy zatruciu drogą pokarmową spowodować wymioty w ciągu 5 minut po połknięciu, potem nie prowokować wymiotów; podać do wypicia 150 cm3 płynnej parafiny; nie podawać mleka, tłuszczów ani alkoholu; wezwać lekarza - przy pożarze wydziela niebezpieczne pary jak HCI, Cl2 i fosgen, gasić wodą, gaśnicami proszkowymi pianowymi, w zależności od materiałów składowanych w pobliżu
Związki chemiczne potencjalnie niebezpieczne Siarka Jest substancją palną tworzy z powietrzem
mieszaniny wybuchowe, działa drażniąco na błony śluzowe dróg oddechowych, oczu oraz na skórę, najczęstszym objawem działania siarki jest nieżyt górnych dróg oddechowych, doustne zatrucie siarką elementarną wywołuje zaburzenia procesów oksydacyjnych w ustroju, znużenie, skłonności do omdleń i zawrotów głowy, siarka w postaci stałej nie stwarza zagrożenia
- w przypadku rozsypania zebrać do zamy-kanego naczynia
- usunąć osoby zdradzające objawy zatrucia ze skażonego pomieszczenia, zapewnić dostęp świeżego powietrza
- oczy opłukać dużą ilością bieżącej wody, zapewnić pomoc lekarską
- w stanach niedomogi układu oddechowego1 stosuje się terapię tlenową i środki pobudzające krążenie
- w przypadku pożaru wydziela niebezpieczne gazy (tlenki siarki), gasić wodą, gaśnicami proszkowymi pianowymi, CO2
Nadtlenek wodoru Jest silnym utleniaczem i promotorem ognia (wydziela tlen), powoduje oparzenia zarówno przewodu pokarmowego (przy spożyciu) jak i skóry, podrażnienie błon śluzowych, oczu, dróg oddechowych
- należy poszkodowanego wyprowadzić ze środowiska skażonego
- skażoną skórę i oczy płukać dużą, ilością bieżącej wody przez około 15 minut
- przy zatruciu przez drogi pokarmowe natych-miast osobie przytomnej podać do wypicia 2-4 szklanki wody i delikatnie prowokować wymioty; podać do picia duże ilości mleka; wezwać lekarza
- w przypadku pożaru gasić wodą, nigdy nie stosować proszku, piany i CO2
Nadmanganian potasu
Jest bardzo silnym utleniaczem i promotorem ognia (należy go trzymać z dala od substancji łatwopalnych), przy kontakcie ze skórą powodują ciemne plamy a przy dłuższej ekspozycji oparzenia. Wdychanie pyłów powoduje obrzęk dróg oddechowych, spożycie może spowodować mdłości, wymioty oraz ryzyko perforacji przełyku i żołądka
- należy usunąć poszkodowanego z miejsca zagrożenia
- przy skażeniu skóry zdjąć odzież, spłukać miejsca skażone obficie bieżącą letnią wodą, przemyć roztworem tiosiarczanu i nałożyć jałowy opatrunek
- przy doustnym skażeniu, o ile nie został połknięty, wielokrotnie dokładnie płukać jamę ustną wodą, jeżeli został połknięty jak najszybciej podać do picia mleko, białko kurzych jaj oraz przystąpić do płukania żołądka - - przy kontakcie z oczami należy natychmiast płukać oczy wodą; wezwać lekarza
- w wypadku pożaru stosować odpowiednią odzież i aparat oddechowy ze względu na wydzielające się niebezpieczne pary, jeśli nie ma przeciwwskazań gasić wodą, nie dopuścić do dostania się do wód gruntowych lub powierzchniowych
Pięciotlenek fosforu Jest higroskopijnym, czułym na powietrze, bezzapachowym ciałem stałym powodującym oparzenia i trudno gojące się rany, w przypadku kontaktu z okiem może spowodować zmętnienie rogówki i utratę wzroku, wdychanie pyłów powoduje uszkodzenie dróg oddechowych, spożycie może spowodować mdłości, wymioty oraz ryzyko perforacji przełyku i żołądka.
- małe ilości pięciotlenku fosforu rozpuścić wprowadzając go bardzo ostrożnie małymi porcjami do wody przy intensywnym chłodzeniu;
roztwór zneutralizować wapnem; większe ilości neutralizować przez powolne dodawanie do mleka wapiennego nie dopuszczając do nagrzania mieszaniny
- w przypadku skażenia dróg oddechowych należy usunąć zatrutego z atmosfery skażonej; zapewnić dopływ świeżego powietrza i utrzymać stałą drożność dróg oddechowych
- przy zatruciu doustnym podać natychmiast do wypicia białka jaj kurzych
- skażoną skórę zmywać dużą ilością wody, a oparzone miejsca pokryć jałowym opatrunkiem - w przypadku oparzeń oczu przemyć je bieżącą wodą i następnie płukać roztworem fizjolo-gicznym chlorku sodowego lub wodą destylo-waną; nałożyć jałowy opatrunek
- w czasie pożaru stosować ubranie kwasoodporne i aparat oddechowy, gdyż wydziela niebezpieczne pary, nie dopuścić do kontaktu z wodą, gasić gaśnicami proszkowymi, śniegowymi lub suchym piaskiem Dwutlenek siarki Jest to gaz silnie drażniący, który wchłaniany
jest przez drogi oddechowe i ulega w organizmie utlenieniu. Łatwo rozpuszcza się w błonach śluzowych tworząc silnie drażniący kwas. Przy zatruciu następuje podrażnienie błon (zwłaszcza spojówek), nieżyt dróg oddechowych, obrzęk płuc i uduszenie. Przy dużych stężeniach może dojść do skurczu krtani i gwałtownej śmierci przez uduszenie.
- neutralizuje się za pomocą wapna gaszonego lub wodorotlenku sodowego
- w przypadku zatruć górnych dróg oddechowych należy poszkodowanego wyprowadzić ze środowiska skażonego
- zdjąć i usunąć skażoną odzież; zapewnić dostęp świeżego powietrza; chronić przed utratą ciepła; zapewnić bezwzględny spokój i ułożyć w wygodnej pozycji (groźba obrzęku płuc); utrzymać drożność dróg oddechowych - skażoną skórę obmyć dużą ilością bieżącej
wody przez około 15 minut
- skażone oczy płukać przez 10-15 min dużą ilością chłodnej wody; wezwać lekarza
REGULAMIN OBOWIĄZUJĄCY W LABORATORIUM CHEMICZNYM
1. Prawo do udziału w ćwiczeniach laboratoryjnych studenci uzyskują po zaliczeniu instruktażu dotyczącego problemów bezpieczeństwa i higieny pracy, który odbywa się podczas pierwszego spotkania na pracowni.
2. Studentom przydzielone są szafki z odpowiednim zestawem sprzętu przyjętym na podstawie rewersu. Studenci odpowiadają materialnie za pozostawiony do ich dyspozycji sprzęt. Wszystkie braki i uszkodzenia należy zgłaszać do asystentów prowadzących zajęcia. Klucze do szafek pobiera się i zdaje w dniu ćwiczenia. Po semestralnym cyklu każdy student musi zdać sprzęt, co jest jednym z warunków zaliczenia zajęć laboratoryjnych.
3. Studenci przebywający na laboratorium muszą być ubrani w czysty, dopasowany, odpowiedniej długości, zapinany z przodu fartuch ochrony. Fartuch nie może być wykonany z włókien sztucznych i nie może być zapiany lub wiązany z tyłu. Studenci bez fartucha nie mogą odrabiać ćwiczeń. Podczas zajęć włosy powinny być spięte, a noszenie sandałów w laboratorium jest zabronione.
4. Do wycierania szkła laboratoryjnego i utrzymania czystości swojego stanowiska studenci powinni używać własny ręcznik papierowy.
5. Studenci przebywający na terenie laboratorium chemicznego muszą nosić przez cały czas trwania laboratorium okulary ochronne. Okulary optyczne nie stanowią dostatecznej ochrony przed ewentualnym zagrożeniem. Praca w szkłach kontaktowych powinna być zakazana, ponieważ są podatne na działanie oparów różnych substancji, co może powodować podrażnienie oczu. Do pracy w laboratorium zalecane stosowanie jednorazowych lateksowych rękawiczek.
6. Studenci są obowiązani do punktualnego uczęszczania na pracownię. Obecność na zajęciach jest obowiązkowa. Usprawiedliwienie nieobecności następuje po okazaniu zwolnienia lekarskiego najpóźniej w ciągu dwóch tygodni po terminie ćwiczeń.
7. W czasie trwania zajęć na sali przebywają tylko studenci wykonujący dane ćwiczenie. 8. Żaden student nie powinien pracować sam w laboratorium.
9. Kategorycznie zabrania się studentom wykonywania samowolnych eksperymentów nie związanych z programem zajęć oraz prowadzenia doświadczeń w sposób zagrażający zdrowiu własnemu i kolegów. Wynoszenie odczynników i sprzętu z laboratorium jest także zakazane.
10. Po rozpoczęciu każdych zajęć laboratoryjnych zostaje przeprowadzone krótkie (20-25 min.) kolokwium z materiału obowiązującego do danego ćwiczenia. Ostatnie 10 min. zajęć przeznaczone jest na sprzątanie stanowisk pracy.
11. Student otrzymuje zadanie do wykonania wyłącznie po zdaniu kolokwium. Studenci są zobowiązani do zdawania kolokwiów w terminach podanych w harmonogramie.
12. Niezaliczone ćwiczenia studenci odrabiają w terminach poprawkowych po wcześniejszym zdaniu kolokwium do brakującego ćwiczenia.
13. Poszczególne grupy studenckie pozostają pod opieką osób prowadzących zajęcia, które sprawdzają obecność, wydają zadania, przeprowadzają kolokwia i udzielają wyjaśnień. We wszystkich sprawach dotyczących pracy w laboratorium należy zgłaszać się do osób prowadzących znajdujących się na sali.
14. Student w czasie pracy jest obowiązany do prowadzenia dziennika laboratoryjnego, w którym na bieżąco zapisuje wyniki poszczególnych czynności (ważenia i miareczkowania), obliczeń i obserwacji. W tym samym zeszycie opracowuje się sprawozdania, na podstawie których odbywa się zaliczenie zadań. Dziennik
laboratoryjny w postaci zeszytu z nazwiskiem studenta oraz z jego numerem w grupie jest jedynym dokumentem, w którym wolno prowadzić notatki laboratoryjne. Niedopuszczalne jest prowadzenie notatek na luźnych karteczkach. Dziennik laboratoryjny nie może mieć formy skoroszytu do którego wpinane są pojedyncze kartki. Z zeszytu nie wolno usuwać kartek oraz wymazywać lub zamazywać nieprawidłowego zapisu. W przypadku pomyłki błędny zapis należy skreślić pojedynczą linią, a obok napisać wartość prawdziwą.
15. Warunkiem przystąpienia do kolokwium jest posiadanie w dzienniku laboratoryjnym opisu teoretycznego danego ćwiczenia napisanego odręcznie.
16. Sprawozdanie z ćwiczeń musi zawierać:
a. Tytuł i datę wykonywanego oznaczenia.
b. Opis teoretyczny zagadnień związanych z wykonywanym ćwiczeniem napisany odręcznie.
c. Opis zasad prowadzonego oznaczenia.
d. Wszystkie wyniki ważenia, objętości stosowanych naczyń, objętości
roztworów, mierzonych sygnałów, czyli wszystkie informacje niezbędne do obliczenia wyniku.
e. Równania opisujące zachodzące reakcje.
f. Wzór pokazujący, jak zostały wykonane obliczenia.
g. Podsumowanie obserwacji potwierdzających poprawność jakiegoś wyniku lub całej analizy. Wszystkie zapisy powinny być wprowadzane na bieżąco w trakcie prowadzenia obserwacji.
15. Studentów obowiązuje utrzymanie czystości na sali ćwiczeń. Każdy student jest odpowiedzialny za czystość swojego stanowiska pracy. Nie wolno wrzucać żadnych odpadków stałych do zlewu. Należy je wrzucać do koszy znajdujących się na sali.
16. Nie wolno pozostawiać ubrań na sali ćwiczeń.
17. Teczki i torebki należy umieszczać w wyznaczonym do tego celu miejscu. Nie wolno kłaść ich na stołach laboratoryjnych i parapetach okiennych.
18. Otwieranie okien na sali może nastąpić po wyrażeniu zgody przez osobę prowadzącą zajęcia.
19. W laboratorium zabrania się spożywania posiłków, palenia tytoniu, picia napojów i żucia gumy oraz korzystania z telefonów komórkowych. Każde wyjście z pracowni musi być zgłaszane obecnemu na sali opiekunowi. Nie wolno opuszczać stanowiska pracy w trakcie trwającego eksperymentu.
20. Prace związane z wydzielaniem się par lub dymów toksycznych lub szkodliwych należy bezwzględnie prowadzić pod wyciągiem. Należy zachować dużą ostrożność przy sprawdzaniu zapachu wydzielanych par. W razie konieczności należy ostrożnie skierować dłonią wydzielające się pary w kierunku nosa.
21. Student pracujący w pokoju wagowym musi postępować zgodnie z regulaminem i instrukcją pokoju wagowego.
22. Obowiązkiem studenta jest maksymalna oszczędność wody, elektryczności i odczynników
23. Po zakończeniu ćwiczeń student jest zobowiązany schować swój sprzęt laboratoryjny do przydzielonej szafki, sprzątnąć stół i sprawdzić czy zamknięty jest dopływ wody.
24. Nieprzestrzeganie niniejszego regulaminu spowoduje w stosunku do winnego wyciągnięcie konsekwencji w postaci obniżenia stopnia z ćwiczenia, a ponadto unieważnienia wykonywanego ćwiczenia lub usunięcie z pracowni.
WARUNKI ZALICZENIA LABORATORIUM:
1. Do wykonania praktycznego ćwiczenia są dopuszczani tylko studenci, którzy: a. pozytywnie zaliczyli kolokwium do ćwiczenia
b. posiadają dziennik laboratoryjny z właściwym opisem ćwiczenia c. ubrani są w fartuch i okulary ochronne.
2. W czasie wykonywania ćwiczenia student zobowiązany jest przedstawić prowadzącemu efekty doświadczeń (kolby i zlewki z uzyskanymi roztworami itp.), co musi być potwierdzone odpowiednim wpisem w dzienniku laboratoryjnym.
3. Sprawozdanie z ćwiczenia należy przedstawić prowadzącemu do zaliczenia na koniec zajęć laboratoryjnych lub najpóźniej na kolejnych zajęciach. Po tym terminie sprawozdania nie powinny być oceniane.
4. Ocena z każdego ćwiczenia jest średnią ocen z kolokwium i przedstawionego sprawozdania. W ocenie każdego sprawozdania ma udział: błąd wykonanego oznaczenia, jakość i forma przedstawionego opisu ćwiczenia, a także oceniana jest sprawność praktyczna wykonania ćwiczenia przez studenta.
5. Warunkiem zaliczenia laboratorium jest wykonanie wszystkich ćwiczeń przedstawionych w programie zajęć.
6. Średnia ocen z wykonanych ćwiczeń jest oceną końcową z laboratorium.
7. Studenci, którzy byli nieobecni lub nie zaliczyli kolokwium z danego ćwiczenia mogą odrobić brakujące ćwiczenie na końcowych zajęciach poprawkowych pod warunkiem wcześniejszego zaliczenia kolokwiów.
8. Zgodnie z regulaminem studiów niezaliczone kolokwium można poprawiać tylko dwukrotnie.
9. Studenci, którzy w trakcie semestru mają z różnych powodów więcej niż dwa niezaliczone ćwiczenia nie będą dopuszczeni do terminów poprawkowych co jest równoznaczne z niezaliczeniem programu zajęć.
HARMONOGRAM
ZAJĘĆ
NA
PRACOWNI
CHEMII
ANALITYCZNEJ
Kierunek: Inżynieria Procesowa, II semestrWymiar: 30 godz.: 2 godz.+ 7 zajęć po 4 godz.
1. Informacje wstępne:. Regulamin pracowni i obowiązujące przepisy BHP. Wstęp do laboratorium.
2. Przydział szafek ze szkłem i sprzętem laboratoryjnym. Mycie szkła laboratoryjnego. Przygotowanie roztworów: kwasu solnego i tiosiarczanu sodu.
3. Kolokwium 1 - Alkacymetria. Oznaczanie wodorotlenku sodu. 4. Kolokwium 2 - Argentometria.
Oznaczanie chlorków metodą Mohra. 5. Kolokwium 3 - Redoksymetria.
Oznaczanie jodometryczne miedzi(II). 6. Kolokwium 4 - Kompleksometria.
Oznaczanie twardości wody. Oznaczenie cynku
7. Kolokwium 5– Spektrofotometria.
Spektrofotometryczne oznaczanie żelaza (III) metodą tiocyjanianową. 8. Termin rezerwowy.
OBOWIĄZUJĄCY ZAKRES MATERIAŁU
Podstawowe wiadomości z chemii wymagane od studentów niezbędne do rozpoczęcia laboratorium
1. Układ okresowy: pojęcie pierwiastka, liczba atomowa i masowa, podział pierwiastków na bloki pierwiastków, grupy i szeregi. Znajomość nazw, symboli i stopnia utlenienia pierwiastków grup głównych układu okresowego oraz wybranych pierwiastków bloku-d (chrom, mangan, żelazo, kobalt, nikiel, miedź, cynk, srebro, kadm, złoto, rtęć). Metale, niemetale i semimetale. Tlenki kwasowe, zasadowe i amfoteryczne. Własności kwasowe i zasadowe pierwiastków.
2. Znajomość nazw i wzorów podstawowych kwasów, zasad i soli. Umiejętność pisania reakcji powstawania soli, kwasów i zasad. Dysocjacja elektrolityczna kwasów, zasad i soli. Stopień dysocjacji elektrolitów. Podział na mocne i słabe elektrolity. Hydroliza soli.
3. Jednostka atomowa masy. Definicja mola i masy molowej.
4. Stężenie roztworów: procentowe i molowe. Przygotowywanie roztworów o określonym stężeniu molowym i procentowym. Mieszanie, rozcieńczanie i zatężanie roztworów. Kolokwium 1 – Alkacymetria
1. Analiza miareczkowa. Podział metod miareczkowych według rodzaju titranta oraz sposobu prowadzenia miareczkowania. Błędy w analizie miareczkowej.
2. Obliczenia w analizie miareczkowej - obliczenia na podstawie stechiometrii reakcji i stężenia molowego.
3. Alkacymetria. Reakcje kwas-zasada, reakcje zobojętniania i hydrolizy. Teoria Arrheniusa, stała dysocjacji, stopień dysocjacji, stała i stopień hydrolizy, prawo rozcieńczeń Ostwalda. Teoria kwasów i zasad wg Brönsteda. Iloczyn jonowy wody, definicja i obliczanie pH. Działanie wskaźników kwasowo-zasadowych.
Krzywe miareczkowania: mocnego kwasu mocną zasadą, mocnej zasady mocnym kwasem, słabego kwasu mocną zasadą, słabej zasady mocnym kwasem, słabego kwasu słabą zasadą, wieloprotonowych kwasów i zasad. Punkt równoważnikowy i punkt końcowy. Roztwory buforowe, pojemność buforowa, obliczanie pH roztworów
buforowych. Roztwory mianowane, substancje wzorcowe do mianowania kwasów i zasad. 4. Oznaczanie wodorotlenku sodowego. Wyprowadzenie wzorów do wyliczenia miana kwasu solnego ustawianego na węglan sodowy oraz na masę NaOH w oznaczanej próbie. Kolokwium 2 – Argentometria
1. Miareczkowe metody strąceniowe (charakterystyka, podział). 2. Iloczyn rozpuszczalności i rozpuszczalność.
3. Substancje wzorcowe i wskaźniki. Przygotowanie mianowanego roztworu azotanu srebra.
4. Oznaczania chlorków metodą Mohra i Volharda (zalety, wady, warunki oznaczenia, jakie halogenki można oznaczać).
5. Wyprowadzenie wzoru do wyliczenia masy chlorków oznaczanych metodą Mohra w badanej próbie.
Kolokwium 3 – Redoksymetria
1. Reakcje utleniania-redukcji, umiejętność dobierania współczynników oraz umiejętność przewidywania kierunku reakcji na podstawie znajomości potencjałów redoks półogniw.
2. Charakterystyka układów redoks, potencjał redoks, równanie Nernsta, potencjał normalny, normalna elektroda wodorowa, stała równowagi układów redoks i jej związek z równaniem Nernsta. Wpływ pH na przebieg reakcji redoks. Wskaźniki redoks. Przebieg i krzywe miareczkowania redoks.
3. Jodometria: roztwory mianowane jodu i tiosiarczanu sodu. Substancje wzorcowe stosowane do mianowania roztworów.
4. Oznaczanie jodometryczne miedzi (II). Wyprowadzenie wzorów na: miano tiosiarczanu ustawiane na dwuchromian potasu oraz na masę miedzi (II) w próbie.
Kolokwium 4 – Kompleksometria
1. Charakterystyka metody: ogólny schemat reakcji, metale oznaczane tą metodą. Kompleksometria, chelatometria, kompleksonometria.
2. Pojęcia podstawowe w kompleksometrii: atom centralny, liczba koordynacyjna. Ligandy jedno i wielofunkcyjne, sól kompleksowa, sfera koordynacji, kompleksy homoligandowe i chylatowe.
3. Trwałość kompleksów. Stała trwałości. Kompleksy bierne i labilne. Czynniki wpływające na trwałość kompleksów. Kompleksy chelatowe.
4. Kompleksony. Kwas etylenodiaminotetraoctowy i jego sól disodowa. Czynniki
wpływające na trwałość kompleksu z EDTA (pH, stopień utlenienia, rodzaj atomów donorowych, konfiguracja elektronowa).
5. Wskaźniki kompleksometryczne i ich podział (czerń eriochromowa T, mureksyd)
6. Metody miareczkowania roztworem EDTA (bezpośrednie, odwrotne, podstawieniowe). Przykłady oznaczeń.
7. Oznaczanie wapnia w wodzie wobec mureksydu.
8. Oznaczanie wapnia w wodzie wobec czerni eriochromowej T. 9. Oznaczanie magnezu w wodzie wobec czerni eriochromowej T.
10. Jednoczesne oznaczanie wapnia i magnezu w wodzie wobec czerni eriochromowej T. 11. Twardość wody - rodzaje i jednostki.
12. Oznaczanie cynku wobec czerni eriochromowej
13. Przy wszystkich oznaczeniach należy znać: równania reakcji, rodzaje i barwy kompleksów.
Kolokwium 5 – Spektrofotometria
1. Co to jest światło białe i monochromatyczne?
2. Długość fali promieniowania. Zakres ultrafioletowy i widzialny widma.
1. Na czym polega zjawisko absorpcji światła w roztworach związków chemicznych? Jaka jest zależność między absorpcją promieniowania a barwą substancji?
3. Co się dzieje w cząsteczkach związku chemicznego, gdy absorbują światło z zakresu widzialnego i ultrafioletu?
4. Widmo elektronowe związku (zależność absorbancji od długości fali). 5. Co to są chromofory i auksochromy?
7. Prawo Lamberta-Beera: warunki stosowalności i odchylenia. 8. Metoda krzywej wzorcowej.
9. Budowa i działanie spektrofotometru.
10. Oznaczanie żelaza (III) metodą tiocyjanianową (rodankową). 11. Wyprowadzenie wzoru na masę żelaza(III) w badanej próbie.
Literatura obowiązująca do kolokwium:
1. Instrukcja: „Laboratorium Chemia Analityczna”2. A. Cygański „Chemiczne metody analizy ilościowej” WNT(1987), (1992),(1994) 3. A. Cygański „Metody spektroskopowe w chemii analitycznej" WNT(1993)
4. A. Cygański, R. Sołoniewicz, „Laboratorium analizy ilościowej" zeszyt 1, 2 i 3 Skrypt Politechniki Łódzkiej.
5. J. Minczewski, Z. Marczenko „Chemia analityczna” tom 1-3, PWN
6. D. A. Skoog, D. M. West, F. James Holler, S. R. Grouch, “Podstawy chemii analitycznej” , t.1,PWN 2006.
7. A. Persona, „Chemia analityczna. „Podstawy klasycznej analizy ilościowej” Medyk 2007.
8. K. Badowska-Olenderek, J. Czyżewski, J. Naumczyk - Laboratorium podstaw chemii analitycznej. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1997.
9. T. Lipiec, Z. S. Szmal - Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej. PZWL, Warszawa 1972.
ĆWICZENIE NR 1
OZNACZANIE WODOROTLENKU SODOWEGO NaOH
1. Przygotowanie mianowanego roztworu 0.1 mol/dm
3kwasu solnego HCl
Roztwór mianowany to roztwór odczynnika o dokładnym, znanym stężeniu analitycznym, który stosujemy w analizie miareczkowej. Procedurę wyznaczenia tego stężenia tradycyjnie nazywamy mianowaniem. Kwas solny o stężeniu 0.1 mol/dm3 sporządza się przez rozcieńczenie stężonego ok. 35%-owego roztworu HCl o gęstości 1.18 g/cm3. Sposób obliczenia objętości stężonego kwasu solnego, którą należy wziąć do przygotowania 1 dm3 roztworu o stężeniu 0.1 mol/dm3HCl jest następujący: Z definicji stężenia wyrażonego w procentach masowych wynika, że 35 g HCl znajduje się w 100 g roztworu stężonego, tj. w
3
84,7cm 1,18
100
. Masa 0.1 mola HCl wynosi 0.1 MHCl = 0.1·36,5 = 3.65 g HCl. Ta masa znajduje się w następującej objętości stężonego 35%-owego kwasu solnego:
35 g HCl - 84,7 cm3 3.65 g HCl - Vx Vx = 8,83cm3 35 84,7 3,65 Należy cylinderkiem miarowym odmierzyć 9 cm3
stężonego roztworu HCl i rozcieńczyć do objętości 1 dm3
lub odpowiednio mniejszą objętość stężonego kwasu, jeśli przygotowujemy np. 0.5 lub 0.3 dm3 rozcieńczonego kwasu. Otrzymuje się w ten sposób roztwór o stężeniu przybliżonym, którego dokładne miano ustala się przez miareczkowanie odważek sody otrzymanej z NaHCO3. Podczas takiego miareczkowania wobec oranżu metylowego przebiega reakcja:
Na2CO3 + 2 HCl → 2 NaCl + H2O + CO2
UWAGA! Przygotować 0.3 dm3 roztworu kwasu solnego 0.1 mol/dm3 w butelce z korkiem ze szlifem.
2. Nastawianie miana 0.1 mol/dm
3roztworu kwasu solnego HCl przy
użyciu węglanu sodowego Na
2CO
3.
Bezwodny węglan sodowy zawiera zwykle nieco wilgoci oraz kwaśny węglan sodowy. Ogrzewanie w ciągu ok. godziny w temp. 270-300oC pozbawia sodę wilgoci oraz domieszek NaHCO3 w wyniku termicznego rozkładu:
2 NaHCO3 → Na2CO3 + CO2+ H2O
Ogrzewanie sody przeprowadza się w tyglu porcelanowym w piecu elektrycznym z regulowaną temperaturą lub w łaźni piaskowej ogrzewanej palnikiem gazowym. Tygiel z wysuszoną sodą umieszcza się w eksykatorze, a po ostudzeniu przesypuje się sodę do szczelnego naczynka wagowego, które także przechowuje się w eksykatorze.
Odważki sody powinny być takiej wielkości, aby podczas miareczkowania zużywano z biurety 30 - 40 cm3 0.1 mol/dm3 roztworu HCl. Miareczkowanie prowadzi się wobec oranżu metylowego w sposób podany poniżej.
Pod koniec miareczkowania roztwór jest nasycony CO2, który obniża nieco pH roztworu NaCl. W przypadku trudności w ustaleniu końca miareczkowania należy przygotować roztwór porównawczy, tzw. wzorzec (świadek) miareczkowania, którym jest roztwór o objętości i stężeniu równych objętości i stężeniu roztworu miareczkowanego w końcu miareczkowania.
Wykonanie nastawienia miana roztworu HCl przy użyciu Na2CO3:
Z naczynka wagowego odważa się dokładnie na wadze analitycznej (metodą przez odsypywanie) 0.15-0.20 g Na2CO3 i przenosi ilościowo do kolbki stożkowej o pojemności
250 cm3. Odważony węglan rozpuszcza się w ok. 60 cm3 wody destylowanej, dodaje 1-2 krople roztworu oranżu metylowego i roztwór miareczkuje z biurety roztworem przygotowanego kwasu solnego. Miareczkowanie prowadzi się aż do pojawienia się barwy cebulkowej, przejściowej miedzy żółtą i czerwoną.
Wykonuje się, co najmniej 2 oznaczenia (miareczkowania).
Dokładne stężenie kwasu oblicza się dla każdego oznaczenia (wg wzoru przedstawionego poniżej) i podaje wynik jako wartość średnią z dwóch (lub więcej) oznaczeń.
Dokładne stężenie molowe kwasu oblicza się wg wzoru: 106 V m 1000 1 2 c Na2CO3 HCl gdzie: 3 2CO Na
m - masa [g] odważki węglanu sodu Na2CO3,
V - objętość [ml] roztworu HCl zużyta na zmiareczkowanie odważki Na2CO3 106 - masa molowa węglanu sodu Na2CO3
3. Oznaczenie masy wodorotlenku sodowego NaOH
Otrzymane w kolbie miarowej o pojemności 250 cm3zadanie (próbkę z roztworem NaOH) rozcieńcza się wodą destylowaną do kreski (ustawiając na kresce menisk dolny) i dokładnie miesza roztwór w kolbie.
Następnie odmierza się pipetą 25 cm3
tego roztworu do kolbki stożkowej, dodaje
ok. 40 cm3 wody destylowanej oraz 1-2 krople oranżu metylowego i miareczkuje roztworem kwasu solnego (którego miano nastawiono w pkt.2) do zmiany barwy z żółtej na cebulkową.
Wykonuje się, co najmniej 3 oznaczenia (miareczkowania).
Uśrednia się objętości kwasu zużytego w kolejnych miareczkowaniach (jeżeli różnica pomiędzy nimi nie jest większa niż 0.1 cm3
) i oblicza masę NaOH ze wzoru podanego poniżej.
Wzór na obliczenie masy NaOH:
40 1000 V c M 1000 V c m HCl HCl NaOH HCl HCl NaOH
gdzie: cHCl - stężenie molowe roztworu kwasu solnego HCl
VHCl - objętość [ml] roztworu HCl zużyta podczas miareczkowania 40 - masa molowa wodorotlenku sodu NaOH
ĆWICZENIE NR 2
OZNACZANIE CHLORKÓW METODĄ MOHRA
1. Mianowany roztwór azotanu srebra AgNO
3.
Argentometria to dział analizy miareczkowej wytrąceniowej, w której wykorzystuje się oznaczanie substancji w wyniku tworzenia podczas miareczkowania trudnorozpuszczalnego osadu. W metodzie oznaczania chlorków metodą Mohra jako roztwór miareczkujący stosuje roztwór azotanu srebrowego AgNO3, który można przygotować następującymi sposobami: przez rozpuszczenie w wodzie odważki azotanu srebra o wysokim stopniu czystości lub przez rozpuszczenie odważki chemicznie czystego srebra (w postaci druciku) w 10 cm3
ok. 30%-owego HNO3. Po rozpuszczeniu srebra roztwór odparowuje się w celu usunięcia tlenków azotu (odbarwienie roztworu). Roztwór azotanu srebra rozkłada się powoli pod wpływem światła i dlatego roztwory AgNO3 należy przechowywać w ciemnych butelkach.
Miano roztworu AgNO3 wyznacza się używając jako substancję wzorcową NaCl lub KC1 wysuszonego (ok.2 godz.) w temp. 110°C.
2. Nastawianie miana azotanu srebra AgNO
3na chlorek sodowy NaCl.
Odważkę NaCl o masie 60-80 mg dokładnie odważoną przez odsypywanie rozpuszcza się w ok. 60 ml wody destylowanej (nie zanieczyszczonej chlorkami), dodaje 5 – 6 kropli roztworu chromianu potasu K2CrO4 i miareczkuje roztworem AgNO3 aż do
powstania wyraźnego beżowego zabarwienia nie znikającego w ciągu 20 sekund mieszania.
Wykonuje się, co najmniej 2 oznaczenia (miareczkowania).
Dokładne stężenie roztworu azotanu oblicza się dla każdego oznaczenia (wg wzoru przedstawionego poniżej) i podaje wynik jako wartość średnią z dwóch (lub więcej) oznaczeń.
Stężenie molowe azotanu srebra AgNO3 liczymy ze wzoru: 58.45 V m 1000 c NaCl AgNO3
gdzie: mNaCl - masa odważki chlorku sodu NaCl,
V - objętość roztworu AgNO3 zużyta na miareczkowanie odważki 58.45 - masa molowa NaCl
3. Oznaczanie chlorków metodą Mohra
Metoda Mohra polega na bezpośrednim miareczkowaniu obojętnego roztworu chlorku mianowanym roztworem AgNO3 w obecności chromianu(VI) potasu K2CrO4 jako wskaźnika. Podczas miareczkowania wytrąca się najpierw trudnorozpuszczalny osad AgCl
Ag+ + Cl- → AgCl↓
Gdy praktycznie cała ilość jonów chlorkowych zostanie wytrącona, nadmiar roztworu jonów srebrowych Ag+
reaguje z jonami chromianowymi(VI) CrO42- wytrącając brunatnoczerwony osad chromianu srebrowego. Powstanie brunatnoczerwonego zabarwienia roztworu wskazuje na koniec miareczkowania.
2 Ag+ + CrO42- → Ag2CrO4↓
Odczyn roztworu powinien być obojętny, ponieważ w roztworze kwaśnym jony wodorowe reagują jonami CrO42-, tworząc jony wodorochromianowe(VI) HCrO4- i dichromianowe(VI) Cr2O7
2-2 CrO42 - + 2 H+ ↔ Cr2O72 - + H2O
Powoduje to zmniejszenie stężenia jonów CrO42- , a w bardziej kwaśnych roztworach osad może się nie wytrącić.
Ag2CrO4, jako sól słabego kwasu, ulega rozpuszczeniu w kwaśnych roztworach. W roztworach silnie zasadowych pH >10.5 następuje wytrącanie Ag2O
2 Ag+ + 2 OH- → Ag2O + H2O
Metody Mohra nie można stosować do oznaczania chlorków w obecności anionów tworzących w roztworach obojętnych trudnorozpuszczalne sole srebrowe (Br
-, I-, AsO43-, PO43-, CO32-), kationów tworzących trudnorozpuszczalne chromiany (Ba2+, Pb2+) oraz substancji redukujących AgNO3 do srebra metalicznego (np. jony Fe2+). Oprócz roztworu
K2CrO4 jako wskaźniki można stosować inne dobrze rozpuszczalne sole chromianowe jak chromian(VI) sodu Na2CrO4 lub amonu (NH4)2CrO4.
Metodą Mohra można oznaczać bromki. Nie można jednak stosować tej metody do oznaczania jodków i tiocyjanianów, ponieważ jodek i tiocyjanian srebra silnie adsorbują jony chromianowe, przez co punkt równoważności nie jest wyraźny.
Wykonanie oznaczenia masy chlorków Cl
-:
Otrzymany w kolbie miarowej o pojemności 250 cm3 roztwór zawierający nieznaną ilość chlorków rozcieńcza się wodą destylowaną do kreski (ustawiając na kresce menisk dolny) i dokładnie miesza roztwór w kolbie.
Następnie odmierza się pipetą 25 cm3
roztworu i przenosi do kolby stożkowej. Roztwór w kolbie stożkowej rozcieńcza się do objętości ok. 60 cm3
, dodaje 5-6 kropli roztworu K2CrO4 o stężeniu 1 mol/dm3 i miareczkuje mianowanym roztworem AgNO3 aż do
powstania zabarwienia beżowego, nie znikającego w ciągu 20 s. mieszania. Wykonuje się, co najmniej 3 oznaczenia (miareczkowania).
Uśrednia się objętości azotanu zużytego w kolejnych miareczkowaniach (jeżeli różnica pomiędzy nimi nie jest większa niż 0.1 cm3
) i oblicza masę Cl- na podstawie wzoru podanego poniżej.
Wzór na obliczenia masy chlorków Cl
-: mCl- = c AgNO3 VAgNO3 1000 35.45
gdzie: cAgNO3 - stężenie molowe roztworu azotanu srebra AgNO
3
VAgNO
3 - objętość roztworu AgNO
3 zużyta na miareczkowanie 35.45 – masa molowa chloru Cl
ĆWICZENIE NR 3
JODOMETRYCZNE OZNACZANIE MIEDZI(II)
1. Przygotowanie mianowanego roztworu tiosiarczanu sodu Na
2S
2O
3.
Mianowany roztwór tiosiarczanu sodowego jest titrantem stosowanym w jodometrii obok mianowanego roztworu jodu. Utlenianie jonu tiosiarczanowego (ditionianowego) do tetrationianowego przebiega zgodnie z reakcją:
2 S2O32- → S4O62- + 2 e ( w reakcji utleniania oddawane są 2 elektrony)
Pod działaniem silnych utleniaczy jon tiosiarczanowy utlenia się do innych kwasów wielotionowych, a nawet do jonu siarczanowego(VI) SO42- . Z tego względu zastosowanie tiosiarczanu ogranicza się w analizie do reakcji z jodem, która stanowi podstawę metod jodometrycznych:
2 S2O32- + I2 —> S4O62- + 2 e
Reakcja tiosiarczanu z jodem przebiega szybko, co ma znaczenie ze względu na środowisko reakcji. Miareczkowanie tiosiarczanem prowadzi się w środowisku kwaśnym, ponieważ w alkalicznym S2O32- utlenia się częściowo do siarczanu. Jednak w środowisku bardzo kwaśnym jon S2O32- jest nietrwały i rozkłada się z wydzieleniem siarki. Rozkład tiosiarczanu pod działaniem kwasów odbywa się tak wolno, że można miareczkować jod tiosiarczanem w środowisku kwaśnym. Miareczkuje się roztwory zawierające nawet do 1 mol/l HCl pod warunkiem, że są one w czasie miareczkowania intensywnie mieszane.
Stały krystaliczny tiosiarczan sodu Na2S2O3·5 H2O można otrzymać w stanie czystym, jednak ten hydrat nie jest trwały i dlatego nie można związku traktować jako substancji wzorcowej.
Świeżo przygotowany roztwór tiosiarczanu też nie jest trwały i zmienia nieco swoje stężenie w ciągu 8-14 dni. Główną przyczyną nietrwałości roztworów tiosiarczanu jest obecność w wodzie CO2 (i ewentualnie innych kwasów) oraz bakterii. Kwas węglowy reaguje z tiosiarczanem powodując jego rozkład:
S2O32- + H+ → HSO3- + S
Powstanie wodorosiarczanów (IV) zwiększa miano roztworu. Dlatego zaleca się przygotowanie roztworów tiosiarczanu przy użyciu wody destylowanej pozbawionej CO2 przez gotowanie i dodanie niewielkiej ilości Na2CO3 (0.1 g/l) w celu zalkalizowania
roztworu. Aby uniknąć działania bakterii, które również powodują wydzielenie siarki, stosuje się dodatek środków aseptycznych, np. chloroformu (0.5 g/l) lub alkoholu amylowego (l g/l). Roztwór tiosiarczanu o stężeniu 0.1 mol/l przygotowuje się przez rozpuszczenie 25 g Na2S2O3·5 H2Ow wodzie i rozcieńczenie do 1 litra oraz dodanie 0.1 g Na2CO3 i 0.5 g
chloroformu. Miano tiosiarczanu nastawia się po upływie 10 dni, stosując jako substancje wzorcowe K2Cr2O7, bromian potasu, jod lub wodorojodan potasu KH(IO3)3.
2. Nastawianie miana tiosiarczanu sodu Na
2S
2O
3na dwuchromian potasu
K
2Cr
2O
7.
Dwuchromian potasu można otrzymać w bardzo czystej postaci, toteż jest on dobrą pierwotną substancją wzorcową. Roztwory wodne K2Cr2O7 odznaczają się nieograniczoną trwałością. Związek ten suszy się w suszarce w temp. 150°C. Nastawianie miana odbywa się drogą pośrednią przez wydzielenie jodu, ponieważ dwuchromian ma zbyt silne właściwości utleniające i reakcja utleniania tiosiarczanu do czterotionianu nie przebiegałaby ilościowo, na skutek częściowego tworzenia się siarczanów. Natomiast reakcja utlenienia j odków dwuchromianem przebiega w środowisku kwaśnym stechiometrycznie i ilość wydzielonego elementarnego jodu jest równoważna ilości dwuchromianu. Reakcję prowadzi się wobec kilkukrotnego nadmiaru jodku.
Zachodzące przy nastawianiu miana reakcje przebiegają wg następujących równań; Cr2O72- + 14 H+ + 6 e → 2 Cr3+ + 7 H2O ·1 E° = 1,36 V 2 I- → I2 + 2 e ·3
Cr2O72- + 6 I- + 14 H+ → 2 Cr3+ + 3 I2 + 7 H2O
Z równania pierwszego wynika, że redukcja jonu Cr2O72- zachodzi z pobraniem sześciu elektronów. Reakcja utleniania jonu S2O32- jodem zachodzi wg omówionego poprzednio równania
Nastawienie miana tiosiarczanu prowadzi się w sposób następujący:
Do kolby stożkowej z dopasowanym korkiem dodaje się za pomocą pipety automatycznej 10 cm3 0.06 mol/dm3 roztworu dichromianu(VI) potasu K2Cr2O7 i 60 cm3 wody
destylowanej, a następnie dodaje 25 cm3 roztworu 1 mol/dm3 H2SO4 i ok. 1 g stałego
KI (odważonego na wadze technicznej). Kolbę zamyka się korkiem i odstawia w ciemne miejsce (do szafki laboratoryjnej) na 15 min. Po tym czasie spłukuje się korek wodą destylowaną z tryskawki, do kolby stożkowej. Następnie wydzielony jod (w kolbie stożkowej) miareczkuje się roztworem Na2S2O3.
Pod koniec miareczkowania, gdy roztwór ma pomarańczowo-żółte zabarwienie, dodaje się 2 ml roztworu skrobi i dalej miareczkuje do zmiany barwy na zieloną. Zabarwienie zielone pochodzi od obecności jonów Cr3+. Zmiana barwy w punkcie końcowym jest wyraźna.
Wykonuje się, co najmniej 2 oznaczenia (miareczkowania).
Dokładne stężenie roztworu tiosiarczanu oblicza się dla każdego oznaczenia (wg wzoru przedstawionego poniżej) i podaje wynik jako wartość średnią z dwóch (lub więcej) oznaczeń.
Stężenie molowe tiosiarczanu sodu Na2S2O3 wyliczamy ze wzoru:
Stosunek współczynników stechiometrycznych tiosiarczanu i dwuchromianu wynosi 6:1, ponieważ 1 mol jonów Cr2O72- odpowiada 3 molom I2, które odpowiadają 6 molom jonów S2O32-co można zapisać schematycznie:
Cr2O72- → 3 I2 → 6 S2O3 2-mK2Cr2O7 = 10 ∙ 0.06 ∙ 294.2 1000 = 0.1765 g cNa 2S2O3 = m K2Cr2O71000 294.2 VNa 2S2O3 6 1
gdzie: mK2Cr2O7 - masa odważki dwuchromianu potasu K
VNa
2S2O3- objętość roztworu Na2S2O3 zużytego na zmiareczkowanie odważki
294.2 - masa molowa dwuchromianu potasu K2Cr2O7
Oznaczenie masy miedzi (II)
Miedź oznacza się jodometrycznie metodą pośrednią. Do lekko kwaśnego roztworu o pH 4-5 dodaje się nadmiar KI. Miedź redukuje się do miedzi (I), utleniając jony jodkowe do jodu, który miareczkuje się mianowanym roztworem Na2S2O3
2 Cu2+ + 4 I- → 2 CuI + I2
Potencjał normalny układu I2/2I- jest wyższy niż potencjał układu Cu2+/Cu+, ale wskutek wytrącenia się trudnorozpuszczalnego osadu CuI, potencjał układu Cu2+
/Cu+ ulega znacznemu podwyższeniu do ok. 0.76 V i dlatego zachodzi reakcja ilościowego utleniania jodków. Reakcja ta jest odwracalna i w związku z tym potrzebny jest duży nadmiar jodku potasu(ok. 40-60-krotny). Miareczkowanie należy prowadzić dość szybko, aby zapobiec utlenieniu jodków tlenem powietrza (jony Cu2+
katalizują tę reakcję). W roztworze nie powinno być chlorków tworzących kompleksy z jonami miedzi.
W celu zaoszczędzenia KI można jego ilość zmniejszyć do 0,3 g i po wprowadzeniu H2SO4 dodać 15 ml 10%-owego roztworu KSCN. Tworzący się CuSCN jest trudniej rozpuszczalny niż CuI, co dodatkowo zmniejsza stężenie jonów Cu2+
w roztworze, powodując jeszcze większy wzrost potencjału utleniającego układu Cu2+
/Cu+. Wykonanie oznaczenia masy miedzi Cu(II):
Otrzymany w kolbie miarowej o pojemności 250 cm3
roztwór Cu(II) w postaci siarczanu rozcieńcza się wodą destylowaną do kreski (ustawiając na kresce menisk dolny) i dokładnie miesza roztwór w kolbie.
Następnie odmierza się pipetą 25 ml tego roztworu do kolbki stożkowej. Do tej samej kolbki dodaje się 50 ml wody i 5 ml roztworu H2SO4 o stężeniu 1 mol/l, a następnie 20 ml
10% -owego roztworu KI (świeżo przygotowanego). Powstały roztwór natychmiast miareczkuje się mianowanym roztworem Na2S2O3 do uzyskania cielistego (jasnożółtego)
zabarwienia. Następnie dodaje się 4 ml roztworu skrobi i miareczkuje aż do zaniku szaro-fioletowego zabarwienia roztworu.
Wykonuje się, co najmniej 3 oznaczenia (miareczkowania).
Uśrednia się objętości tiosiarczanu zużytego w kolejnych miareczkowaniach (jeżeli różnica pomiędzy nimi nie jest większa niż 0.1 cm3
) i oblicza masę Cu(II) ze wzoru podanego poniżej.
Wzór na obliczenia masy Cu(II):
Stosunek współczynników stechiometrycznych wynosi 1, ponieważ 2 Cu2+ → I2 → 2 S2O3 2-m cNa2S2O3 VNa2S2O3 Cu = 1000 1 1 63.54 gdzie: 3 2 2SO Na
c - stężenie molowe roztworu tiosiarczanu sodu Na2S2O3,
3 2 2SO
Na
V - objętość roztworu Na2S2O3 zużyta podczas miareczkowania, 63.54 - masa molowa miedzi Cu
ĆWICZENIE NR 4
KOMPLEKSOMETRYCZNE OZNACZANIE TWARDOŚCI WODY
1. Mianowany roztwór EDTA (wersenian disodowy, sól disodowa kwasu
etylenodiaminotetraoctowego,)
Jeżeli dysponuje się odpowiednio czystym wersenianem disodowym to można roztwór EDTA przygotować przez rozpuszczenie w wodzie odpowiedniej odważki dwuwodnej soli. Nie należy jednak wersenianu suszyć, ponieważ bezwodna sól jest higroskopijna i musi być przechowywana w eksykatorze nad P2O5, ale sól uwodniona jest trwała w dużym zakresie wilgotności powietrza. N H2 C C H2 N CH2 C H2 H2 C H2C C C C C O HO ONa O O O OH NaO
Masa molowa wersenianu disodowego C10H14N2Na2O8∙2H2O wynosi 372.24 g/mol. Do przygotowania roztworu o stężeniu 0.05 mol/dm3
należy rozpuścić 18.6050 g wersenianu disodowego w wodzie i rozcieńczyć wodą do objętości 1 dm3.
W przypadku związku o mniejszej lub niepewnej czystości należy nastawić jego miano stosując odpowiednie substancje wzorcowe. Substancje wzorcowe, które zostały z pozytywnymi wynikami zastosowane do nastawiania miana roztworów EDTA, można podzielić na dwie grupy:
1/ metale i tlenki organiczne Mg, Cu, Ni, Zn, Cd, MgO, PbO, ZnO; 2/ nieorganiczne sole bezwodne MgSO4, CaCO3, PbCl2, Pb(NO3)2
Najlepiej ustalać miano roztworu EDTA na roztwór wzorcowy oznaczanego metalu w warunkach określonej metody. Nie jest to jednak regułą w kompleksometrii. Z substancji wzorcowych często stosowany jest węglan wapnia.
W miareczkowaniach kompleksometrycznych stosuje się najczęściej roztwory o stężeniach 0.1-0.01 mol/dm3. Duża czułość wskaźników kompleksometrycznych umożliwia stosowanie roztworów nawet o stężeniu 0.001 mol/dm3
.
2. Oznaczanie
wapnia i magnezu. Twardość ogólna wody.
2a. Oznaczanie wapnia w wodzie
Miareczkowanie metali za pomocą EDTA może być prowadzone w sposób bezpośredni, odwrotny lub podstawieniowy. Wapń można oznaczać zarówno poprzez miareczkowanie bezpośrednie roztworem mianowanym EDTA wobec mureksydu jak i poprzez miareczkowanie podstawieniowe.
Bezpośrednie miareczkowanie wapnia roztworem EDTA wymaga stosowania jako wskaźnika mureksydu lub kalcesu, ponieważ z czernią erichromową kompleks jest zbyt mało trwały, aby można było miareczkować go bezpośrednio wobec tego wskaźnika.
Mureksyd (HInd) jest to sól amonowa kwasu purpurowego - w skrócie. Jego zabarwienie zależy od pH roztworu:
Zmiana zabarwienia jest spowodowana dysocjacją protonów grup imidowych. Z czterech grup imidowych tylko dwie dysocjują ze wzrostem pH.
Mureksyd jest najczęściej stosowany do oznaczeń Ni, Co i Cu w roztworach amoniakalnych i Ca w roztworze silnie alkalicznym pH>13.
Podczas oznaczania wapń najpierw reaguje ze wskaźnikiem (mureksydem) tworząc kompleks o różowej barwie:
a następnie podczas miareczkowania roztworem EDTA następuje wypieranie wapnia z jego kompleksu ze wskaźnikiem i zmiana zabarwienia roztworu pod koniec miareczkowania na niebiesko-fioletowe (barwa wolnego wskaźnika):
H4Ind- H3Ind2- H2Ind
3-pH 9 pH 11
czerwonofioletowy fioletowy niebieskofioletowy
Ca2+ + H2Ind3- CaH2Ind
-różowoczewony
C a H 2I n d - + H 2Y 2- + 2 O H - C a Y 2- + H 2I n d 3- + 2 H 2O n i e b i e s k o f i o l e t o w y
