Исследование минерализатов на наличие соединений меди

В химико-токсикологическом анализе обнаружение ионов меди основано на выделении их из минерализата в виде диэтилдитиокарбамата, который экстрагируют хлороформом, а затем разлагают хлоридом ртути (II). Освободившиеся при этом ионы меди определяют при помощи соответствующих реакций. Выделение ионов меди из минерализата. К минерализату прибавляют раствор диэтилдитиокарбамата свинца. При этом образуется диэтилдитиокарбамат меди: Диэтилдитиокарбамат меди из минерализата экстрагируют хлороформом. В зависимости от количества меди в минерализате хлороформный слой, содержащий диэтилдитиокарбамат меди, приобретает желтую или коричневую окраску. Диэтилдитиокарбамат меди разлагают хлоридом ртути (II). При этом образуется диэтилдитиокарбамат ртути, а ионы меди переходят в водную фазу.

По Шварценбаху, медь можно определить как прямым, так и косвенным титрованием. При прямом определении меди с ПАНом к анализируемому раствору добавляют ацетатный буферный раствор и индикатор. Тотчас доводят раствор до кипения и тируют раствором ЭДТА до очень резкого перехода темно-фиолетовой окраски в капарсечно — желтую.

По Васильеву, медь можно определить амперометрическим титрованием. Для этого анализируемый раствор помещают в мерную колбу вместимостью 100мл, добавляют 2 М серной кислоты, доводят до метки водой и тщательно перемешивают. Аликвоту помещают в электролизер, добавляют KI и титруют раствором тиосульфата натрия, погружая платиновый электрод, соединяя цепь мостиком из фильтровальной бумаги, при этом во время титрования должна работать магнитная мешалка.

Также медь можно определить методом внутреннего электролиза. Он позволяет выделить медь, отделяя ее от бериллия, цинка, марганца, кобальта, никеля, олова (IV), железа, алюминия, лантана, хрома, галлия, индия, таллия (I), циркония, тория, теллура (IV), ванадия, щелочноземельных металлов, магния, кадмия, свинца, арсенатов, титана, уранили вольфрамат-ионов, прибавляя перед электролизом 10%-ный раствор ЭДТА в количестве, по крайней мере в 10 раз превышающем содержание этих ионов, разбавляя раствор и приводя его рН к 9,0. Электролиз надо проводить с цинковым анодом. Вместе с медью в этих условиях выделяются только серебро и висмут. Если предполагается присутствие этих двух элементов, то рекомендуется их выделить сначала в тех же условиях, но с добавлением 10%-ного раствора цианида калия для связывания меди.

При относительно большом содержании меди в сточной воде определение ее может быть сделано с большей точностью йодометрическим методом. Один из его вариантов, в котором мешающее влияние солей железа (III) устраняется путем добавления к раствору бифторида аммония.

Также медь можно определить пиридин — роданидным методом. При прибавлении к раствору соли меди роданида аммония и пиридина образуется комплекс [Cu (C5H5N2)](NCS)2, который при взбалтывании раствора с хлороформом переходит в органический слой, окрашивая его в зеленый цвет.

Определению мешают извлекаемые хлороформом (и при этом его окрашивающие) органические вещества. Если они присутствуют, то их извлекают хлороформом до образования меднороданового комплекса.

Однин из точных методов определения меди (II) это метод с применением диэтилдитиокарбамата натрия. Ионы меди реагируют с диэтилдитиокарбаматом натрия (C2H5)2NCS2Na с образованием коричневого внутрикомплексного соединения, которое растворяется в четыреххлористом углероде, окрашивая его в желто-коричневый цвет. Оптическая плотность получаемых растворов в широких пределах пропорциональна концентрации меди. Четыреххлористым углеродом можно экстрагировать как из слабокислой, так и аммиачной среды, но при использовании последней и добавления цитрата аммония и ЭДТА полнее устраняется мешающее влияние других катионов. В этих условиях в реакцию с диэтилдитиокарбаматом помимо меди вступают лишь висмут, серебро и ртуть. Однако комплексы серебра и ртути практически бесцветны и на определение меди не влияют. Комплекс висмута окрашивает ССl4 в желтый цвет, но окраска эта по своей интенсивности в 15 раз слабее окраски, получаемой от раствора комплекса меди той же концентрации. В большинстве случаев этим мешающим влиянием висмута можно пренебречь, если же последнего много — рассчитать поправку и ввести ее в результат определения меди.

Обнаружение катионов меди можно провести с помощью следующих реакций:

1. Реакция с водным раствором аммиака NH4OH.

Катионы меди Cu2+ в избытке раствора аммиака переходят в комплексный ион [Cu (NH3)4]2+ лазурно-синего цвета. Особенно интенсивная окраска с нитратом меди. Если избыток NH4OH прилить к сульфату меди, то окраска аммиаката меди получится бледной, но при добавлении HNO3 она усиливается.

2. Реакция с роданидом калия или аммония.

С роданидом калия или аммония катионы Сu2+ образуют черный осадок роданида двухвалентной меди Cu (CNS)2, который с течением времени постепенно белеет вследствие разложения его на родан (CNS)2 и роданид одновалентной меди CuCNS. Осадок роданидов меди Cu (CNS)2 и CuCNS в избытке KCNS нерастворим. Другие катионы шестой группы не мешают открытию Сu2+ этой реакцией, т.к. катионы кадмия и кобальта осадка при этом не образуют, а осадки роданидов никеля и ртути в избытке реактива легко растворяются.

Предельная открываемая концентрация катионов Сu2+ этой реакцией меньше 1 мг/л.

3. Реакция с иодидом калия.

Йодид калия восстанавливает ионы двухвалентной меди с образованием осадка йодида одновалентной меди Cu2J2(белого цвета), который выделяющимся при этом свободным йодом окрашивается в бурый цвет:

медь соединение минерализатор человек.

CuSO4 + 2 KJ = CuJ2 v + K2SO4;

и далее.

• 2 CuJ2 = Cu2J2 v + J2.
• 4. Восстановление Сu2+ до металлической меди.

Если раствор, содержащий катионы меди, подкислить серной кислотой и поместить в него алюминиевую, цинковую или железную пластинку, через некотороевремя пластинка покроется красноватым налетом металлической меди: Cu2+ +Zn = Сu v + Zn2+.

5. Реакция с гексаноцианоферратом (II) калия K4[Fe (CN)6].

Cu2+ - ионы с гексацианоферратом (II) калия образуют темно-красный осадок Cu2[Fe (CN)6].

6. Реакция с тиосульфатом натрия.

Сu2+ - ионы с тиосульфатом натрия в кислой среде при нагревании образуют черный осадок Cu2S:

2 Cu2+ + 3 S2O32- + Н2O ® Cu2S v + S4O62- + SO42- + 2 H+;

Cu2+ + e- ® Cu1+;

• 2 S2O32- > S4O62- + 2e-.
• 10−15 капель исследуемого раствора помещают в пробирку, прибавляют 2н. раствор серной кислоты до явно кислой реакции (рН = 2) и 2−3 кристаллика тиосульфата натрия, полученную смесь нагревают почти до кипения. В случае присутствия Cu2±ионов образуется черный осадок. Проведению реакции мешают Hg2±ионы.