Тема: ОПРЕДЕЛЕНИЕ БРОМИДОВ В ВОДАХ ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

В среднем каждый взрослый человек употребляет в течение суток более 1 литра питьевой воды. Избыток определенных веществ в воде может приводить к хроническим заболеваниям и серьезным последствиям для человека. Чтобы вода была безопасной для организма, необходимо проводить лабораторный контроль уровня содержания токсичных элементов в потребляемой воде.
Соединения брома широко распространены в окружающей среде и играют важную роль в жизни человека. Чаще всего бром встречается в форме бромидов. Большие дозы бромидов вызывают тошноту и рвоту, психические и двигательные расстройства ослабление памяти, внимания, зрения и слуха. Дозы бромида, составляющие концентрацию в плазме крови 12 ммоль/л (96 мг/л плазмы), вызывают бромизм - хроническое состояние интоксикации бромами. Если содержание бромидов достигнет 40 ммоль/л (320 мг/л плазмы) и выше, то это может привести к летальному исходу. Признаки и симптомы бромизма относятся к нервной системе, коже, секрету желез и желудочно-кишечному тракту.
Бромид-ионы входят в группу соединений, уровень которых в водах необходимо отслеживать. Они содержатся в пресной, морской, колодезной воде, а также в сточных водах промышленных предприятий. Кроме того, источником брома являются подземные рассолы, образующиеся в результате калийного производства, добычи нефти и природного газа. Воды, участвующие в процессе гидроразрыва сланцевого газа, также содержат высокие концентрации бромида (~12 мМ). Концентрация бромида в пресной воде обычно колеблется от следовых количеств до ~0,5 мг/л.
По классификации бромиды относят к условно эссенциальным, однако, в процессе обеззараживания питьевой воды бромиды переходят в высокотоксичные соединения бромат-ионов. Поэтому необходимо контролировать содержание бромидов в воде до ее очистки. Пороговая концентрация бромида, при которой не образуются количества бромата, превышающие ПДК, составляет 0,04 мг/дм3.
Бромиды можно определить методами капиллярно-зонного электрофореза, спектрометрии, колориметрии, потенциометрии, хроматографии. Наименьший предел обнаружения достигается методами масс-спектрометрии и ионной хроматографии.
Разрешенные в России методики определения бромидов в воде основаны на методах ионной хроматографии, атомно-эмиссионной спектрометрии, фотометрии, капиллярного элетрофореза, йодометрического и аргентометрического титрования. Наиболее 4
чувствительным является метод ионной хроматографии. Применяемые методики имеют ряд недостатков: необходимость в специальной предварительной обработке образцов, отсутствие селективности (главными мешающими факторами являются хлорид (Cl) и йодид (I) ионы), высокая стоимость оборудования, например, хроматографов, цена которых начинается от одного миллиона рублей и выше.
В российских лабораториях широко используется вольтамперометрический метод анализа ввиду сочетания его высокой чувствительности и простоты с небольшой стоимостью оборудования и себестоимости анализа. В большинстве испытательных лабораторий, контролирующих безопасность питьевой воды имеются
вольтамперометрические анализаторы.
Целью настоящей работы является выбор оптимальных условий определения бромид-ионов в водах вольтамперометрическим методом.
Для достижения вышеизложенной цели поставлены следующие задачи:
1. Изучить и обобщить литературные и информационные данные по определению бромид- ионов в водах различными методами. Выявить основные подходы при определении бромид-ионов вольтамперометрическим методом.
2. Выбрать оптимальные условия определения бромид-ионов в растворах вольтамперометрическим методом: тип индикаторного электрода и условия его подготовки к измерениям; фоновый электролит; параметры регистрации аналитического сигнала (тип и скорость развертки потенциала; необходимость и параметры предварительных этапов; потенциал и время накопления).
3. Изучить мешающее влияние галогенид-ионов на аналитический сигнал бромид-ионов.
4. На основе выбранных условий определения бромид-ионов в растворах предложить методику определения бромид-ионов в водах.
5. Проверить правильность разработанной методики.
Научная новизна работы:
Впервые для определения бромид-ионов применены:
- ультрафиолетовое облучение анализируемых растворов;
- серебряный модифицированный электрод в качестве индикаторного электрода.
Практическая значимость работы заключается в разработке методики определения бромид-ионов в водах методом катодной инверсионной вольтамперометрии

Купить

1. В ходе проведенной работы были изучены и обобщены литературные и информационные данные по определению бромид-ионов в водах различными методами. В результате рассмотрения основных подходов при определении бромид- ионов вольтамперометрическим методом и выявления их недостатков, был выбран метод катодной инверсионной вольтамперометрии с применением серийно выпускаемых амальгамных и серебряных модифицированных электродов.
2. Для определения бромид-ионов в водных растворах методом катодной
инверсионной вольтамперометрии подобраны оптимальные условия: тип
индикаторного электрода (серебряный электрод модифицированный); фоновый электролит и его концентрация (0,5 М НСООН); параметры регистрации аналитического сигнала (постояннотоковая со скоростью 100 мВ/с). Впервые для определения бромид-ионов использовано УФ-облучение анализируемых растворов.
3. Было изучено мешающее влияние хлорид- и йодид-ионов на аналитический сигнал бромид-ионов при регистрации сигнала на СЭМ. Определение возможно при концентрации хлорид-ионов в растворе до 35 мг/дм3; йодид-ионов - до 0,10 мг/дм3.
4. На основе выбранных условий определения бромид-ионов в растворах была предложена методика определения бромид-ионов в водных растворах и природных водах. Предел обнаружения для АмЭ составил 0,001 для СЭМ - 0,0005 мг/дм3.
5. Проведена проверка правильности разработанной методики с применением метода добавок и путем сравнения с результатами, полученными методом ионной хроматографии и методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой
Купить