SADRŽAJ

19
SADRŽAJ 1. ANALIZA VODE ............1 KALIBRACIJA PIPETE …………2 ODREĐIVANJE TVRDOĆE VODE ...............5 ODREĐIVANJE UKUPNE TVRDOĆE ................5 ODREĐIVANJE SADRŽAJA KALCIJA ................6 ODREĐIVANJE SADRŽAJA KALCIJA I MAGNEZIJA U SMJESI ................7 ODREĐIVANJE ALKALIJSKIH I ZEMNOALKALIJSKIH METALA PLAMENOM FOTOMETRIJOM 8............... ODREĐIVANJE Li, Na, K ILI Ca ................8 ODREĐIVANJE KALCIJA U VODI NAKON ODVAJANJA OD MAGNEZIJA ................9 ODREĐIVANJE KLORIDA MOHROVOM METODOM .............11 ODREĐIVANJE ORGANSKIH SASTOJAKA U VODI .............12 ODREĐIVANJE ALIFATSKIH UGLJIKOVODIKA .............15 STATISTIČKA OBRADBA REZULTATA .............18 2. ANALIZA UMJETNIH GNOJIVA ..........19 KVALITATIVNA ANALIZA – ODABRANE REAKCIJE .............19 SPEKTROFOTOMETRIJSKO ODREĐIVANJE NITRATA .............22 ODREĐIVANJE AMINSKOG DUŠIKA PO KJELDAHLU .............24 SPEKTROFOTOMETRIJSKO ODREĐIVANJE FOSFATA .............26 ODREĐIVANJE KALIJA PLAMENOM FOTOMETRIJOM .............29 STATISTIČKA OBRADBA REZULTATA .............29 3. ANALIZA TLA ...…..30 KVALITATIVNA ANALIZA, SNIMANJE I ASIGNACIJA IR SPEKTARA, ODREĐIVANJE NITRATA, ODREĐIVANJE FOSFATA, ODREĐIVANJE KALIJA, ODREĐIVANJE DUŠIKA ……….33 ODREĐIVANJE VLAGE ……….34 ODREĐIVANJE UKUPNE ORGANSKE TVARI ……….34 MINERALNI DIO TLA ……….34 ODREĐIVANJE pH TLA ……….34ii 4. ODREĐIVANJE SADRŽAJA ŽELJEZA U ČAJU ..........35 SPEKTROFOTOMETRIJSKO ODREĐIVANJE ŽELJEZA U ČAJU TIOCIJANATNOM METODOM 35............. SPEKTROFOTOMETRIJSKO ODREĐIVANJE ŽELJEZA U OBLIKU KOMPLEKSNOG SPOJA S 1,10-

Transcript of SADRŽAJ

Page 1: SADRŽAJ

SADRŽAJ1. ANALIZA VODE ............1KALIBRACIJA PIPETE …………2 ODREĐIVANJE TVRDOĆE VODE ...............5 ODREĐIVANJE UKUPNE TVRDOĆE ................5 ODREĐIVANJE SADRŽAJA KALCIJA ................6 ODREĐIVANJE SADRŽAJA KALCIJA I MAGNEZIJA U SMJESI ................7 ODREĐIVANJE ALKALIJSKIH I ZEMNOALKALIJSKIH METALA PLAMENOM FOTOMETRIJOM 8...............ODREĐIVANJE Li, Na, K ILI Ca ................8ODREĐIVANJE KALCIJA U VODI NAKON ODVAJANJA OD MAGNEZIJA ................9 ODREĐIVANJE KLORIDA MOHROVOM METODOM .............11 ODREĐIVANJE ORGANSKIH SASTOJAKA U VODI .............12 ODREĐIVANJE ALIFATSKIH UGLJIKOVODIKA .............15 STATISTIČKA OBRADBA REZULTATA .............182. ANALIZA UMJETNIH GNOJIVA ..........19 KVALITATIVNA ANALIZA – ODABRANE REAKCIJE .............19 SPEKTROFOTOMETRIJSKO ODREĐIVANJE NITRATA .............22 ODREĐIVANJE AMINSKOG DUŠIKA PO KJELDAHLU .............24 SPEKTROFOTOMETRIJSKO ODREĐIVANJE FOSFATA .............26 ODREĐIVANJE KALIJA PLAMENOM FOTOMETRIJOM .............29 STATISTIČKA OBRADBA REZULTATA .............293. ANALIZA TLA ...…..30 KVALITATIVNA ANALIZA, SNIMANJE I ASIGNACIJA IR SPEKTARA, ODREĐIVANJE NITRATA, ODREĐIVANJE FOSFATA, ODREĐIVANJE KALIJA, ODREĐIVANJE DUŠIKA ……….33ODREĐIVANJE VLAGE ……….34 ODREĐIVANJE UKUPNE ORGANSKE TVARI ……….34 MINERALNI DIO TLA ……….34 ODREĐIVANJE pH TLA ……….34ii4. ODREĐIVANJE SADRŽAJA ŽELJEZA U ČAJU ..........35 SPEKTROFOTOMETRIJSKO ODREĐIVANJE ŽELJEZA U ČAJU TIOCIJANATNOM METODOM 35............. SPEKTROFOTOMETRIJSKO ODREĐIVANJE ŽELJEZA U OBLIKU KOMPLEKSNOG SPOJA S 1,10-FENANTROLINOM KAO LIGANDOM 39............. ODREĐIVANJE SASTAVA KOMPLEKSNOG SPOJA Fe(II)-FENANTROLIN 40............. STATISTIČKA OBRADBA REZULTATA .............425. ANALIZA VITAMINA C ..........43 ODREĐIVANJE SADRŽAJA ASKORBINSKE KISELINE U TABLETI VITAMINA C KLASIČNOM KISELO-BAZNOM TITRACIJOM

Page 2: SADRŽAJ

43............. ODREĐIVANJE SADRŽAJA ASKORBINSKE KISELINE U TABLETI VITAMINA C POTENCIOMETRIJSKOM KISELO-BAZNOM TITRACIJOM 44............. ODREĐIVANJE SADRŽAJA ASKORBINSKE KISELINE U TABLETI VITAMINA C JODOMETRIJSKOM TITRACIJOM 45............. ANALIZA TABLETE VITAMINA C IRSPEKTROSKOPIJOM 46............. ANALIZA TABLETE VITAMINA C RAMANOVOM SPEKTROSKOPIJOM 48............. ANALIZA TABLETE VITAMINA C POMOĆU HPLC ..………49 STATISTIČKA OBRADBA REZULTATA .............526. ANALIZA BUBREŽNIH KAMENACA ..........53 ODREĐIVANJE SASTAVA BUBREŽNIH KAMENACA INFRACRVENOM SPEKTROSKOPIJOM .............53 ODREĐIVANJE SASTAVA BUBREŽNIH KAMENACA RAMANOVOM SPEKTROSKOPIJOM .............54 ANALIZA KOZMETIČKIH PRIPRAVAKA ..........55 PROCJENA DJELOTVORNOSTI SREDSTAVA ZA ZAŠTITU OD SUNČEVIH OPEKOTINA: UV/VISSPEKTROFOTOMETRIJA 55............. ATR-SPEKTROSKOPIJA: SREDSTVA ZA ZAŠTITU OD SUNČEVIH OPEKOTINA 56.............iii7. ANALIZA TONIKA ..........57 FLUORIMETRIJSKO ODREĐIVANJE SADRŽAJA KININA U TONIKU 57............. STATISTIČKA OBRADBA REZULTATA .............598. KVALITATIVNA SPEKTROGRAFSKA ANALIZA ..........609. IDENTIFIKACIJA SPOJA TEMELJEM INTERPRETACIJE SPEKTARA 62..........10. HPLC – RAČUNALNA SIMULACIJA ..........6311. KVALITATIVNA ORGANSKA ANALIZA – RAČUNALNA SIMULACIJA 66..........12. LITERATURNI IZVORI ..........68Viši praktikum iz analitičke kemije, interna skripka, ZAK, Zagreb, 2003. 12. ANALIZA VODE Sedamdeset posto površine Zemlje prekriveno je vodom. Od ukupne količine voda na Zemlji čak oko 97 % otpada na slane vode, dok samo oko 3 % otpada na slatke vode. Zdravlje čovječanstva i društveni razvoj zavisi od opskrbe dovoljnim količinama slatke vode, kako po količini tako i po kakvoći, potrebne za piće, kuhanje i osobnu higijenu.

Page 3: SADRŽAJ

Temeljni zahtjevi o kakvoći voda za piće u Republici Hrvatskoj opisani su u Pravilniku o temeljnim zahtjevima za prirodne mineralne, izvorske i stolne vode (NN, 58/99), Pravilniku o zdravstvenoj ispravnosti vode za piće (NN, 46/94) i Pravilniku o izmjenama i dopunama Pravilnika o zdravstvenoj ispravnosti vode za piće (NN, 49/97). U analizi realnih uzoraka mogu se obuhvatiti različiti parametri opisani pravilnicima, kao što su tvrdoća vode, kemijska potrošnja kisika, udio klorida, ugljikovodika, fosfata, metalnih iona i slično, koji su izravan ili neizravan pokazatelj čistoće ili mogućih zagađenja. vježbe: • kalibracija pipete • određivanje vrijednosti pH • kvalitativna analiza • određivanje suhog ostatka • određivanje tvrdoće vode kompleksometrijskom titracijom • određivanje alkalijskih i zemnoalkalijskih metala plamenom fotometrijom • određivanje klorida po Mohru • određivanje ukupne organske tvari (KPK) titracijom s KMnO4• određivanje alifatskih ugljikovodika IR spektrofotometrijom • statistička obradba podataka Viši praktikum iz analitičke kemije, interna skripka, ZAK, Zagreb, 2003. 2 KALIBRACIJA PIPETE • kemikalije: t destilirana voda • suđe: t trbušasta pipeta t propipeta t prikladne čašice ili posudice za vaganje t termometar • postupak: t izvagati prazne suhe čašice t pipetirati po 10,00 ml u svaku t ostaviti stajati 5 minuta (ili do kraja pipetiranja serije) zbog temperaturne stabilizacije t izvagati čašice s odpipetiranom vodom t na temelju priloženih tablica izračunati pojedinačne pipetirane volumene i zaokružiti na tri decimale t izmjeriti temperaturu destilirane vode nakon vaganja • račun: t srednja vrijednost t medijan t standardno odstupanje t varijanca t relativno standardno odstupanje t koeficijent varijacije t najveća vrijednost t najmanja vrijednost t raspon

Page 4: SADRŽAJ

t apsolutna pogreška mjerenja t relativna pogreška mjerenja • grafički prikaz: t iz podataka o pipetiranim volumenima odabrati deset uskih područja vrijednosti t iz podataka očitati broj eksperimentalnih točaka koje se pojavljuju u pojedinom uskom području t izračunati postotak mjerenih podataka iz svakog uskog područja u odnosu na ukupan broj mjerenih podataka t grafički prikazati (histogram) postotak učestalosti prema odabranom uskom području t procijeniti izgled normalne (Gaussove) krivulje Viši praktikum iz analitičke kemije, interna skripka, ZAK, Zagreb, 2003. 3Viši praktikum iz analitičke kemije, interna skripka, ZAK, Zagreb, 2003. 4 VOLUMEN 1,0000g VODE IZVAGANE NA ZRAKU Primjer: Viši praktikum iz analitičke kemije, interna skripka, ZAK, Zagreb, 2003. 5ODREĐIVANJE TVRDOĆE VODE Tvrdoća vode definirana je kao zbroj masenih koncentracija kalcijevih i magnezijevih soli. Pojam tvrdoća vode obuhvaća tri podpojma: ukupnu, karbonatnu i stalnu tvrdoću vode. Ukupnu tvrdoću čine sve soli kalcija i magnezija (stroncija, mangana, željeza i aluminija). Karbonatnu ili prolaznu tvrdoću čine kalcijevi i magnezijevi karbonati i hidrogenkarbonati. Naziv prolazna tvrdoća proizlazi iz činjenice da se takova tvrdoća može ukloniti prokuhavanjem vode. Nekarbonatnu ili stalnu tvrdoću u pristustvu navedenih kationa uvjetuju sulfati, kloridi, nitrati, a u manjoj mjeri borati, jodidi i ostali anioni. Stalna tvrdoća vode je razlika ukupne i karbonatne tvrdoće. Ova se tvrdoća ne može ukloniti iskuhavanjem vode. Tvrdoća vode izražava se u stupnjevima: ― njemački 1 stupanj = 10 mg CaO/ l ― francuski 1 stupanj = 10 mg CaCO3/ l ― engleski 1 stupanj = 10 mg CaCO3/ 700 ml U svim slučajevima ukupna količina kalcija i magnezija izražava se putem ekvivalente količine kalcija. U nas su najviše u uporabi njemački stupnjevi tvrdoće. ODREĐIVANJE UKUPNE TVRDOĆE U Erlenmayerovu tikvicu pipetirajte 20,0 ml otopine uzorka i dodajte 20 ml vode. Ako je otopina uzorka jako kisela, potrebno ju je neutralizirati otopinom NaOH (univerzalni indikator papir). U tikvicu dodajte 10 ml amonijačnog pufera pH 10 i oko 0,1 g (na vrhu spatule) indikatora eriokrom crnila T. Viši praktikum iz analitičke kemije, interna skripka, ZAK, Zagreb, 2003. 6 Otopinu titrirajte s 0,02 M EDTA do promjene boje otopine iz ljubičastocrvene u plavu. Utrošak odgovara zbroju kalcija i magnezija u uzorku. Izračunajte ukupnu količinu kalcija i magnezija u uzorku. Izrazite ukupnu tvrdoću vode u njemačkim, engleskim i francuskim

Page 5: SADRŽAJ

stupnjevima. U Erlenmayerovu tikvicu pipetirajte 20,0 ml otopine uzorka i dodajte 20 ml vode. Ako je otopina uzorka jako kisela, potrebno ju je neutralizirati otopinom NaOH (univerzalni indikator papir). U otopinu dodajte ½ tablete indikatorpufer* te nakon što se otopi još 1 ml konc. NH4OH. Otopina se titrira s 0.02 M EDTA do oštrog prelaza boje iz crvene u zelenu (s blijedo sivim odsjajem). Utrošak odgovara zbroju kalcija i magnezija u uzorku. Izračunajte ukupnu količinu kalcija i magnezija u uzorku. Izrazite ukupnu tvrdoću vode u njemačkim, engleskim i francuskim stupnjevima. *Indikator pufer tablete (Merck) sadržavaju Eriokrom crnilo T kao specifični metalni indikator. Pripravljene su kao miješani indikator te pokazuju vrlo izražen prijelaz boje iz crvene preko prijelazne sive u zelenu. U tableti je također uključen dio pufera, stoga je u titraciji potreban samo dodatak otopine amonijaka. Uporaba indikator-pufer tableta umjesto Eriokrom crnila T najčešće omogućuje točniju i bržu titraciju. Indikator-pufer tablete su stabilne. ODREĐIVANJE SADRŽAJA KALCIJA U Erlenmayerovu tikvicu pipetirajte 20,0 ml otopine uzorka, dodajte oko 10 ml otopine NaOH (c = 5M) do najmanje pH 12 (specijalni indikator papir ''Alkalit'' pH 9,5-13). Dodajte oko 0.1 g mureksida (na vrhu spatule). Otopinu titrirajte sa 0.02 M EDTA do promjene boje otopine iz vinskocrvene u plavu. Titrirati se mora brzo i uz snažno miješanje da se spriječi taloženje kalcijevog hidroksida. Utrošak EDTA odgovara sadržaju kalcija u otopini. Izračunajte sadržaj kalcija u otopini. Viši praktikum iz analitičke kemije, interna skripka, ZAK, Zagreb, 2003. 7U Erlenmayerovu tikvicu pipetirajte 10,0 ml otopine uzorka, dodajte vode do 100 ml i zalužite s NaOH (c=5M). Dodajte 20 mg kalcein miješanog indikatora. Otopinu titrirajte sa 0.02 M EDTA do nestanka žuto-zelene fluorescentne boje i početka razvijanja nefluorescentne ljubičaste. Utrošak EDTA odgovara sadržaju kalcija u otopini. Izračunajte sadržaj kalcija u otopini. U Erlenmayerovu tikvicu pipetirajte 20,0 ml otopine uzorka. Priredite otopinu od 2,5 g KOH u 10 ml vode koja se dodaje uzorku da se istaloži prisutan magnezij i ugodi pH vrijednost na 12 (specijalni indikator papir ''Alkalit'' pH 9,5-13). Dodajte 5-10 kapi otopine kalcon karboksilne kiseline ili otopine kalcona. Otopinu titrirajte sa 0,02 M EDTA do promjene boje iz vinskocrvene u plavu. Titrirati se mora brzo i uz snažno miješanje (najbolje uz elektromagnetsku miješalicu). Utrošak EDTA odgovara sadržaju kalcija u otopini. Izračunajte sadržaj kalcija u otopini. ODREĐIVANJE SADRŽAJA KALCIJA I MAGNEZIJA U SMJESI U Erlenmayerovu tikvicu pipetirajte 20,0 ml otopine uzorka, dodajte 20 ml vode i provjerite neutralnost otopine. Dodajte 2 ml 15%-tne otopine NaOH i

Page 6: SADRŽAJ

0,2 ml 0,4%-tne otopine kalcon karboksilne kiseline. Otopinu titrirajte, uz snažno miješanje, sa 0,02 M EDTA do promjene boje iz ružičaste u plavu. Utrošak EDTA odgovara sadržaju kalcija u otopini. Nakon titracije istoj otopini dodajte 1-5 ml H2O2 i zagrijte sadržaj tikvice do obezbojenja. Eventualno prisutan talog magnezijevog hidroksida otopite uz dodatak konc. HCl, dodajte jednu indikator pufer tabletu i 1-2 ml konc. NH4OH. Otopinu titrirajte s 0,02 M EDTA do promjene boje iz crvene u zelenu. Utrošak EDTA odgovara sadržaju magnezija u otopini. Izračunajte sadržaj kalcija i magnezija u otopini. Izrazite tvrdoću vode u njemačkim, engleskim i francuskim stupnjevima. Viši praktikum iz analitičke kemije, interna skripka, ZAK, Zagreb, 2003. 8 ODREĐIVANJE ALKALIJSKIH I ZEMNOALKALIJSKIH METALA PLAMENOM FOTOMETRIJOM Atomska emisijska spektroskopija koja primjenjuje plamen, a naziva se plamenom emisijskom spektroskopijom ili plamenom fotometrijom, vrlo se široko primjenjuje u elementnoj analizi. Najvažnija joj je primjena u određivanju natrija, kalija, litija i kalcija, posebice u biološkim tekućinama i tkivima. Zbog svoje prikladnosti, brzine i relativno malih interferencija, postala je metodom odabira za te elemente, koje je inače teško odrediti. Plamenom se fotometrijom mogu određivati i drugi elementi. Analitičke tehnike za plamenu emisijsku spektroskopiju uključuju primjenu kako metode baždarne krivulje, tako i metode dodatka standarda. Nadalje, mogu se upotrijebiti i unutrašnji standardi za kompenzaciju varijabla plamena. Jednostavni filtarski fotometri vrlo su prikladni za rutinska određivanja navedenih elemenata. Za uklanjanje pobude većine drugih metala primjenjuje se niskotemperaturni plamen. Kao posljedica toga, spektri su jednostavni, a interferencijski filtri se mogu upotrijebiti za izdvajanje željene emisijske linije. ODREĐIVANJE Li, Na, K ILI Ca 1. U uzorku nepoznatog sastava poznatim postupkom kvalitativno odredite prisutan kation. 2. Pripravite niz standardnih otopina odabranih alkalijskih i/ili zemnoalkalijskih metala i primjenom metode baždarne krivulje odredite koncentraciju pripadnog elementa u nepoznatom uzorku. 3. Pripravite niz otopina analiziranog elementa prema metodi dodatka standarda i odredite njegovu koncentraciju u uzorku. Viši praktikum iz analitičke kemije, interna skripka, ZAK, Zagreb, 2003. 9POSTUPAK: (Plameni fotometar – Buck/Jenway FPF7) • pripraviti standardne otopine i otopine uzoraka • uključiti plameni fotometar sukladno pravilima propisanim u «Uputama» • ugoditi očitanje prema slijepom uzorku (otopina s istom matricom, ali bez analita – najčešće deionizirana voda) • aspirirati otopinu standarda najviše dopuštene koncentracije («topstandard») i ugoditi odziv na 100 jedinica ili koristeći se decimalnim mjestima (1.0 V odgovara očitanju 100) najviše dopuštene koncentracije: Î Na 10 ppm

Page 7: SADRŽAJ

Î K 10 ppm Î Ca 100 ppm Î Li 100 ppm Î Ba 300 ppm • provjeriti očitanje «slijepog uzorka» i «top-standarda» • aspirirati pripravljene standardne otopine u nizu rastućih koncentracija i očitati vrijednost stabilnog signala • aspirirati otopinu uzorka nepoznate koncentracije i očitati vrijednost stabilnog signala • isključiti plameni fotometar sukladno pravilima propisanim u «Uputama» PRIKAZ REZULTATA: • nacrtati baždarni dijagram (grafički prikaz očitanja, intenziteta, prema koncentraciji standardnih otopina), • odrediti koncentraciju u uzorku interpolacijom vrijednosti očitanja na kalibracijskoj krivulji. Viši praktikum iz analitičke kemije, interna skripka, ZAK, Zagreb, 2003. 10 ODREĐIVANJE KALCIJA U VODI NAKON ODVAJANJA OD MAGNEZIJA PRIBORodmjerne tikvice od 10 ml pipeta graduirana, 1 ml pipeta trbušasta, 2 ml odmjerna tikvica od 100 ml čaša, 250 ml menzura, 10 ml menzura, 25 ml čaša, 100 ml kapalice sinter lijevak G-4 boca sisaljka satna stakla OTOPINEkalcijev klorid, c = 100,0 mg/l amonijev oksalat, 4%-tna otopina klorovodična kiselina (1:1) klorovodična kiselina, konc. amonijev klorid (1:1) metilno crvenilo srebrov nitrat, 1 %-tna otopina (u H2O di) kalijev permanganat, c = 0.1 M deionizirana voda 1. PRIPRAVA STANDARDNIH OTOPINA U odmjernim tikvicama od 10 ml pripravite sljedeće standardne otopine CaCl2: 0, 10,0, 25, 50 i 100 mg/l. U svaku tikvicu odpipetirajte po 0.30 ml HCl (1:1). Nadopunite do oznake deioniziranom vodom. 2. PRIPRAVA UZORKA ZA ANALIZU A) Uzorak pitke vode razrijedite dva do pet puta u tikvici od 10,00 ml te dodajte 0,30 ml HCl (1:1). B) Odmjerite 100,00 ml pitke vode u čaši ud 250 ml. Dodajte 10 ml HCl (1:1) i 2 kapi metilnog crvenila. Ugrijite otopinu do vrenja i polagano dodajte 25 ml

Page 8: SADRŽAJ

vruće 4 %-tne otopine amonijevog oksalata. Ukoliko nastane talog, treba ga Viši praktikum iz analitičke kemije, interna skripka, ZAK, Zagreb, 2003. 11otopiti dodatkom nekoliko kapi HCl konc. U bistru vruću otopinu postupno dodajte amonijev hidroksid (1:1) do prijelaza boje od crvene u žutu. Nakon slijeganja taloga, ispitajte potpunost taloženja dodatkom nekoliko kapi amonijevog oksalata. Pripravljenu otopinu ostavite stajati približno 1 sat. Potom filtrirajte preko sinter lijevka G-4. Ispirite talog deioniziranom vodom do negativne reakcije na kloridne ione (dodatak AgNO3!) i na oksalatne ione (dodatak KMnO4!). Isprani talog otopite u 15 ml HCl (1:1), filtrat kvantitativno prenesite u odmjernu tikvicu od 100 ml i nadopunite do oznake deioniziranom vodom. 3. MJERENJE I PRIKAZ PODATAKA • Plamenofotometrijski izmjerite emisijske intenzitete svih standardnih otopina, te uzorka pripravljenog kako je opisano u 2. A) i u 2.B). • Nacrtajte baždarni dijagram. • Pomoću baždarnog dijagrama odredite koncentraciju kalcija u uzorku pitke vode pripravljenom za analizu na dva različita načina (ishodni uzorak!). ODREĐIVANJE KLORIDA MOHROVOM METODOM Argentometrijske metode koriste se srebrovim nitratom kao titracijskim reagensom. To su taložne titracije, te se primjenjuju za određivanje aniona, ponajprije halogenida, koji talože u obliku srebrovih soli. Za određivanje završne točke nekih taložnih titracija može se primijeniti Mohrova metoda. Indikator je otopina kalijevog kromata. Pošto se završi reakcija s titransom, prvi suvišak srebrovog iona reagira s kromatom, pri čemu nastaje crveni talog, čija pojava označuje završnu točku titracije: 2 Ag+ + CrO42-⇔ Ag2CrO4(s). Viši praktikum iz analitičke kemije, interna skripka, ZAK, Zagreb, 2003. 12 POSTUPAK: • pipetirati u Erlenmayerovu tikvicu 50.00 ml uzoorka vode (pH 6.5-7.5) • dodati nekoliko kapi K2CrO4 (0.1 M) • titrirati standardnom otopinom AgNO3 (c = 0.05 M u H2O di.) do pojave narančastosmeđeg taloga • izračunati sadržaj klorida u analiziranom uzorku ODREĐIVANJE ORGANSKIH SASTOJAKA U VODI Molekulska struktura mnogobrojnih i raznovrsnih prirodnih organskih sastojaka vode ne može se jednostavno opisati. Onečišćenje vode odnosi se na spojeve nepoželjne prema ljudskoj procjeni, a među glavnim onečišćenjima nalaze se organski dodatci vodi. To su otpadni produkti ljudske djelatnosti u proizvodnji i potrošnji različitih materijala, te izlučni produkti. Elementni sastav organskih sastojaka vode čine poglavito ugljik, vodik, kisik, dušik i fosfor. Zbog poteškoća povezanih sa strukturom i raznolikošću organskih sastojaka, pretežito se rabe skupni čimbenici koji pokazuju ukupan elementni sastav. Određivanje ukupnog organskog ugljika (Total Organic Carbon, TOC)

Page 9: SADRŽAJ

obuhvađa ukupan ugljik vezan u organskim spojevima, a temelji se na spaljivanju odmjerenog volumena profiltrirane vode, te konačnom određivanju ugljika bilo kao ugljičnog dioksida ili kao metana, različitim instrumentnim mjernim tehnikama. Biološka potrošnja kisika je masa otopljenog molekulskog kisika, koji je potreban za katalitičku oksidacijsku razgradbu ili pregradbu organskih sastojaka djelovanjem mikroorganizama, uz određene uvjete i u određenim vremenskim razmacima. Viši praktikum iz analitičke kemije, interna skripka, ZAK, Zagreb, 2003. 13Kemijska potrošnja kisika je količina oksidacijskog sredstva (KMnO4, K2Cr2O7) preračunata na kisik, utrošena za oksidaciju organskih sastojaka vode uz određene uvjete. Utrošak KMnO4 vrlo se često smatra relativnim pokazateljem količine organskih sastojaka u vodi. Postupak određivanja kemijske potrošnje kisika temelji se na oksidaciji organskih sastojaka u vodi pomoću otopine KMnO4 poznate koncentracije, pri temperaturi vrenja u vremenskom razdoblju od 10 minuta, za što se utroši određena količina kalijevog permanganata. Kalijev permanganat u kiseloj sredini reagira prema jednadžbi: 2 KMnO4 + 3 H2SO4 ⇔ K2SO4 + 2 MnSO4 + 5 O + 3 H2O. Oslobođeni kisik oksidira organsku tvar nazočnu u vodi, ali ne potpuno. Stoga je ova uobičajena i vrlo često rabljena metoda samo relativno mjerilo količine organske tvari, otopljene ili suspendirane u vodi. Ovisno o vrsti i količini organske tvari nazočne u vodi, utroše se ekvivalentne količine kalijevog permanganata, koje se mogu odrediti titrimetrijski natrijevim oksalatom ili oksalnom kiselinom. Vrijednosti utroška KMnO4 nalaze se najčešće u sljedećim koncentracijskim područjima: • 20-30 mg/l površinske vode ⇒• 3-8 mg/l vode temeljnice ⇒• 20-150 mg/l onečišćene vode. ⇒Izražavaju se kao mg O2/l, pri čemu MDK za pitke vode iznosi 3. POSTUPAK 1. Priprava otopine KMnO4 približne koncentracije c(KMnO4) ≈ 0,002 mol/l Izračunajte masu KMnO4 potrebnu za pripravu 500 ml otopine približne koncentracije c(KMnO4) ≈ 0,002 mol/l. Vagnite KMnO4 na tehničkoj vagi, otopite u 500 ml destilirane vode, te otopinu grijite 30 minuta pri temperaturi Viši praktikum iz analitičke kemije, interna skripka, ZAK, Zagreb, 2003. 14 nešto nižoj od temperature vrenja. Otopinu ohladite pod mlazom vode, filtrirajte preko sinter lijevka (G-4) i spremite u tamnu bocu. 2. Priprava standardne otopine Na2C2O4 koncentracije c(Na2C2O4) = 0,002 mol/l Na analitičkoj vagi odvagnite oko 0,067 g Na2C2O4 s točnošću od 0.1 mg sljedećim načinom: • Odvagnite zatvorenu posudicu za vaganje s Na2C2O4. • U odmjernu tikvicu od 100 ml prenesite kroz lijevak potrebnu masu Na2C2O4. • Opetovano odvagnite posudicu s ostatkom Na2C2O4. Iz razlike prve i druge odvage izračunajte točnu masu natrijevog oksalata.

Page 10: SADRŽAJ

Lijevak isperite destiliranom vodom, te dodajte 5-6 kapi konc. H2SO4. Sadržaj tikvice lagano ugrijite, dok se ne otopi sav Na2C2O4. Potom otopinu ohladite i destiliranom vodom nadopunite do oznake. 3. Standardizacija otopine KMnO4U Erlenmayerovu tikvicu pipetirajte 10,00 ml standardne otopine Na2C2O4, dodajte 5 ml H2SO4 (1:3) i otopinu ugrijite na 60-70 °C. Takvu toplu otopinu titrirajte pripravljenom otopinom KMnO4 do nastanka ružičaste boje koja se zadrži najmanje 30 sekunda. (Nakon dodatka prvih kapi treba pričekati da se otopina obezboji, pa onda nastaviti s titracijom!) Pomoću tri paralelne titracije natrijevog oksalata kalijevim permanganatom izračunajte točnu koncentraciju c(1/5KMnO4) pripravljene otopine. 4. Određivanje kemijske potrošnje kisika Uzorak prirodne vode filtrirajte preko naboranog filter papira u čašu. Odmjerite 100,00 ml filtrata u Erlenmayerovu tikvicu od 250 ml, dodajte 15 ml H2SO4(1:3), zagrijite do vrenja i kuhajte 5 minuta. U vrući uzorak dodajte 15,00 ml standardne otopine KMnO4. Kuhajte još 10 minuta, te u otopinu dodajte 15,00 Viši praktikum iz analitičke kemije, interna skripka, ZAK, Zagreb, 2003. 15ml standardne otopine Na2C2O4. Otopinu kuhajte do potpunog obezbojenja. Konačno, vruću otopinu titrirajte standardnom otopinom KMnO4 do pojave ružičaste boje koja se zadržava najmanje 30 sekunda. Utrošak KMnO4 za oksidaciju organske tvari prisutne u uzorku vode izražava se u mg O2 po 1 l vode. ODREĐIVANJE ALIFATSKIH UGLJIKOVODIKA Složenost infracrvenih spektara, uske apsorpcijske vrpce, te instrumentna ograničenja, poteškoće su koje utječu na mogućnost primjene infracrvene spektrofotometrije za kvantitativnu analizu. Postoje dva načina kojima je moguće nadići poteškoće nastale zbog raspršenja, te apsorpcije zračenja kiveta i otapala. Jedan se sastoji u uzastopnom snimanju spektra otapala i spektra uzorka u istoj kiveti, prema neprekinutom referentnom snopu, čime se u međusoban odnos dovode spektri uzorka i otapala. Drugi način je metoda bazne linije, koja se koristi pretpostavkom da je transmitancija otapala konstantna, ili da se linearno mijenja između dva ramena maksimuma (slika 1.). Budući da se kvantitativna analiza otopina infracrvenom spektrofotometrijom najčešće provodi u kivetama koje su učinjene od materijala prozirnih u infracrvenom dijelu spektra, ali i dobro topljivih u vodi (NaCl, KBr), te da je ugljikovodik raspršen u velikoj količini vode nazočan u vrlo malim Viši praktikum iz analitičke kemije, interna skripka, ZAK, Zagreb, 2003. 16 koncentracijama (primjer: onečišćenje prirodnih voda), spektrofotometrijskoj analizi uzorka mora prethoditi ekstrakcijski postupak. Ekstrakcija se, kao metoda analitičkog odjeljivanja, temelji na stupnju do kojega se otopljene tvari, bilo organske ili anorganske, međusobno razlikuju pri raspodjeli između dva otapala koja se ne miješaju. Osnovni ekstrakcijski postupci (jednostavna, iscrpna, protustrujna ekstrakcija) vrlo se često primjenjuju za odjeljivanje anorganskih vrsta, jer se prikladnim eksperimentnim uvjetima može postići kako specifičnost, tako i selektivnost analitičkog postupka, te povećanje koncentracije analiziranog uzorka prvobitno nazočnog u tragovima. PRIBOR

Page 11: SADRŽAJ

• propipeta • odmjerne tikvice od 10 ml • pipeta graduirana od 10 ml • pipeta trbušasta od 10 ml • tikvica za jodni broj od 250 ml • lijevak za filtriranje • epruveta • stalak za epruvete • fazni filter-papir • tamna boca za otpad OTOPINE • standardna otopina: parafinsko ulje u CCl4 γ = 20 mg/ml • modelni nepoznati uzorak (omjerna tikvica od 100 ml): parafinsko ulje u vodi (konc. područje: 0.05-0.16 g/100 ml) • otapalo: CCl4• realni nepoznati uzorak vode 1. PRIPRAVA STANDARDNIH OTOPINA Potrebno je pripraviti niz standardnih otopina parafinskog ulja u CCl4, koncentracija 4, 8, 12 i 16 mg/ml. Viši praktikum iz analitičke kemije, interna skripka, ZAK, Zagreb, 2003. 172. PRIPRAVA UZORKA NEPOZNATE KONCENTRACIJE Uzorak parafinskog ulja u vodi (modelni ili uzorak vode; v = 100,00 ml) prebacite u tikvicu za jodni broj. U praznu odmjernu tikvicu odpipetirajte 10,0 ml CCl4. Dobro promiješajte i prebacite dodano otapalo u tikvicu za jodni broj. Ekstrahirajte parafinsko ulje u organsko otapalo snažnim mućkanjem tikvice kroz 5 minuta. (Povremeno otvorite čep zbog izjednačavanja tlakova.) Tikvicu ostavite stajati dok se slojevi ne odvoje. Potom gornji sloj dekantiranjem uklonite (vodena faza), a donji sloj (organska faza) koji sadrži mali ostatak vodene faze profiltrirajte kroz fazni filter-papir u epruvetu. Fazni filter-papir zadržava vodenu, a propušta organsku fazu. Epruvetu začepite. 3. MJERENJE PRIPRAVLJENIH UZORAKA Infracrvene spektre svih otopina (niz standardnih otopina koncentracija od 4-20 mg/ml i ekstrahirani uzorak nepoznate koncentracije) snimite u području 4000-2500 cm-1, prema CCl4 kao referentnoj otopini. 4. PRIKAZ PODATAKA Očitajte transmitanciju svih snimljenih spektara pri 2950 cm-1 metodom bazne linije. Nacrtajte dva dijagrama: %T prema c i A prema c. Odredite koncentraciju parafinskog ulja u ishodnom uzorku.