Разработка комплекса методик определения неорганических форм серы в объектах окружающей среды

• Автор: Арабов, Михаил Шугеевич
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 115 с. : ил.

Обзор литературы

Глава 1. Экологическая роль серы

1.1. Соединения серы в природе

1.1.1. Высокотемпературные реакции геохимического цикла 11 серы

1.1.2. Биохимические процессы образования и разложения 12 сероорганических соединений

1.1.3. Соединения серы как часть техногенного потока в биоце- 17 нозе

1.1.4. Загрязнение атмосферы промышленными выбросами 18 соединений серы

1.2. Биологическое влияние соединений серы

1.3. Влияние соединений серы на техносферу и охрана атмос- 22 феры от загрязнений ими

Глава 2. Методы определения различных форм неорганических 28 соединений серы

2.1. Гравиметрические методы

2.2. Электрохимические методы
2.3. Хроматографические методы
2.4. Спектральные методы
2.5. Титриметрические методы
2.6. Фотометрические методы
2.7. Флуориметрические методы 57 Экспериментальная часть.
Глава 3. Используемые вещества, реактивы, растворы, приме
нявшаяся аппаратура

Глава 4. Поиск нового металлоиндикатора на ион бария
4.1. Спектрофотометрическое исследование цветных реакций 69 реагентов
4.1.1. Выбор оптимальных условий выполнения реакций
4.1.2. Характеристики цветных реакций иона бария с изучае- 71 мыми реагентами
4.2. О возможном строении изучаемых комплексных соедине- 79 ний
Глава 5. Разработка комплекса методик определения неоргани- 81 ческих серосодержащих анионов в водах и почве
5.1. Определение сульфат-иона в водах и почвах
5.1.1. Разработка методики титриметрического определения 82 сульфат-иона с помощью реагента ортаниловый НМ
5.1.2. Определение сульфат-иона в водах и почве с помощью
новой методики и мониторинг объектов Астраханской области
5.2. Ионометрическое определение сульфид-иона в природных
и сточных водах
5.3. Ионохроматографическое определение серосодержащих
неорганических анионов Выводы
Список цитированной литературы

Актуальность темы. Сера благодаря своей способности образовывать соединения в разной степени окисления, является основным минералообразующим и биофильным элементом, имеющим большое хозяйственное и экологическое значение.
В суммарном геохимическом цикле серы особенно велика роль биогенного (микроорганизменного), хемогенного (осадочного), вулканического и техногенного факторов. Распределение кислородных соединений серы в приземной тропосфере и верхней стратосфере определяет региональное за-кисление водоемов, пагубное для биоса, а также образование высоких облаков, влияющих на глобальное изменение климата.
Эксплуатация нефте- и газовых комплексов оказывает существенное воздействие на окружающую среду. Наибольшую опасность представляют аварийные выбросы, создающие угрозу жизни и здоровью эксплуатирующего персонала и населения, а также биологическим системам в зоне непосредственного влияния химически опасных производственных объектов. Поэтому анализ уровня загрязненности окружающей среды соединениями серы - одно из важнейших направлений в экологических исследованиях. В связи с этим особый интерес представляет оценка состава системы серосодержащих анионов сульфид-, сульфит-, сульфат- и тиосульфат-ионов в объектах окружающей среды.
Сложность состава большинства объектов, содержащих соединения серы, выдвигает задачу создания новых селективных, экономичных и надежных методов определения. При анализе таких сложных систем, какими являются смеси неорганических соединений серы в разных степенях ее окисления, неизбежно использование комплекса методик, включающего оптимальный набор оптимальных для конкретного случая методик анализа. Помимо прочих характеристик методик здесь важны также доступность аппаратуры и простота ее эксплуатации.

творимые сульфаты бария или свинца и определении точки эквивалентности по появлению избытка титранта.
В литературе описаны прямые и косвенные методы определения сульфат-иона с использованием осаждения его в виде сульфата свинца. Косвенное определение заключается в осаждении сульфата свинца и оттитровывы-вании избытка иона РЬ2+ раствором гексацианоферрата(П) калия в присутствии смеси гексацианоферрата(Ш) калия и вариаминового синего В [94]. Анализ проводят в водно-органической среде при pH 1 - 3. Не мешают 5-кратные количества ионов №+, К+, 1ЧН4+, Са2+, М§2+, 2п1+, Ре3+ и А13+.
Наиболее широкое применение в качестве металлоиндикатора на ион свинца при титриметрическом определении сульфат-иона нашли дитизон (дифенилтиокарбазон) [95, 96] и дифенилкарбазон [97]. Прямое определение сульфат-иона с этими индикаторами основано на связывании его раствором соли свинца. В точке эквивалентности окраска раствора переходит из зелёной (синей) в красную (оранжевую).
Титрование с дифенилкарбазоном проводят в водно-спиртовой среде при pH 4,5 - 6, а с дитизоном - в водно-ацетоновой среде при pH 3 - 5.
Дитизон применяют также при титриметрическом определении сульфидной серы в щелочных растворах, титруя её раствором соли кадмия или ртути.
4-{2'-Пиридилазо)-резорцин (ПАР) применяют в качестве индикатора при титровании сульфат-иона в водном ацетоне (1:1) раствором нитрата свинца при нагревании до 40-50 °С и pH 5,7. Окраска раствора в точке эквивалентности переходит из желтой в розовую.
Поскольку металлоиндикаторы на ион свинца, как правило, взаимодействуют с широким кругом элементов (особенно это касается дитизона), чаще при определении сульфат-иона используются металлоиндикаторы на ион бария. Однако не все реагенты на ион бария могут быть использованы в качест-