Stanovenie organických látok vo vode. Lead Zoznam použitých referencií

Abstraktné

Práca v kurze obsahuje: ___ strán, 4 tabuľky, 2 obrázky, 8 literárnych zdrojov. Predmetom skúmania v predmetovej práci sú potravinárske výrobky zložitého chemického zloženia.

Účelom práce je zistiť obsah olova v potravinárskych výrobkoch a porovnať ho s MPC.

Metódou výskumu je atómová absorpcia.

Sú uvedené spôsoby prípravy vzoriek. Údaje o obsahu zlúčenín olova v potravinových predmetoch (objektoch) boli analyzované a zhrnuté.

Oblasť použitia - analytická a toxikologická chémia, laboratóriá pre štandardizáciu a kvalitu potravinárskych výrobkov vyrábaných ľahkým priemyslom, farmaceutická chémia.

Kľúčové slová: OLOVO, ATÓMOVÁ ABSORPČNÁ spektroskopia, ABSORPCIA, ŠTANDARDNÉ RIEŠENIE, KALIBRAČNÝ GRAF, OBSAH, MPC

Úvod

1. Prehľad literatúry

1.3 Príprava vzorky

2. Experimentálna časť

Závery

Úvod

Používanie materiálov obsahujúcich olovo a jeho zlúčeniny viedlo k znečisteniu mnohých environmentálnych objektov. Stanovenie olova v hutníckych výrobkoch, biologických materiáloch, pôdach a pod. predstavuje ťažkosti, pretože je zvyčajne sprevádzaný inými dvojmocnými kovmi. Na vyriešenie takéhoto analytického problému sa metóda stanovenia atómovej absorpcie rozšírila vďaka dostupnosti vybavenia, vysokej citlivosti a dostatočnej presnosti.

Potravinové výrobky môžu obsahovať nielen užitočné látky, ale aj celkom škodlivé a nebezpečné pre ľudské telo. Preto je hlavnou úlohou analytickej chémie kontrola kvality potravín.

Konkrétne táto práca v kurze využíva metódu atómovej absorpcie na stanovenie olova v káve.

1. Prehľad literatúry

1.1 Chemické vlastnosti olova

V periodickej tabuľke D.I. Mendelejevovo olovo sa nachádza v skupine IV, hlavnej podskupine, a má atómovú hmotnosť 207,19 Olovo vo svojich zlúčeninách môže byť v oxidačnom stave +4, ale najcharakteristickejšie je pre neho +2.

V prírode sa olovo vyskytuje vo forme rôznych zlúčenín, z ktorých najdôležitejší je lesk olova PbS. Množstvo olova v zemskej kôre je 0,0016 hm. %.

Olovo je modro-biely ťažký kov s hustotou 11,344 g/cm 3. Je veľmi mäkký a dá sa ľahko krájať nožom. Teplota topenia olova 327,3 O C. Na vzduchu je olovo rýchlo pokryté tenkou vrstvou oxidu, ktorá ho chráni pred ďalšou oxidáciou. V sérii napätia je olovo bezprostredne pred vodíkom; jeho normálny potenciál je - 0,126 V.

Voda sama o sebe nereaguje s olovom, ale v prítomnosti vzduchu sa olovo vodou postupne ničí za vzniku hydroxidu olovnatého:

Pb+O 2+ H2 O=2Pb(OH) 2

Pri kontakte s tvrdou vodou sa však olovo pokryje ochranným filmom nerozpustných solí (hlavne síranu olovnatého a zásaditého uhličitanu olovnatého), ktorý bráni ďalšiemu pôsobeniu vody a tvorbe hydroxidu.

Zriedená kyselina chlorovodíková a sírová nepôsobia na olovo kvôli nízkej rozpustnosti zodpovedajúcich solí olova. Olovo sa ľahko rozpúšťa v kyseline dusičnej. Organické kyseliny, najmä kyselina octová, rozpúšťajú aj olovo v prítomnosti vzdušného kyslíka.

Olovo sa tiež rozpúšťa v zásadách a vytvára olovnice.

1.2 Fyziologická úloha olova

Metabolizmus olova u ľudí a zvierat bol študovaný veľmi málo. Jeho biologická úloha tiež nie je úplne jasná. Je známe, že olovo vstupuje do tela s jedlom (0,22 mg), vodou (0,1 mg) a prachom (0,08 mg). Typicky je obsah olova v tele muža asi 30 µg% a u žien je to asi 25,5 µg%.

Z fyziologického hľadiska je olovo a takmer všetky jeho zlúčeniny toxické pre ľudí a zvieratá. Olovo sa aj vo veľmi malých dávkach hromadí v ľudskom tele a jeho toxický účinok sa postupne zvyšuje. Keď dôjde k otrave olovom, na ďasnách sa objavia sivé škvrny, funkcie nervového systému sú narušené a vo vnútorných orgánoch sa cíti bolesť. Akútna otrava vedie k vážnemu poškodeniu pažeráka. Pre ľudí, ktorí pracujú s olovom, jeho zliatinami alebo zlúčeninami (napríklad tlačiarenskí pracovníci), je otrava olovom chorobou z povolania. Nebezpečná dávka pre dospelého človeka je v rozmedzí 30-60 g Pb (CH3COO) 2*3H 2O .

1.3 Príprava vzorky

Výber a príprava laboratórnych vzoriek sa vykonáva v súlade s normatívnou a technickou dokumentáciou pre tento typ výrobku. Z kombinovanej laboratórnej vzorky sa odoberú dve paralelné vzorky.

Výrobky s vysokým obsahom cukru (cukrovinky, džemy, kompóty) sa upravujú kyselinou sírovou (1: 9) rýchlosťou 5 cm 3 kyseliny na 1 g sušiny a inkubuje sa 2 dni.

Výrobky s obsahom tuku 20-60% (syr, olejnaté semená) sú ošetrené kyselinou dusičnou (1:

) na základe 1,5 cm 3 kyseliny na 10 g sušiny a inkubuje sa 15 minút.

Vzorky sa sušia v sušiarni pri 150 °C O C (ak nie sú agresívne kyslé výpary) na elektrickom sporáku s nízkou teplotou. Na urýchlenie sušenia vzoriek možno použiť súčasné ožarovanie vzoriek IR lampou.

Vysušené vzorky sa opatrne spália na elektrickom sporáku alebo plynovom horáku, kým sa nezastaví emisia dymu, čím sa zabráni vznieteniu a emisiám.

Umiestnite tégliky do studenej elektrickej pece a zvýšte jej teplotu o 50 °C O Každú pol hodinu zvýšte teplotu rúry na 450 °C O C. Pri tejto teplote pokračuje mineralizácia, kým sa nezíska sivý popol.

Popol ochladený na teplotu miestnosti sa po kvapkách navlhčí kyselinou dusičnou (1:

) na základe 0,5-1 cm 3 odvážené kyseliny, odparené vo vodnom kúpeli a vysušené na elektrickom sporáku s miernym ohrevom. Umiestnite popol do elektrickej pece a zohrejte jeho teplotu na 300 °C O C a udržiava sa 0,5 hodiny Tento cyklus (ošetrenie kyselinou, sušenie, spopolnenie) možno niekoľkokrát opakovať.

Mineralizácia sa považuje za dokončenú, keď sa popol stane bielym alebo mierne sfarbeným bez zuhoľnatených častíc.

Mokrá mineralizácia. Metóda je založená na úplnom rozklade organických látok vzorky pri zahrievaní v zmesi koncentrovanej kyseliny dusičnej, kyseliny sírovej a peroxidu vodíka a je určená pre všetky druhy potravinárskych výrobkov, masla a živočíšnych tukov.

Odvážená časť tekutých a pyré sa pridá do banky s plochým dnom, pričom sa steny pohára navlhčia na 10-15 cm 3dvakrát destilovaná voda. Vzorku môžete odobrať priamo do banky s plochým dnom.

Vzorka tuhých a pastovitých produktov sa odoberie na bezpopolový filter, zabalí sa do neho a sklenenou tyčinkou sa umiestni na dno banky s plochým dnom.

Vzorky nápojov sa odoberú pipetou, prenesú sa do Kjeldahlovej banky a odparia sa na elektrickom variči na 10 – 15 cm3 .

Odvážená časť suchých produktov (želatína, vaječný prášok) sa umiestni do banky a pridá sa 15 cm 3dvakrát destilovaná voda, premiešame. Želatína sa nechá 1 hodinu nabobtnať.

Mineralizácia vzorkyMineralizácia vzoriek surovín a potravinárskych výrobkov okrem rastlinných olejov, margarínu, jedlých tukov:

Do banky sa pridá kyselina dusičná, aby sa vypočítalo 10 cm 3na každých 5 g produktu a inkubujte aspoň 15 minút, potom pridajte 2-3 čisté sklenené guľôčky, uzatvorte zátkou v tvare hrušky a zahrievajte na elektrickom sporáku, najskôr slabo, potom silnejšie, pričom sa obsah banky odparí do objemu 5 cm3 .

Ochlaďte banku, pridajte 10 cm 3kyselina dusičná, odparí sa na 5 cm 3. Tento cyklus sa opakuje 2-4 krát, kým neustanú hnedé výpary.

Pridajte 10 cm do banky 3kyselina dusičná, 2 cm 3kyseliny sírovej a 2 cm 3peroxid vodíka na každých 5 g výrobku (mineralizácia mliečnych výrobkov sa vykonáva bez pridania kyseliny sírovej).

Na odstránenie zvyškov kyselín pridajte 10 cm 3dvakrát destilovaná voda, zahrievajte, kým sa neobjaví biela para a potom varte ďalších 10 minút. V pohode. Pridávanie vody a zahrievanie sa opakuje ešte 2 krát.

Ak sa vytvorí zrazenina, pridajte 10 cm 3dvakrát destilovaná voda, 2 cm 3kyselina sírová, 5 cm 3kyseliny chlorovodíkovej a varte, kým sa zrazenina nerozpustí, pridaním odparujúcej sa vody. Po rozpustení zrazeniny sa roztok odparí vo vodnom kúpeli na vlhké soli.

Mineralizácia rastlinných olejov, margarínu, jedlých tukov:

olovo potravinárska chémia

Banka so vzorkou sa zahrieva na elektrickom sporáku 7-8 hodín, kým sa nevytvorí viskózna hmota, ochladí sa a 25 cm 3kyseliny dusičnej a opäť opatrne zahrejte, aby sa zabránilo prudkému peneniu. Po ukončení penenia pridajte 25 cm 3kyselina dusičná a 12 cm 3peroxid vodíka a zahrievajte, kým sa nezíska bezfarebná kvapalina. Ak kvapalina stmavne, pravidelne pridávajte 5 cm 3kyseliny dusičnej, pričom sa pokračuje v zahrievaní až do ukončenia mineralizácie. Mineralizácia sa považuje za ukončenú, ak roztok po ochladení zostane bezfarebný.

Kyslá extrakcia. Metóda je založená na extrakcii toxických prvkov zriedeným (1:

) objemovo s kyselinou chlorovodíkovou alebo zriedený (1:2) objemovo kyselinou dusičnou a je určený pre rastlinné a maslové oleje, margaríny, jedlé tuky a syry.

Extrakcia sa uskutočňuje v tepelne odolnej vzorke produktu. Pomocou valca pridajte 40 cm do banky. 3roztok kyseliny chlorovodíkovej v dvakrát destilovanej vode (1:

) objemovo a rovnaké množstvo kyseliny dusičnej (1:2). Do banky sa pridá niekoľko sklenených guľôčok, vloží sa do nej chladnička, umiestni sa na elektrický sporák a varí sa 1,5 hodiny od okamihu varu. Potom sa obsah banky pomaly ochladí na teplotu miestnosti bez vybratia chladničky.

Banka s extrakčnou zmesou masla, tukov alebo margarínu s kyselinou sa vloží do studeného vodného kúpeľa, aby tuk stuhol. Stužený tuk sa prepichne sklenenou tyčinkou, tekutina sa prefiltruje cez filter navlhčený kyselinou používanou na extrakciu do kremennej alebo porcelánovej misky. Tuk zostávajúci v banke sa roztopí vo vodnom kúpeli, pridá sa 10 cm 3kyseliny, pretrepte, ochlaďte, po ochladení sa tuk kalcinuje a kvapalina sa naleje cez ten istý filter do tej istej misky, potom sa premyje 5-7 cm 3dvakrát destilovaná voda.

Extrakčná zmes rastlinného oleja a kyseliny sa prenesie do oddeľovacieho lievika. Banka sa opláchne 10 cm 3kyseliny, ktorá sa naleje do toho istého lievika. Po oddelení fáz sa spodná vodná vrstva preleje cez filter nasiaknutý kyselinou do kremennej alebo porcelánovej misky, filter sa premyje na 5-7 cm 3dvakrát destilovaná voda.

Extrakčná zmes syra a kyseliny sa prefiltruje cez filter napustený kyselinou do kremennej alebo porcelánovej misky. Banka sa opláchne 10 cm 3kyselina, ktorá sa prefiltruje cez ten istý filter, potom sa filter premyje 5-7 cm 3dvakrát destilovaná voda.

Prefiltrovaný extrakt sa opatrne odparí a spáli na elektrickom sporáku a potom spopolní v elektrickej rúre.

1.4 Metódy stanovenia olova

1.4.1 Koncentrácia stopových množstiev olovnatých iónov pomocou nanometrových častíc oxidu titaničitého (anatas) za účelom ich následného stanovenia atómovou emisnou spektrometriou s indukčne viazanou plazmou s elektrotermickým odparovaním vzorky

Atómová emisná spektrometria s indukčne viazanou plazmou ( ISP-AES) -široko používaná a veľmi sľubná metóda elementárnej analýzy. Má však určité nevýhody, vrátane relatívne nízkej citlivosti detekcie, nízkej účinnosti rozprašovania, spektrálnej interferencie a iných matricových efektov. Preto ICP-AES nie vždy spĺňa požiadavky modernej vedy a techniky. Kombinácia ICP-AES s elektrotermickým naparovaním vzorky (ETI-ICP-AES) výrazne rozširuje možnosti metódy. Optimalizáciou teplôt pyrolýzy a odparovania sa prvky analytu môžu odparovať postupne, čím sa oddeľujú od matrice vzorky. Táto metóda má výhody vysokej účinnosti zavedenia vzorky, schopnosti analyzovať malé množstvá vzoriek, nízkych absolútnych detekčných limitov a schopnosti priamo analyzovať tuhé vzorky.

Analytické nástroje a podmienky.Bol použitý ICP generátor s výkonom 2 kW a frekvenciou 27 ± 3 MHz; ISP napaľovačka; grafitová pec WF-1A; difrakčný spektrometer RO5-2 s difrakčnou mriežkou 1300 čiar/mm s lineárnou disperziou 0,8 nm/mm; pH meter Mettle Toledo 320-S; sedimentačná odstredivka model 800.

Štandardné roztoky a činidlá.Zásobné štandardné roztoky s koncentráciou 1 mg/ml sa pripravia rozpustením zodpovedajúcich oxidov (spektroskopická čistota) v zriedenej HC1 a následným zriedením vodou na daný objem. Ku každému štandardnému roztoku sa pridala suspenzia polytetrafluóretylénu na koncentráciu 6 % hmotn./obj.

Použili sme Triton X-100 reagent grade (USA). Zvyšné použité činidlá boli spektroskopickej kvality; dvakrát destilovaná voda. Nanočastice oxidu titaničitého s priemerom menším ako 30 nm.

Metóda analýzy.Požadovaný objem roztoku obsahujúceho kovové ióny sa umiestni do 10 ml odmernej skúmavky a pH sa upraví na 8,0 pomocou 0,1 M HC1 a vodného roztoku NH 3. Potom sa do skúmavky pridá 20 mg nanočastíc oxidu titaničitého. Skúmavku pretrepávajte 10 minút. (predbežné experimenty ukázali, že to stačí na dosiahnutie adsorpčnej rovnováhy). Skúmavka sa nechá 30 minút, potom sa kvapalná fáza odstráni pomocou centrifúgy. Po premytí zrazeniny vodou sa k nej pridá 0,1 ml 60 % suspenzie polytetrafluóretylénu, 0,5 ml 0,1 % agarového roztoku, 0,1 ml. Triton X-100 a zriedený vodou na 2,0 ml. Zmes sa potom disperguje pomocou ultrazvukového vibrátora počas 20 minút, aby sa dosiahla homogenita suspenzie pred jej zavedením do odparky. Po zahriatí a stabilizácii ICP sa do grafitovej pece pridá 20 μl suspenzie. Po vysušení, pyrolýze a odparení sa para vzorky prenesie do ICP prúdom nosného plynu (argónu); sa zaznamenávajú signály atómovej emisie. Pred každým vstrekovaním vzorky sa grafitová pec zahreje na 2700 °C, aby sa vyčistila.

Aplikácia metódy.Vyvinutá metóda sa používa na stanovenie Pb 2+vo vzorkách prírodnej jazernej a riečnej vody. Vzorky vody sa prefiltrovali cez 0,45 um membránový filter ihneď po odbere vzoriek a potom sa analyzovali.

1.4.2 Stanovenie kombinovanej koncentrácie olova v reálnom čase s následnou HPLC na reverznej fáze

Nástroje a činidlá. Schéma HPLC systému s koncentráciou v reálnom čase („on-line“) je znázornená na obr. 1.1 Systém pozostáva z čerpadla Waters 2690 Alliance (v schéme 2), čerpadla Waters 515 (1), Waters 996 detektor fotodiódového poľa (7), šesťcestný prepínací kohútik (4), veľkoobjemové injekčné zariadenie (pojme až 5,0 ml vzorky) (3) a kolóny (5,6). Koncentračný stĺpec bol Waters Xterra™ RP 18(5 um, 20 x 3,9 mm), analytická kolóna Waters Xterra™ RP 18(5 um, 150 x 3,9 mm). pH bolo stanovené pomocou Beckman F-200 pH metra a optická hustota bola meraná pomocou Shimadzu UV-2401 spektrofotometra.

Obr. 1.1Schéma systému koncentrácie v reálnom čase pomocou prepínača

Všetky roztoky sa pripravili s použitím ultračistej vody získanej pomocou systému Milli-Q50 Sp Reagent Water System (Millipore Corporation). Zriedením štandardných sa pripraví štandardný roztok olova (P) s koncentráciou 1,0 mg/ml, pracovné roztoky s koncentráciou iónov 0,2 μg/ml. Použil sa tetrahydrofurán (THF) pre HPLC (Fisher Corporation) a tlmivý roztok kyseliny pyrolidínoctovej s koncentráciou 0,05 mol/l. Sklo sa pred použitím dlho namočilo do 5% roztoku kyseliny dusičnej a umylo sa čistou vodou.

Experimentálna technika. Požadovaný objem štandardného roztoku alebo vzorky sa pridá do 25 cm odmernej banky. 3pridajte 6 ml roztoku T 4CPP s koncentráciou 1 x 10 -4mol/l v THF a 4 ml tlmivého roztoku pyrolidín-kyselina octová s koncentráciou 1 x 10 -4mol/l a pH 10, zriediť vodou po značku a dôkladne premiešať. Zmes sa zahrieva vo vriacom vodnom kúpeli počas 10 minút. Po ochladení zrieďte po značku THF pre následnú analýzu. Roztok (5,0 ml) sa zavedie do dávkovača a odošle sa do koncentračnej kolóny s použitím mobilnej fázy A rýchlosťou 2 cm3/min. Po dokončení koncentrácie odstránením šesťcestného ventilu kov chelátuje s T 4CPP adsorbované na vrchu koncentračnej kolóny sa eluujú prúdom mobilných fáz A a B rýchlosťou 1 ml/min v opačnom smere a posielajú sa do analytickej kolóny. Trojrozmerný chromatogram bol zaznamenaný v rozsahu vlnových dĺžok maximálnej absorpcie 465 nm pomocou detektora s fotodiódovým poľom.

1.4.3 Stripovacie voltampérové ​​stanovenie olova pomocou systému sklených uhlíkových elektród

Nástroje a činidlá.Na štúdie sme použili elektródový systém, čo bola zostava troch rovnakých elektród zo skleneného uhlíka (GC) (indikačná, pomocná, porovnávacia) zalisovaných do spoločného tetrafluóretylénového telesa. Dĺžka každej elektródy vyčnievajúcej z puzdra je 5 mm. Povrch jedného z nich, zvolený ako indikátor, bol elektrochemicky ošetrený asymetrickým prúdom s hustotami v rozsahu 0,1-5 kA/m 2odporúčané pre kovy. Optimálny čas obnovy povrchu bol zistený experimentálne a bol 10-20 s. Indikátorová elektróda slúžila ako anóda a elektróda z nehrdzavejúcej ocele slúžila ako katóda. Použili sme 0,1 M vodné roztoky kyselín, solí, zásad, ako aj 0,1 M roztoky zásad alebo solí v zmesi organických rozpúšťadiel s vodou v objemovom pomere 1:19. Stav ošetreného povrchu sa pozoroval vizuálne pomocou mikroskopu Neophot 21 s nárastom o cca 3000.

Metóda analýzy.Po spracovaní sa elektródová zostava použila na stanovenie 3 x 10 -6M vedie (II) stripovaním voltametriou na pozadí 1*10 -3M HNO 3. Po elektrolýze pri – 1,5 V počas 3 minút za miešania magnetickým miešadlom sa zaznamenal voltamogram na polarografe PA-2. Potenciál anodického vrcholu olova zostal konštantný a dosahoval -0,7 V. Rýchlosť skenovania lineárneho potenciálu bola 20 mV/s, amplitúda skenovania bola 1,5 V, prúdová citlivosť bola 2 * 10-7 A/mm.

Vodné roztoky LiNO 3, NaNO 3, KNO 3ako procesný elektrolyt umožňujú dosiahnuť stabilné výšky už pri druhom meraní s uspokojivou reprodukovateľnosťou (2,0, 2,9 a 5,4 %). Najväčšia citlivosť nameraných hodnôt sa dosiahne pri použití elektrolytu s menším katiónom.

1.4.4 Stanovenie atómovej absorpcie olova dávkovaním suspenzií karbonizovaných vzoriek s použitím aktívneho uhlia s obsahom Pd ako modifikátora

Analytické merania sa uskutočňovali na atómovom absorpčnom spektrometri SpectrAA-800 s elektrotermickým atomizérom GTA-100 a automatickým vzorkovačom PSD-97 (Varian, Austrália). Použili sme grafitové trubice s pyrolytickým povlakom a integrovanou platformou (Varian, Nemecko), výbojky s dutou katódou na olovo (Hitachi, Japonsko) a kadmium (Varian, Austrália). Merania integrálnej absorpcie s korekciou na neselektívnu absorpciu svetla (deutériový systém) sa uskutočňovali pri šírke spektrálnej štrbiny 0,5 nm a vlnovej dĺžke 283,3 nm. Argón „najvyššej triedy“ slúžil ako ochranný plyn. Teplotný program pre prevádzku atomizéra je uvedený v tabuľke 1.1

Tabuľka 1.1 Teplotný program pre prevádzku elektrotermického atomizéra GTA-100

Teplota fázy,°CDsušenie 190Sušenie 2120Pyrolýza1300Chladenie50Atomizácia23OOČistenie2500

Kompozície obsahujúce paládium na báze aktívneho uhlia a karbonizovaných škrupín lieskových orechov boli študované ako modifikátory na stanovenie atómovej absorpcie Pb v grafitovej peci. Obsah kovu v nich bol 0,5-4%. Na posúdenie zmien vyskytujúcich sa so zložkami syntetizovaných modifikátorov za redukčných podmienok implementovaných počas analýzy boli materiály ošetrené vodíkom pri teplote miestnosti.

Roztok so známou koncentráciou Pb bol pripravený zriedením GSO č. 7778-2000 a č. 7773-2000 s 3 % HNO. 3. Koncentračný rozsah pracovných štandardných roztokov prvku na vytvorenie kalibračných závislostí bol 5,0-100 ng/ml. Na prípravu roztokov bola použitá deionizovaná voda .

Pri konštrukcii pyrolýznych a atomizačných kriviek sme použili štandardný roztok prvku aj karbonizovanú „Štandardnú vzorku zloženia mletého pšeničného zrna ZPM-01“. V prvom prípade sa použije 1,5 ml štandardného roztoku prvku (50 ng/ml Pd in 5% HNO 3) a 10-12 mg aktívneho uhlia obsahujúceho paládium; suspenzia bola homogenizovaná a dávkovaná do grafitovej pece. V druhom sa do pripravenej suspenzie karbonizovanej vzorky pridalo rovnaké množstvo modifikátora (5-10 mg vzorky v 1-2 ml 5% HNO3 ).

1.4.5 Fotometrické stanovenie a koncentrácia olova

V tejto práci bol použitý octan olovnatý analytickej čistoty. Zlúčeniny (obr. 1, čo sú dvojsýtne kyseliny) sa získali azo-kondenzáciou roztoku 2-hydroxy-4(5)-nitrofenyldiazóniumchloridu a zodpovedajúceho hydrazónu. Roztoky formazanov v etanole boli pripravené presným vážením.

Optická hustota roztokov sa merala na spektrofotometri Beckman UV-5270 v kremenných kyvetách (1 = 1 cm). Koncentrácia vodíkových iónov bola meraná pomocou I-120M iónomeru.

Činidlá reagujú s iónmi olova a vytvárajú farebné zlúčeniny. Batochromický efekt pri tvorbe komplexu je 175 - 270 nm. Komplexnosť je ovplyvnená povahou rozpúšťadla a štruktúrou činidiel (obr. 1).

Optimálne podmienky na stanovenie olova sú voda-etanol (1:

) a pH 5,5-6,0, vytvoreného tlmivým roztokom octanu amónneho. Detekčný limit pre olovo je 0,16 µg/ml. Trvanie analýzy 5 min.

Najzaujímavejšie je použitie formazanu ako činidla na zahusťovanie a následné fotometrické stanovenie olova. Podstatou koncentrácie a následného stanovenia olova (II) pomocou formazanu je extrakcia komplexu olova z roztoku voda-etanol za prítomnosti iónov Ni, Zn, Hg, Co, Cd, Cr, Fe chloroformovým roztokom. formazanu.

Na porovnanie sme použili metódu na stanovenie olova so sulfarsazenom (GOST, MU číslo 15, č. 2013-79). Výsledky analýzy modelových riešení pomocou dvoch metód sú uvedené v tabuľke 1.2 Porovnanie rozptylov pomocou F-kritéria ukázalo, že Fexp< Fтеор (R= 0,95; f 1=f 2= 5); To znamená, že odchýlky sú homogénne.

Tabuľka 1.2 výsledky stanovenia olova v modelových riešeniach (n=6; P=0,95)

Zavedené, µg/mlFoundFoundFexpF theorsulfarsazen, ug/mlS r formazan, ug/mlS r 4,14 2,10 3,994,04 ±0,28 2,06±0,29 3,92 ±0,17 0,29 3,92 ±0,172,8 5,5 1,74,14 ±0,07 2,10 ±0,9 2,10 ± 1,9 3,9 *108 3.2 -2 2.5*10-2 2.1*10-23.97 3.57 3.374.53

2. Experimentálna časť

Meracie prístroje, činidlá a materiály:

Pri vykonávaní tejto metódy sa používajú tieto meracie prístroje, zariadenia, činidlá a materiály:

· Atómový absorpčný spektrometer

· Spektrálna lampa s dutou katódou

· Kompresor na dodávku stlačeného vzduchu

· Prevodovka - podľa GOST 2405

· Laboratórne kadičky, objem 25-50 cm3 - podľa GOST 25336

· Odmerné banky druhej triedy presnosti s objemom 25-100 cm3

· Laboratórne lieviky podľa GOST 25336

· Destilovaná voda

· Koncentrovaná kyselina dusičná, x. h., GOST 4461-77

· Štandardný roztok olova (c = 10-1 g/l)

Podmienky stanovenia:

§ Vlnová dĺžka pri určovaní olova? = 283,3 nm

§ Šírka štrbiny monochromátora 0,1 nm

§ Prúd lampy 10 mA

Metóda merania:

Atómová absorpčná spektroskopia je založená na absorpcii žiarenia v optickom rozsahu nevybudenými voľnými atómami olova, ktoré sa tvoria, keď je analyzovaná vzorka vložená do plameňa pri vlnovej dĺžke ? = 283,3 nm.

Bezpečnostné požiadavky:

Pri vykonávaní všetkých operácií je potrebné dôsledne dodržiavať bezpečnostné pravidlá pri práci v chemickom laboratóriu zodpovedajúce GOST 126-77 „Základné bezpečnostné pravidlá v chemickom laboratóriu“, vrátane pravidiel bezpečnej práce s elektrickými zariadeniami s napätím do 1000 voltov.

Príprava olovených kalibračných roztokov:

Roztoky sa pripravujú pomocou štandardného roztoku olova s ​​koncentráciou

c = 10-1 g/l.

Na zostavenie kalibračnej krivky použite roztoky s nasledujúcimi koncentráciami:

*10-4, 3*10-4, 5*10-4, 7*10-4, 10*10-4g/l

Štandardný roztok s objemom 10 cm 3pridajte do 100 ml banky a doplňte po značku destilovanou vodou. Do 5 odmerných baniek s objemom 100 ml pridajte 1, 3, 5, 7, 10 ml medziroztoku (roztok s koncentráciou 10 -2g/l). Doplňte po značku destilovanou vodou. Zostrojte gradačný graf v súradniciach A, y. e od s, g/l

Tabuľka 2.1 Výsledky merania

koncentrácia, g/lSignál, u. e. 0,000130,0003150,0005280,0007390,001057

Príprava vzorky:

Odoberám vzorku kávy s hmotnosťou 1,9975 g.

Pridávam do 100 ml pohára.

Vzorku rozpustím v 20 ml koncentrovanej kyseliny dusičnej.

Obsah pohára odparím vo vodnom kúpeli na polovicu pôvodného objemu za občasného miešania.

Roztok v kadičke po odparení je zakalený, preto pomocou laboratórneho lievika a papierového filtra prefiltrujem obsah kadičky do 25 ml kadičky.

Prefiltrovaný roztok pridám do 25 ml banky a doplním po značku destilovanou vodou.

Obsah banky dôkladne premiešam.

Časť roztoku z banky pridávam do pipety, ktorá slúži ako vzorka na stanovenie obsahu olova.

Na stanovenie neznámej koncentrácie sa roztok zavedie do rozprašovača a po 10 až 15 sekundách sa zaznamenajú hodnoty zariadenia. Priemerné hodnoty prístroja sú vynesené na zvislú os kalibračného grafu a zodpovedajúca hodnota koncentrácie, сх g/l, sa nachádza na osi x.

Na výpočet koncentrácie vo vzorke používam výpočtový vzorec:

С = 0,025*Сх*10-4*1000/ Мnav (kg)

Tabuľka 2.2 Výsledky merania

ProbaSignal, u. e X , g/l 123 káva15141514,666672,9*10 -4syr 00 000 jabĺk šťava00000 hrozna šťava00000smotana3222,333337,8*10 -5voda00000šampón00000

Na základe tabuľkových údajov vypočítam koncentráciu olova vo vzorkách:

Vzorka MPC, mg/kg kávy 10 smotany

C (Pb vo vzorke kávy) = 3,6 mg/kg

C (Pb vo vzorke smotany) = 0,98 mg/kg

Závery

Práca popisuje metódy stanovenia olova pomocou rôznych fyzikálnych a chemických metód.

Prezentované sú metódy prípravy vzoriek pre množstvo potravinových predmetov.

Na základe údajov z literatúry bola vybraná najpohodlnejšia a optimálna metóda na stanovenie olova v rôznych potravinách a prírodných objektoch.

Použitá metóda sa vyznačuje vysokou citlivosťou a presnosťou spolu s absenciou odozvy na prítomnosť iných prvkov, čo umožňuje získať skutočné hodnoty obsahu požadovaného prvku s vysokým stupňom spoľahlivosti.

Zvolená metóda tiež umožňuje vykonávať výskum bez zvláštnych ťažkostí pri príprave vzorky a nevyžaduje maskovanie iných prvkov. Okrem toho metóda umožňuje určiť obsah ďalších prvkov v testovanej vzorke.

Na základe experimentálnej časti môžeme konštatovať, že obsah olova v káve Black Card neprekračuje maximálnu prípustnú koncentráciu, preto je výrobok vhodný na predaj.

Zoznam použitej literatúry

1. Glinka N.I. Všeobecná chémia. - M.: Nauka, 1978. - 403 s.

Zolotov Yu.A. Základy analytickej chémie. - M.: Vyššie. škola; 2002. - 494 s.

Remy G. Kurz všeobecnej chémie. - M: Ed. cudzie lit., 1963. - 587 s.

GOST č. 30178 - 96

Yiping Hang. // Denník. analyt khim., 2003, T.58, č. 11, s.1172

Liang Wang. // Denník. analyt khim., 2003, T.58, č. 11, s.1177

Nevostruev V.A. // Denník. analyt khim., 2000, T.55, č. 1, s.79

Burilin M.Yu. // Denník. analyt khim., 2004, T.61, č. 1, s.43

Masláková T.I. // Denník. analyt khim., 1997, T.52, č. 9, s.931

Pri forenznej chemickej a chemickej toxikologickej analýze sa pri skúmaní biologického materiálu (orgány mŕtvych tiel, biologické tekutiny, rastliny, potravinové produkty a pod.) na prítomnosť „kovových“ jedov používa metóda mineralizácie. Tieto jedy vo forme solí, oxidov a iných zlúčenín sa vo väčšine prípadov dostávajú do tela orálne, vstrebávajú sa do krvi a spôsobujú otravu. „Kovové“ jedy budú v tele vo forme zlúčenín s proteínmi, peptidmi, aminokyselinami a niektorými ďalšími látkami, ktoré hrajú dôležitú úlohu v životných procesoch. Väzby kovov s väčšinou týchto látok sú pevné (kovalentné). Preto na štúdium biologického materiálu na prítomnosť „kovových“ jedov je potrebné zničiť organické látky, s ktorými sú kovy spojené, a previesť ich do iónového stavu. Výber metódy mineralizácie organických látok závisí od vlastností skúmaných prvkov a množstva biologického materiálu prijatého na analýzu.

Mineralizácia je oxidácia (spaľovanie) organickej hmoty (predmetu) s cieľom uvoľniť kovy z ich komplexov s proteínmi a inými zlúčeninami. Najpoužívanejšie metódy mineralizácie možno rozdeliť do 2 veľkých skupín:

Všeobecné metódy (metódy „mokrej“ mineralizácie) sa používajú pri všeobecnom štúdiu skupiny „kovových jedov“ a sú vhodné na izoláciu všetkých katiónov kovov.

Okrem ortuti. Na mineralizáciu sa používajú zmesi oxidačných kyselín: sírová a dusičná, sírová, dusičná a chloristá.

Súkromné ​​metódy (metódy "suchého popola") - metóda jednoduchého spaľovania, metóda fúzie so zmesou dusičnanov a uhličitanov alkalických kovov. Medzi súkromné ​​metódy patrí metóda čiastočnej mineralizácie (deštrukcie), ktorá sa používa na izoláciu anorganických zlúčenín ortuti z biologických materiálov.

1.1. Zničenie biologického materiálu kyselinou dusičnou a sírovou

Do Kjeldahlovej banky s objemom 500 – 800 ml pridajte 100 g rozdrveného biologického materiálu, pridajte 75 ml zmesi pozostávajúcej z rovnakých objemov koncentrovanej kyseliny dusičnej a sírovej a čistenej vody. Banka s obsahom vo zvislej polohe sa upevní na trojnožku tak, aby jej dno bolo nad azbestovou sieťkou vo vzdialenosti 1 až 2 cm nad Kjeldahlovou bankou v trojnožke. Potom začnú opatrne zahrievať banku. V priebehu 30-40 minút dôjde k zničeniu, zničeniu vytvorených prvkov biologického materiálu. Po dokončení deštrukcie sa získa priesvitná kvapalina sfarbená do žlta alebo hneda.

Výsledný mineralizát sa podrobí denitrácii: ochladí sa, pridá sa 10 až 15 ml čistenej vody a zahreje sa na 110 až 130 °C a potom sa opatrne po kvapkách pridá roztok formaldehydu, pričom sa zabráni nadbytku. Súčasne je zaznamenané hojné uvoľňovanie hnedých, niekedy oranžových pár. Po ukončení uvoľňovania týchto pár sa kvapalina ďalej zahrieva 5-10 minút a potom sa na podložné sklíčko alebo porcelánový tanier nanesú 1-2 kvapky ochladenej kvapaliny (mineralizácie) a kvapka roztoku difenylamínu pridá sa koncentrovaná kyselina sírová. Účinok reakcie je charakteristická modrá farba.

Negatívna reakcia mineralizátu s difenylamínom na kyseliny dusičné, dusité, ako aj oxidy dusíka znamená koniec procesu denitrácie. Ak je reakcia mineralizátu s difenylamínom pozitívna, denitrácia sa opakuje.

Spôsob mineralizácie biologického materiálu koncentrovanými kyselinami dusičnou a sírovou má množstvo výhod. Mineralizácia touto metódou prebieha rýchlejšie a získa sa relatívne malý objem mineralizátu ako pri použití iných metód. Mineralizácia zmesou kyseliny sírovej a dusičnej je však nevhodná na izoláciu ortuti z biologického materiálu, pretože jej značné množstvo prchá pri zahrievaní biologického materiálu v štádiu hlbokej oxidácie v kvapalnej fáze.

Študenti, postgraduálni študenti, mladí vedci, ktorí pri štúdiu a práci využívajú vedomostnú základňu, vám budú veľmi vďační.

Uverejnené na http://www.allbest.ru/

Kurzy

Stanovenie olova v mestskej vegetácii

Úvod

olovené titračné kovové činidlo

Olovo je toxická látka, ktorej hromadenie ovplyvňuje množstvo telesných systémov a škodí najmä malým deťom.

Odhaduje sa, že expozícia olova v detstve je zodpovedná za približne 600 000 nových prípadov mentálneho postihnutia u detí každý rok.

Odhaduje sa, že expozícia olovom spôsobí 143 000 úmrtí ročne, pričom najväčšiu záťaž predstavuje v rozvojových regiónoch.

V tele sa olovo dostáva do mozgu, pečene, obličiek a kostí. V priebehu času sa olovo hromadí v zuboch a kostiach. Expozícia človeka sa zvyčajne určuje pomocou hladín olova v krvi.

Nie je známa žiadna úroveň expozície olova, ktorá sa považuje za bezpečnú.

Hlavnými zdrojmi znečistenia olovom sú motorové vozidlá používajúce olovo – benzín s obsahom, hutnícke závody, zdroje dymu ako tepelné elektrárne a pod.

Rastliny absorbujú olovo z pôdy a vzduchu.

Majú užitočnú úlohu pre ľudí, pôsobia ako adsorbenty olova v pôde a vzduchu. Prach obsahujúci olovo sa hromadí na rastlinách bez toho, aby sa šíril.

Podľa údajov o obsahu mobilných foriem ťažkých kovov v rastlinách možno usudzovať na kontamináciu určitého priestoru nimi.

Táto práca v kurze skúma obsah olova v mestskej vegetácii.

1. Leeprehľad literatúry

Prehľad literatúry je založený na knihe „Analytická chémia prvkov. Olovo“.

1. 1 OVšeobecné informácie o olove

Svinemts (lat. Plumbum; označuje sa symbolom Pb) je prvok 14. skupiny (zastaraná klasifikácia - hlavná podskupina IV. skupiny), šiesty v periodickom systéme chemických prvkov D.I. Mendelejev, s atómovým číslom 82 a teda obsahuje magický počet protónov. Jednoduchá látka olovo (číslo CAS: 7439-92-1) je kujný, pomerne taviteľný kov strieborno-bielej farby s modrastým nádychom. Známy už od staroveku.

Atóm olova má elektrónovú štruktúru 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 d 10 4s 2 p 6 d 10 f 14 5s 2 p 6 d 10 6s 2 p 2 . Predpokladá sa, že atómová hmotnosť je 207,2, ale sú možné jej fluktuácie o 0,03 - 0,04 a.c.

Olovo je súčasťou viac ako 200 minerálov, ale len tri z nich (galenit, anglesit, cerusit) sa v prírode nachádzajú vo forme priemyselných ložísk olovených rúd. Najdôležitejší z nich je galenit PbS (86,5 % Pb).

Vplyvom látok rozpustených v prírodných vodách a pri zvetrávaní sa mení na anglesit PbSO 4 (63,3 % Pb), ktorý v dôsledku dvojitej výmeny s uhličitanmi vápenatými a horečnatými vytvára cerusit PbCO 3 (77,5 % Pb).

Z hľadiska priemyselnej výroby je olovo štvrté v skupine neželezných kovov, po hliníku, medi a zinku je na druhom mieste.

Pre výrobu olova majú najväčší význam polymetalický sulfid a zmiešané rudy, pretože čisté olovené rudy sú zriedkavé.

Používa sa na účely ochrany pred žiarením, ako konštrukčný materiál v chemickom priemysle a na výrobu ochranných náterov elektrických káblov a elektród batérií. Veľké množstvo olova sa používa na výrobu rôznych zliatin: s bizmutom (chladivo v jadrovej technológii), s cínom a malými prísadami zlata a medi (spájky na výrobu plošných spojov), s antimónom, cínom a inými kovmi (spájky a zliatiny na tlačové a antifrikčné účely). Schopnosť vytvárať intermetalické zlúčeniny sa využíva na výrobu teluridu olovnatého, z ktorého sa pripravujú detektory IR žiarenia a konvertory energie tepelného žiarenia na elektrickú energiu. Veľký podiel olova sa používa pri syntéze organokovových zlúčenín.

Mnohé organické zlúčeniny obsahujúce olovo sú produktmi „malej“ chémie, ale majú veľký praktický význam. Patria sem stearát a ftalát olovnatý (tepelné a svetelné stabilizátory pre plasty), zásaditý fumarát olovnatý (tepelný stabilizátor pre elektrické izolátory a vulkanizačné činidlo pre chlórsulfopolyetylén), diamylditiokarbamát olovnatý (prísada do multifunkčného mazacieho oleja), etyléndiamíntetraacetát olovnatý (rádiokontrastná látka), tetraacetát olovnatý oxidačné činidlo v organickej chémii). Z prakticky významných anorganických zlúčenín môžeme menovať oxid olovnatý (používaný pri výrobe skiel s vysokým indexom lomu, emailov, batérií a vysokoteplotných mazív); chlorid olovnatý (výroba prúdových zdrojov); zásaditý uhličitan, síran a chróman olovnatý, červené olovo (zložky farby); titanát - zirkonát. olova (výroba piezoelektrickej keramiky). Dusičnan olovnatý sa používa ako titračné činidlo.

Výnimočná rozmanitosť a význam uvedených aplikácií olova podnietili vývoj mnohých metód na kvantitatívnu analýzu rôznych predmetov. 1.2. Obsah olova v prírodných objektoch

Zemská kôra obsahuje 1,6*10 -3 % hmotnosti Pb. Kozmické množstvo tohto prvku sa podľa rôznych autorov pohybuje od 0,47 do 2,9 atómov na 106 atómov kremíka. Pre slnečnú sústavu je zodpovedajúca hodnota 1,3 atómu na 10 6 atómov kremíka.

Olovo sa nachádza vo vysokých koncentráciách v mnohých mineráloch a rudách, v mikro- a ultra-mikromnožstve - takmer vo všetkých objektoch okolitého sveta.

Ostatné predmety obsahujú olovo (% hmotnosti); dažďová voda - (6-29) * 10 -27, voda z otvoreného zdroja - 2 * 10 -8, morská voda - 1,3 voda z otvoreného oceánu na povrchu - 1,4 * 10 -9, v hĺbke 0,5 a 2 km - 1,2 *10 -9 a 2* 10 -10, žuly, čierna bridlica, bazalty - (1 - 30)*10 -4, sedimentárne ílové minerály - 2*10 -3, vulkanické horniny pacifického pásma - 0,9 *10-4, fosfority - od 5*10-4 do 3*10-2.

Hnedé uhlie - od 10 -4 do 1,75 * 10 -2, ropa - 0,4 4 * 10 -4, meteority - od 1,4 * 10 -4 do 5,15 * 10 -2.

Rastliny: priemerný obsah - 1*10 -4, v oblastiach mineralizácie olova - 10 -3, potrava 16*10 -6, pýchavky zbierané pri diaľnici - 5,3*10 -4, jaseň: lišajníky - 10 - 1, ihličnaté stromy - 5*10 -3, listnaté stromy a kríky - do 3*10 -3. Celkový obsah olova (v tonách): v atmosfére - 1,8 * 10 4 , v pôde - 4,8 * 10 9 , v sedimentoch - 48 * 10 12 , v oceánskych vodách - 2,7 * 10 7 , vo vodách riek a jazier - 6,1 * 10 -4 , v podzemných vodách - 8,2 * 10 4 , vo vodných a suchozemských organizmoch: živé - 8,4 * 10 4 , mŕtve - 4,6 * 10 6 .

1.2 Jezdroje znečistenia olovom

Zdroje olova v rôznych oblastiach ľudských a živočíšnych biotopov sa delia na prírodné (výbuchy sopiek, požiare, rozklad mŕtvych organizmov, morský a veterný prach) a antropogénne (činnosť podnikov na výrobu a spracovanie olova, spaľovanie fosílnych palív a odpadu z jeho spracovanie).

Z hľadiska rozsahu emisií do ovzdušia je olovo na prvom mieste medzi mikroelementmi.

Značná časť olova obsiahnutého v uhlí sa pri spaľovaní spolu so spalinami uvoľňuje do atmosféry. Činnosťou len jednej tepelnej elektrárne, ktorá denne spotrebuje 5000 ton uhlia, sa ročne uvoľní do ovzdušia 21 ton olova a porovnateľné množstvo iných škodlivých prvkov. Významný podiel na znečistení ovzdušia olovom má výroba kovov, cementu atď.

Atmosféra je znečistená nielen stabilnými, ale aj rádioaktívnymi izotopmi olova. Ich zdrojom sú rádioaktívne inertné plyny, z ktorých najdlhší, radón, sa dostáva až do stratosféry. Výsledné olovo sa čiastočne vracia na zem so zrážkami a aerosólmi, ktoré znečisťujú povrch pôdy a vodné útvary.

1.3 Totoxicita olova a jeho zlúčenín

Olovo je jed, ktorý ovplyvňuje všetko živé. On a jeho zlúčeniny sú nebezpečné nielen pre svoj patogénny účinok, ale aj pre kumulatívny terapeutický účinok, vysokú mieru akumulácie v organizme, nízku rýchlosť a neúplné vylučovanie s odpadovými látkami. Fakty o nebezpečenstve olova:

1. Už pri koncentrácii 10 -4 % v pôde olovo inhibuje aktivitu enzýmov a v tomto smere sú škodlivé najmä vysoko rozpustné zlúčeniny.

2. Prítomnosť 2*10 -5% olova vo vode je pre ryby škodlivá.

3. Už nízke koncentrácie olova vo vode znižujú množstvo karotenoidov a chlorofylu v riasach.

4. Medzi pracovníkmi pracujúcimi s olovom bolo zaznamenaných veľa prípadov chorôb z povolania.

5. Na základe výsledkov 10-ročnej štatistiky bola zistená korelácia medzi počtom úmrtí na rakovinu pľúc a zvýšeným obsahom olova a iných kovov v ovzduší oblastí priemyselných podnikov spotrebúvajúcich uhlie a ropné produkty.

Stupeň toxicity závisí od koncentrácie, fyzikálno-chemického stavu a povahy zlúčenín olova. Olovo je obzvlášť nebezpečné v stave disperzie molekulárnych iónov; preniká z pľúc do obehového systému a odtiaľ je transportovaný do celého tela. Hoci olovo a jeho anorganické zlúčeniny pôsobia kvalitatívne podobne, ich toxicita sa zvyšuje v súlade s ich rozpustnosťou v biologických tekutinách tela. To neznižuje nebezpečenstvo zle rozpustných zlúčenín, ktoré sa menia v čreve s následným zvýšením ich absorpcie.

Olovo inhibuje mnohé enzymatické procesy v tele. Pri intoxikácii olovom dochádza k závažným zmenám v nervovom systéme, narúša sa termoregulácia, krvný obeh a trofické procesy, menia sa imunobiologické vlastnosti tela a jeho genetický aparát.

1. 4 OSaditívne a titrimetrické metódy

1. Gravimetrická metóda - využíva sa tvorba hmotnostných foriem olova s ​​organickými a anorganickými činidlami. Z anorganických sú preferované síran a chróman olovnatý. Metódy založené na ich precipitácii sú porovnateľné v selektivite a konverznom faktore, avšak stanovenie Pb vo forme chrómanu vyžaduje menej času. Obidva sedimenty sa odporúča získať „homogénnymi“ zrážacími metódami.

Organické činidlá poskytujú hmotnostné formy vhodné na stanovenie menších množstiev Pb s priaznivejšími konverznými faktormi ako chróman olovnatý alebo síran olovnatý.

Výhody metódy: kryštalinita precipitátu a vysoká presnosť výsledkov pri absencii rušivých nečistôt. Relatívna chyba určenia 0,0554-0,2015 Pb< 0,3%. С применением микроаппаратуры выполнены определения 0,125-4,528 мг РЬ с относительной погрешностью < 0,8%. Однако присутствие свободной HN0 3 недопустимо, а содержание солей щелочных металлов и аммония должно быть возможно малым.

2. Titrácia zrážok s vizuálnymi indikátormi. Používa sa titrácia organickými a anorganickými činidlami. Pri absencii iónov nečistôt vyzrážaných chrómanom sú najvhodnejšie priame titračné metódy s indikáciou koncového bodu titrácie (ETP) zmenou farby metylovej červene alebo adsorpčných indikátorov. Najlepšou možnosťou na titračné stanovenie Pb chromátovou metódou je vyzrážanie PbCr0 4 z roztoku kyseliny octovej s následným rozpustením zrazeniny v 2 M HC1 alebo 2 M HC10 4, pridaním nadbytku jodidu draselného a titráciou uvoľneného jódu Na 2 S 2 0 3.

3. Titrácia roztokmi EDTA. Vzhľadom na všestrannosť EDTA ako analytického činidla pre väčšinu katiónov vzniká otázka zvýšenia selektivity stanovenia Pb. Na tento účel sa uchyľujú k predbežnej separácii zmesí, zavedeniu maskovacích činidiel a regulácii reakcie média na hodnoty pH > 3. Zvyčajne sa titrácia uskutočňuje v mierne kyslom alebo alkalickom médiu.

Koncový bod titrácie sa najčastejšie indikuje pomocou metalochromických indikátorov zo skupiny azo- a trifenylmetánových farbív, derivátov dvojatómových fenolov a niektorých ďalších látok, ktorých farebné komplexy Pb sú menej stabilné ako etyléndiamíntetraacetát olova. V slabo kyslom prostredí titrujte proti 4-(2-pyridylazo)-resorcinolu, tiazolyl-azo-a-krezolu, 2-(5-bróm-2-pyridylazo)-5-dietylaminofenolu, 1-(2-pyridylazo)-2 -naftol, 2-(2-tiazolylazo)-resorcinol, azoderiváty kyseliny 1-naftol-4-sulfónovej, xylenolová oranž, pyrokatecholová fialová, metylxylenolová modrá, pyrogalol a brómpyrogalolová červeň, metyltymolová modrá, hematoxylín, dilizarinizonát sodný

V alkalickom prostredí eriochrómová čierna T, sulfarsazene, 4 - (4,5 - dimegyl-2-tiazolylazo) - 2-metylrezorcinol, zmes kyslej alizarínovej čiernej SN a eriochrómovej červene B, pyrokatecholftaleín, silný solochróm 2 RS, metyltymolová modrá a murexid (titrácia celkového množstva Pb a Cu).

4. Titrácia inými komplexotvornými látkami. Používa sa tvorba chelátov s DCTA, TTGA a komplexotvornými činidlami obsahujúcimi síru.

1.5 Fotometrické metódy analýzyo absorpcii a rozptyle svetla

1. Stanovenie ako sulfid. Počiatky tejto metódy a jej prvé kritické hodnotenie siahajú do začiatku nášho 20. storočia. Farba a stabilita sólu PbS závisí od veľkosti častíc dispergovanej fázy, ktorá je ovplyvnená povahou a koncentráciou rozpustených elektrolytov, reakciou média a spôsobom prípravy. Preto je potrebné prísne dodržiavať tieto podmienky.

Metóda nie je veľmi špecifická, najmä v alkalickom prostredí, ale konvergencia výsledkov v alkalických roztokoch je lepšia. V kyslých roztokoch je citlivosť stanovenia menšia, možno ju však mierne zvýšiť pridaním elektrolytov, napríklad NH 4 C1, do analyzovanej vzorky. Selektivita stanovenia v alkalickom médiu sa môže zlepšiť zavedením maskovacích komplexotvorných činidiel.

2. Stanovenie vo forme komplexných chloridov. Už bolo naznačené, že komplexy chlóru Pb absorbujú svetlo v UV oblasti a molárny extinkčný koeficient závisí od koncentrácie iónov Cl - V 6 M roztoku HCl sú absorpčné maximá Bi, Pb a Tl dostatočne vzdialené od každého iné, čo umožňuje ich súčasné stanovenie absorpciou svetla pri 323, 271 a 245 nm. Optimálny koncentračný rozsah na stanovenie Pb je 4-10*10-4%.

3. Stanovenie nečistôt Pb v koncentrovanej kyseline sírovej je založené na použití charakteristickej absorpcie pri 195 nm v porovnaní so štandardným roztokom, ktorý sa pripravuje rozpustením olova v H2S04 (špeciálna čistota).

Stanovenie pomocou organických činidiel.

4. V analýze rôznych prírodných a priemyselných objektov zaujíma popredné miesto fotometrické stanovenie Pb pomocou ditizónu pre jeho vysokú citlivosť a selektivitu. V rôznych variantoch existujúcich metód sa fotometrické stanovenie Pb uskutočňuje pri vlnovej dĺžke maximálnej absorpcie ditizónu alebo ditizonátu olovnatého. Popísané sú ďalšie varianty ditizónovej metódy: fotometrická titrácia bez separácie fáz a neextrakčná metóda na stanovenie olova v polyméroch, pri ktorej sa ako činidlo používa roztok ditizónu v acetóne, ktorý sa pred použitím zriedi vodou na koncentráciu organickej zložky 70 %.

5. Stanovenie olova reakciou s dietylditiokarbamátom sodným. Olovo sa ľahko extrahuje CCl4 vo forme bezfarebného dietylditiokarbamátu pri rôznych hodnotách pH. Výsledný extrakt sa používa v nepriamej metóde stanovenia Pb, založenej na tvorbe ekvivalentného množstva žltohnedého dietylditiokarbamátu medi v dôsledku výmeny za CuS04.

6. Stanovenie reakciou s 4-(2-pyridylazo)-resorcinolom (PAR). Výhodou metódy je vysoká stabilita červeného komplexu Pb s PAR a rozpustnosť činidla vo vode. Na stanovenie Pb v niektorých predmetoch, napríklad v oceli, mosadzi a bronze, je pred ditizónom výhodnejšia metóda založená na tvorbe komplexu s touto azozlúčeninou. Je však menej selektívny, a preto v prítomnosti interferujúcich katiónov vyžaduje predbežnú separáciu HD metódou alebo extrakciu dibenzylditiokarbamátu olovnatého tetrachlórmetánom.

7. Stanovenie reakciou s 2-(5-chlórpyridip-2-azo)-5-dietylaminofenolom a 2-(5-brómpyridyl-2-azo)-5-dietylaminofenolom. Obidve činidlá tvoria komplexy 1:1 s Pb s takmer identickými spektrofotometrickými charakteristikami.

8. Stanovenie reakciou so sulfarsazenem. Metóda využíva tvorbu červenohnedého vo vode rozpustného komplexu zloženia 1:1 s absorpčným maximom pri 505-510 nm a molárnym extinkčným koeficientom 7,6 x 103 pri tejto vlnovej dĺžke a pH 9-10.

9. Stanovenie reakciou s arzenázom 3. Toto činidlo v rozsahu pH 4-8 tvorí s olovom modrý komplex zloženia 1:1 s dvomi absorpčnými maximami - pri 605 a 665 nm.

10. Stanovenie reakciou s difenylkarbazónom. Z hľadiska reakčnej citlivosti sa pri extrakcii chelátu v prítomnosti KCN a z hľadiska selektivity približuje k ditizónu.

11. Nepriama metóda stanovenia Pb pomocou difenylkarbazidu. Metóda je založená na vyzrážaní chrómanu olovnatého, jeho rozpustení v 5 % HC1 a fotometrickom stanovení kyseliny dichrómovej reakciou s difenylkarbazidom pomocou filtra s maximálnou priepustnosťou pri 536 nm. Metóda je časovo náročná a nie veľmi presná.

12. Stanovenie reakciou s xylenolovou oranžou. Xylenolová pomaranč (KO) tvorí s olovom komplex 1:1, ktorého optická hustota dosahuje svoju hranicu pri pH 4,5-5,5.

13. Stanovenie reakciou s brómpyrogalpolovou červeňou (BSK) v prítomnosti senzibilizátorov. Ako senzibilizátory sa používajú difenylguanidínium, benzyltiurónium a tetrafenylfosfóniumchloridy, ktoré zvyšujú intenzitu farby, ale neovplyvňujú polohu absorpčného maxima pri 630 nm, a cetyltrimetylamónium a cetylpyridíniumbromidy pri pH 5,0.

14. Stanovenie reakciou s glycintymolovou modrou. Komplex s glycintymolovou modrou (GBL) v zložení 1:2 má absorpčné maximum pri 574 nm a zodpovedajúci molárny extinkčný koeficient 21300 ± 600.

15. Stanovenie s metyltymolovou modrou sa uskutočňuje za podmienok podobných tým pre tvorbu komplexu s GTS. Z hľadiska citlivosti sú obe reakcie blízko seba. Absorpcia svetla sa meria pri pH 5,8-6,0 a vlnovej dĺžke 600 nm, čo zodpovedá polohe absorpčného maxima. Molárny extinkčný koeficient je 19 500 Rušenie z mnohých kovov je eliminované maskovaním.

16. Stanovenie reakciou s EDTA. EDTA sa používa ako titrant pri bezindikátorových a indikátorových fotometrických titráciách (PT). Rovnako ako pri vizuálnej titrimetrii, spoľahlivá FT s roztokmi EDTA je možná pri pH > 3 a koncentrácii titrantu najmenej 10-5 M.

Luminiscenčná analýza

1. Stanovenie Pb pomocou organických činidiel

Bol navrhnutý spôsob, pri ktorom sa intenzita chemiluminiscenčnej emisie meria v prítomnosti Pb v dôsledku katalytickej oxidácie luminolu peroxidom vodíka. Metódou sa stanovilo od 0,02 do 2 μg Pb v 1 ml vody s presnosťou 10 %. Analýza trvá 20 minút a nevyžaduje predbežnú prípravu vzorky. Okrem Pb je oxidačná reakcia luminolu katalyzovaná stopami medi. Metóda, ktorá je vo svojom hardvérovom dizajne oveľa komplexnejšia, je založená na použití fluorescenčného zhášania derivátov fluores-132 a je cenná pri tvorbe chelátov s olovom. Selektívnejšia v prítomnosti mnohých geochemických satelitov Pb, aj keď menej citlivá, je pomerne jednoduchá metóda založená na zvýšení intenzity fluorescencie vodovo-modrého lumogénu v zmesi dioxán-voda (1: 1) v prítomnosti Pb.

2. Metódy nízkoteplotnej luminiscencie v zmrazených roztokoch. Zmrazenie roztoku je najjednoduchšie vyriešené v metóde stanovenia olova v HC1, založenej na fotoelektrickej registrácii zelenej fluorescencie chloridových komplexov pri -70°C.

3. Analýza luminiscencie počas rozmrazovania vzoriek. Metódy tejto skupiny sú založené na posune luminiscenčných spektier pri rozmrazovaní analyzovanej vzorky a meraní pozorovaného zvýšenia intenzity žiarenia. Maximálna vlnová dĺžka luminiscenčného spektra pri -196 a -70 °C je 385 a 490 nm.

4. Navrhuje sa metóda založená na meraní analytického signálu pri 365 nm v kvázičiarovom luminiscenčnom spektre CaO-Pb kryštálového fosforu ochladeného na teplotu kvapalného dusíka. Toto je najcitlivejšia zo všetkých luminiscenčných metód: ak sa na povrch tabliet aplikuje aktivátor (150 mg CaO, priemer 10 mm, lisovací tlak 7-8 MN/m2), potom je detekčný limit na spektrografe ISP-51 0,00002 μg. Metóda sa vyznačuje dobrou selektivitou: 100-násobný nadbytok Co, Cr(III), Fe (III), Mn(II), Ni, Sb (III) a T1 (I) neinterferuje so stanovením Pb . Bi môže byť tiež stanovené súčasne s Pb.

5. Stanovenie olova luminiscenciou chloridového komplexu sorbovaného na papieri. Pri tejto metóde sa luminiscenčná analýza kombinuje so separáciou Pb od rušivých prvkov pomocou prstencového kúpeľa. Stanovenie sa uskutočňuje pri bežnej teplote.

1.6 Alelektrochemické metódy

1. Potenciometrické metódy. Používa sa priame a nepriame stanovenie olova - titrácia acidobázickými, komplexometrickými a zrážacími činidlami.

2.Elektrogravimetrické metódy využívajú nanášanie olova na elektródy s následným vážením alebo rozpúšťaním.

3. Coulometria a coulometrická titrácia. Elektrogenerované sulfhydrylové činidlá sa používajú ako titranty.

4. Volt-amperometria. Klasická polarografia, ktorá kombinuje rýchlosť s pomerne vysokou citlivosťou, je považovaná za jednu z najpohodlnejších metód na stanovenie Pb v koncentračnom rozsahu 10-s-10 M. Vo veľkej väčšine prác je olovo určené redukčným prúdom Pb2+ na Pb° na ortuťovej kvapkajúcej elektróde (DRE), zvyčajne sa vyskytuje reverzibilne a v difúznom režime. Spravidla sú katódové vlny dobre vyjadrené a polarografické maximá sú obzvlášť ľahko potlačené želatínou a Tritonom X-100.

5. Amperometrická titrácia

Pri amperometrickej titrácii (AT) je bod ekvivalencie určený závislosťou aktuálnej hodnoty elektrochemickej premeny Pb a (alebo) titrantu pri určitej hodnote elektródového potenciálu od objemu titrantu. Amperometrická titrácia je presnejšia ako konvenčná polarografická metóda, nevyžaduje povinnú kontrolu teploty článku a je menej závislá od charakteristík kapiláry a indiferentného elektrolytu. Je potrebné poznamenať, že metóda AT má veľký potenciál, pretože analýza je možná pomocou elektrochemickej reakcie zahŕňajúcej samotné Pb aj titranty. Hoci je celkový čas strávený vykonávaním AT väčší, je plne kompenzovaný tým, že nie je potrebná žiadna kalibrácia. Titrácia sa používa s roztokmi dvojchrómanu draselného, ​​kyseliny chloranilovej, 3,5-dimetyldimerkaptotiopyrónu, 1,5-6 je (benzylidén)tiokarbohydrazón, tiosalicylamid.

1.7 FiFyzikálne metódy stanovenia olova

Olovo sa stanovuje atómovou emisnou spektroskopiou, atómovou fluorescenčnou spektrometriou, atómovou absorpčnou spektrometriou, röntgenovými metódami, rádiometrickými metódami, rádiochemickými a mnohými ďalšími.

2 . ExperimentálneČasť

2.1 MehKód definície

Táto práca využíva stanovenie olova vo forme ditizonátového komplexu.

Obrázok 1 - štruktúra ditizónu:

Maximálna absorpcia komplexov ditizonátu olovnatého je 520 nm. Fotometria sa používa proti roztoku ditizónu v CCI4.

Vykoná sa dvojité spopolnenie testovanej vzorky - suchá a „mokrá“ metóda.

Dvojitá extrakcia a reakcia s pomocnými činidlami slúžia na oddelenie rušivých nečistôt a iónov a zvyšujú stabilitu komplexu.

Metóda je vysoko presná.

2. 2 Prtesty a činidlá

Spektrofotometer s kyvetami.

Sušiaca skriňa.

Muflová pec.

Elektrický sporák.

Elektronické váhy

Odkvapkávací lievik 100 ml.

Chemické sklo.

Odvážená časť suchého rastlinného materiálu 3 ks. 10 gr.

0,01 % roztok ditizónu v CCI4.

0,02 N roztok HCI.

0,1% roztok hydroxylamínu.

10% roztok žltej krvnej soli.

10% roztok citranu amónneho.

10 % roztok HCl.

Roztok amoniaku.

Roztok sódy.

Indikátory sú tymolová modrá a fenolová červená.

Štandardné roztoky olova s ​​obsahom od 1,2,3,4,5,6 µg/ml.

2. 3 Prpríprava roztokov

1. 0,1 % roztok hydroxylamínu.

W = m vody/m roztoku = 0,1 %. Hmotnosť roztoku je 100 g. Potom je hmotnosť 0,1 g. Rozpustí sa v 99,9 ml dvakrát destilovanej vody.

2,10% roztok žltej krvnej soli. W = m vody/m roztoku = 10 %. Hmotnosť roztoku je 100 g. Potom je hmotnosť 10 g. Rozpustí sa v 90 ml dvakrát destilovanej vody.

3,10 % roztok citranu amónneho. W = m vody/m roztoku = 10 %. Hmotnosť roztoku je 100 g. Hmotnosť - 10 g. Rozpustí sa v 90 ml dvakrát destilovanej vody.

4,10 % roztok HCl. Pripravené z koncentrovanej HCl:

Potrebujete 100 ml roztoku s W=10%. d konc. HCI = 1,19 g/ml. Preto je potrebné prijať 26 g koncentrovanej HCl, V = 26/ 1,19 = 21,84 ml. 21,84 ml koncentrovanej HCl sa zriedilo na 100 ml dvakrát destilovanou vodou v 100 ml odmernej banke po značku.

5. 0,01 % roztok ditizónu v CCl4. W = m vody/m roztoku = 10 %. Hmotnosť roztoku je 100 g. Potom je hmotnosť 0,01 g. Rozpustený v 99,9 ml CCI 4.

6. Roztok sódy. Pripravený zo suchého Na2C03.

7. 0,02 N roztok HCl. W = m v-va /m r-ra =? Premena na hmotnostný zlomok. 1 liter 0,02 N roztoku HCl obsahuje 0,02 * 36,5 = 0,73 g roztoku HCl. d konc. HCI = 1,19 g/ml. Preto musíte prijať 1,92 g koncentrovanej HCl, objem = 1,61 ml. 1,61 ml koncentrovanej HCl sa zriedilo na 100 ml dvakrát destilovanou vodou v 100 ml odmernej banke po značku.

9. Roztok indikátora tymolovej modrej bol pripravený zo suchej látky rozpustením v etylalkohole.

2. 4 Mehotrasové vplyvy

V alkalickom prostredí obsahujúcom kyanid extrahuje ditizón tálium, bizmut a cín (II) spolu s olovom. Tálium neinterferuje s kolorimetrickým stanovením. Cín a bizmut sa odstránia extrakciou v kyslom prostredí.

Striebro, ortuť, meď, arzén, antimón, hliník, chróm, nikel, kobalt a zinok v koncentráciách nepresahujúcich dvanásťnásobok koncentrácie olova nerušia stanovenie. Rušivý vplyv niektorých z týchto prvkov, ak sú prítomné v päťdesiatnásobnej koncentrácii, sa eliminuje dvojitou extrakciou.

Stanoveniu sťažuje mangán, ktorý pri extrakcii v alkalickom prostredí katalyticky urýchľuje oxidáciu ditizónu vzdušným kyslíkom. Táto interferencia sa eliminuje pridaním hydrochloridu hydroxylamínu do extrahovanej vzorky.

Silné oxidačné činidlá narúšajú stanovenie, pretože oxidujú ditizón. Ich redukcia hydroxylamínom je súčasťou stanovenia.

2. 5 Tieexperimentálna technika

Rastlinný materiál sa sušil v sušiarni v rozdrvenom stave. Sušenie prebiehalo pri teplote 100 0 C. Po vysušení do absolútne suchého stavu sa rastlinný materiál dôkladne rozdrvil.

Odobrali sa tri 10 g dávky suchého materiálu. Vložili sa do téglika a vložili do muflovej pece, kde sa pri teplote 450 0 C spopolňovali 4 hodiny.

Potom sa rastlinný popol počas zahrievania namočil do kyseliny dusičnej a vysušil (odteraz - operácie sa opakujú pre všetky vzorky).

Potom bol popol opäť ošetrený kyselinou dusičnou, vysušený na elektrickom sporáku a umiestnený do muflovej pece na 15 minút pri teplote 300 0 C.

Potom sa vyčistený popol vykopal kyselinou chlorovodíkovou, vysušil a znovu vykopal. Vzorky sa potom rozpustili v 10 ml 10 % kyseliny chlorovodíkovej.

Potom sa roztoky umiestnili do 100 ml prikvapkávacích lievikov. Pridalo sa 10 ml 10 % roztoku citranu amónneho, potom sa roztok neutralizoval amoniakom, kým sa farba tymolovej modrej nezmenila na modrú.

Potom sa uskutočnila extrakcia. Pridalo sa 5 ml 0,01 % roztoku ditizónu v CCI4. Roztok v prikvapkávacom lieviku sa intenzívne pretrepával 5 minút. Ditizónová vrstva sa po oddelení od hlavného roztoku odvádzala oddelene. Operácia extrakcie sa opakovala, kým sa počiatočná farba každej novej časti ditizónu neprestala meniť na červenú.

Vodná fáza sa umiestnila do prikvapkávacieho lievika. Neutralizoval sa roztokom sódy, kým sa farba nezmenila z fenolovej červenej na oranžovú. Potom sa pridali 2 ml 10 % roztoku žltej krvnej soli, 2 ml 10 % roztoku citranu amónneho a 2 ml 1 % roztoku hydroxylamínu.

Potom sa roztoky neutralizovali roztokom sódy, kým sa farba indikátora (fenolová červená) nezmenila na karmínovú.

Ďalej sa pridalo 10 ml 0,01 % roztoku ditizónu v CCI4, vzorka sa intenzívne pretrepávala 30 sekúnd, potom sa ditizónová vrstva naliala do kyvety a spektrofotometricky sa odmerala proti roztoku ditizónu v CCI4 pri 520 nm.

Boli získané nasledujúce optické hustoty:

Kalibračný graf bol vytvorený za rovnakých podmienok, použili sa štandardné roztoky s koncentráciou olova od 1 do 6 μg/ml. Boli pripravené z oloveného roztoku s koncentráciou 1 μg/ml.

2.6 ReVýsledky experimentuenta a štatistické spracovanie

Údaje na zostavenie kalibračného grafu

Kalibračná tabuľka

Podľa kalibračného grafu sa koncentrácia olova v jednom kilograme suchej rastlinnej hmoty rovná

1) 0,71 mg/kg

2) 0,71 mg/kg

3) 0,70 mg/kg

Z podmienok stanovenia vyplýva, že koncentrácia olova v štandardoch je meraná v µg/ml, obsah olova bol meraný v 10 ml, prepočítané na jeden kilogram suchého rastlinného materiálu.

Priemerná hodnota hmotnosti: X av = 0,707 g.

Rozptyl =0,000035

Smerodajná odchýlka: = 0,005787

vyvoda

1. Na základe prehľadu literatúry.

Pomocou prehľadu literatúry boli študované všeobecné informácie o prvku, jeho metódy stanovenia a bol vybraný ten najvhodnejší podľa jeho presnosti a zhody s tými, ktoré sa používajú v každodennej praxi.

2. Na základe výsledkov experimentu.

Experiment ukázal, že metóda môže byť použitá na stanovenie nízkeho obsahu olova, výsledky sú vysoko presné a opakovateľné.

3. V súlade s MPC.

Zoznam použitých referencií

1. Polyansky N.G. Svinets.-M.: Nauka, 1986. - 357 s. (Analytická chémia prvkov).

2. Vasiliev V.P. Analytická chémia. O 14:00 hod. 2. Fyzikálno-chemické metódy analýzy: Učebnica. Pre chemickú technológiu Špecialista. Vuzov.-M.: Vyššie. škola, 1989. - 384 s.

3. Základy analytickej chémie. V 2 knihách. Kniha 2. Metódy chemického rozboru: Učebnica. Pre univerzity/Yu.A. Zolotov, E.N. Dorokhova, V.I. Fadeeva a ďalší Ed. Yu.A. Zolotovej. - 2. vyd., prepracované. A dodatočné - M.: Vyššie. škola, 2002. - 494 s.

Uverejnené na Allbest.ru

Podobné dokumenty

Fyzikálno-chemické hodnotenie mechanizmov absorpcie olova. Pôda ako multifunkčný sorbent. Metódy detekcie a kvantitatívneho stanovenia zlúčenín olova v prírodných objektoch. Cesty ťažkých kovov vstupujúcich do pôdy. Reakcie so zložkami pôdy.

kurzová práca, pridané 30.03.2015


Kontrola kvality potravín ako hlavná úloha analytickej chémie. Vlastnosti aplikácie metódy atómovej absorpcie na stanovenie olova v káve. Chemické vlastnosti olova, jeho fyziologická úloha. Príprava vzoriek, metódy stanovenia olova.

kurzová práca, pridané 25.11.2014


Štúdium chemických a fyzikálnych vlastností oxidov olovnatých, ich aplikácia, metódy syntézy. Nájdenie najracionálnejšieho spôsobu získania oxidu olovnatého, ktorý je jednou z najvyhľadávanejších zlúčenín používaných v každodennom živote.

abstrakt, pridaný 30.05.2016


Oblasti použitia olova. Škodí ako ekotoxická látka, ktorá je schopná v rôznych formách znečistiť všetky tri oblasti biosféry. Zdroje znečistenia olovom. Vlastnosť olova zadržiavať žiarenie škodlivé pre ľudí. Olovené akumulátory.

prezentácia, pridané 03.03.2016


Základné vlastnosti olova a kyseliny benzoovej. Benzoáty sú soli a estery kyseliny benzoovej. Primárne informácie o rozpustnosti benzoanu olovnatého v stacionárnych podmienkach. Charakteristika kinetiky rozpúšťania. Zmeny teploty rozpustnosti benzoátu olovnatého.

kurzová práca, pridané 18.02.2011


Metódy odberu vzoriek, rozsah normy. Všeobecné požiadavky na prípravu činidiel a skla pre kolorimetrické metódy na stanovenie zinku, olova a striebra. Podstata plumbónovej metódy na stanovenie olova, ditizónovej metódy na stanovenie zinku a striebra.

tréningový manuál, pridaný 12.10.2009


Atómová fluorescenčná analýza. Röntgenová fluorescencia. Elektrochemické metódy analýzy. Stripovacia voltametria. Polarografická metóda. Stanovenie obsahu olova a zinku v jednej vzorke. Stanovenie obsahu zinku ditizónovou metódou.

kurzová práca, pridané 11.5.2016


Podstata meracej metódy pri zisťovaní obsahu olova, požiadavky na meracie prístroje a zariadenia, činidlá, príprava laboratórneho skla. Metodika výpočtu neistôt meraní, zdrojov neistôt a korelačnej analýzy.

kurzová práca, pridané 28.12.2011


Chemický prvok skupiny IV. Chemické vlastnosti. Oxid olovnatý je silné oxidačné činidlo. Organické deriváty olova sú bezfarebné, vysoko toxické kvapaliny. Komponent tlačových a antifrikčných zliatin, polovodičové materiály.

abstrakt, pridaný 24.03.2007


Titrimetrické metódy založené na reakciách tvorby rozpustných komplexných zlúčenín alebo komplexometria. Metódy získavania rozpustných chelátov - chelatometria. Stanovenie komplexotvorných iónov a iónov alebo molekúl, ktoré slúžia ako ligandy.

Dátum vytvorenia: 30.12.2013

V súčasnosti otázka čistenia vody a kvality domácich filtrov znepokojuje mnoho ľudí.

Výskum kvality pitnej vody

Pre štúdiu boli odobraté vzorky vody z vodovodu a čistenej vody pomocou domácich filtrov Aquaphor (džbán), Aquaphor (kohútik), Bariéra (džbán). Boli študované nasledovné ukazovatele: hodnota pH, obsah zinku (II), medi (II), iónov železa (III), tvrdosť vody.

hodnota pH

Do skúmavky sa naleje 5 ml testovacej vody, pH sa určí pomocou univerzálneho indikátora a hodnota pH sa vyhodnotí pomocou stupnice:

• Ružovo-oranžová - pH=5;
• svetložltá - pH=6;
• Svetlozelená - pH=7;
• Zeleno-modrá - pH=8.

Filtrovaná voda má mierne kyslé reakčné médium, zatiaľ čo médium nefiltrovanej vody je takmer neutrálne.

Stanovenie iónov železa

Do 10 ml testovanej vody sa pridali 1-2 kvapky HCl (1:2) a 0,2 ml (4 kvapky) 50% roztoku tiokyanátu draselného KNCS. Miešajte a sledujte vývoj farby. Táto metóda je citlivá a dokáže odhaliť až 0,02 mg/l iónov železa.

Fe3+ + 3NCS- = Fe(NCS)3

• Nedostatok farby - menej ako 0,05;
• Sotva viditeľné žltkasto-ružové - od 0,05 do 0,1;
• Slabá žltkasto-ružová - od 0,1 do 0,5;
• Žlto-ružová - od 0,5 do 1,0;
• Žlto-červená - od 1,0 do 2,5;
• Jasne červená viac ako 2,5.

Najvyššia koncentrácia iónov železa (III) je v nefiltrovanej vode.

Stanovenie olovnatých iónov (kvalitatívne)

Jodid draselný poskytuje charakteristickú zrazeninu PbI2 v roztoku s iónmi olova. K testovanému roztoku sa pridá malé množstvo KI, potom sa pridaním CH3COOH obsah skúmavky zahrieva, kým sa pôvodne mierne charakteristická žltá zrazenina PbI2 úplne nerozpustí. Výsledný roztok sa ochladí pod kohútikom a PbI2 opäť vypadne, ale vo forme krásnych zlatých kryštálov Pb2+ +2I- = PbI2. Čistená a nefiltrovaná voda neobsahuje ióny olova (II).

Stanovenie iónu medi (kvalitatívne)

5 ml testovanej vody sa umiestni do porcelánovej misky, odparí sa do sucha a potom sa pridá 1 kvapka koncentrovaného (25 %) roztoku amoniaku. Vzhľad intenzívnej modrej farby naznačuje prítomnosť iónov medi. 2U2+ +4NH40N = 22+ +4H20

Stanovenie tvrdosti vody

Do 250 ml Erlenmeyerovej banky sa pridá 100 ml testovacej vody, pridá sa 5 ml tlmivého roztoku amoniaku a na špičku špachtle sa pridá indikátor (eriochrómová čierna). Potom sa roztok premieša a pomaly titruje 0,05 N roztokom Trilonu B, kým sa farba indikátora nezmení z čerešňovej na modrú.

Príprava indikátora eriochrómovej černe (suchý): na tento účel sa 0,25 g indikátora zmieša s 50 g suchého chloridu sodného, ​​ktorý sa predtým dôkladne rozdrvil v mažiari.

Príprava tlmivého roztoku: 10 g chloridu amónneho (NH4Cl) sa rozpustí v destilovanej vode, pridá sa 50 cm3 25% roztoku amoniaku a doplní sa na 500 cm3 destilovanou vodou.

Príprava 0,05 N roztoku Trilonu B: 9,31 g Trilonu B sa rozpustí v destilovanej vode a upraví sa na 1 dm3. Roztok je stabilný niekoľko mesiacov.

Celková tuhosť sa vypočíta podľa vzorca:

F mg-ekv./l = (Vml*Ng-ekv./l*1000 mg-ekv./gekv.) / V1ml,

kde: V je objem roztoku Trilonu „B“ použitého na titráciu, ml.

N - normalita roztoku Trilonu "B" g-ekv/l.

V1 je objem testovaného roztoku odobratého na titráciu, ml.

Pri hodnotení tvrdosti vody sa charakterizuje takto:

• veľmi mäkké - do 1,5 mEq / l;
• mäkké - od 1,5 do 4 mEq / l;
• stredná tvrdosť - od 4 do 8 mEq / l;
• tvrdý - od 8 do 12 mEq / l;
• veľmi tvrdý - viac ako 12 mEq/l.

Voda z vodovodu je tvrdá, voda vyčistená pomocou filtra Barrier má strednú tvrdosť, voda vyčistená filtrom Aquaphor (džbán a kohútik) je mäkká a má strednú tvrdosť.

Môže byť voda zdraviu škodlivá? Voda z vodovodu môže obsahovať veľmi nebezpečné až toxické látky, úpravne vody sú opotrebované a voda pred vstupom do domu musí prejsť dlhú cestu starým vodovodným potrubím, kde sa kontaminuje soľami ťažkých kovov a anorganickým železom (hrdza). . Potreba čistej vody sa neustále zvyšuje a zdrojová voda vstupujúca do čistiarní je z roka na rok špinavšia. Po vyčistení sa voda stáva pitnou, ale zapácha po bielidle. Koncentrácia chlóru nie je pre zdravého človeka nebezpečná, no niektorým kategóriám chorých ľudí prítomnosť chlóru aj v malých koncentráciách značne zhoršuje zdravotný stav. To všetko nepriaznivo ovplyvňuje ľudské zdravie. Na čistenie vody doma je potrebné používať filtre. Kvalita vyčistenej vody doma je lepšia ako kvalita vody z vodovodu. Pomocou domácich filtrov môžete čistiť vodu, ktorá obsahuje nielen mechanické častice (piesok, hrdza atď.), Ale aj rôzne organické a anorganické zlúčeniny, ktoré sú zdraviu nebezpečné. Voda, ktorá bola vyčistená cez filter, je menej tvrdá.

Filtre úplne odstraňujú z vody chlór, ktorý zabíja baktérie a zohráva úlohu „konzervačného prostriedku“. Prečistenú vodu však musíte použiť čo najrýchlejšie po filtrácii, pretože vo vode bez „konzervačného prostriedku“ sa baktérie začnú množiť obzvlášť rýchlo v čistom a teplom prostredí (voda), ktoré im je príjemné.

Čo je teda voda? Otázka ani zďaleka nie je jednoduchá... Jedno môžeme jednoznačne povedať, že voda je najunikátnejšia látka na zemi, od ktorej závisí zdravotný stav.

Stanovenie pH testovanej vody:

• Bariéra - ružovo-oranžová (pH=5);
• Aquaphor (džbán) - ružovo-oranžový (pH=5);
• Aquaphor (kohútik) - ružovo-oranžový (pH=5);
• Nefiltrovaná voda je svetložltá (pH=6).

Výsledky stanovenia iónov železa (III):

• Bariéra - Sotva viditeľná žltkasto-ružová od 0,05 do 0,1;
• Aquaphor (džbán) - absencia menšia ako 0,05;
• Aquaphor (faucet) - absencia menšia ako 0,05;
• Nefiltrovaná voda - žltkasto-ružová od 0,5 do 1,0.

Výsledky stanovenia iónov olova (II):

• Bariéra - bez sedimentu. V 3 kvapkách voda zmenila farbu;
• Aquaphor (džbán) - bez sedimentu. V 2 kvapkách voda zmenila farbu;
• Aquaphor (kohútik) - bez sedimentu. V 2 kvapkách voda zmenila farbu;
• Nefiltrovaná voda - bez sedimentu. Po 10 kvapkách voda zmenila farbu.

Tvrdosť testovanej vody:

• Bariéra - 7 mEq/l;
• Aquaphor (džbán) - 5 mEq/l;
• Aquaphor (kohútik) - 4 mEq/l;
• Nefiltrovaná voda - 9 mEq/l.

Mestská rozpočtová vzdelávacia inštitúcia

"Stredná škola Ryžkovskaja"

Kardymovský okres, Smolenská oblasť

Súťaž pre študentov všeobecnovzdelávacích organizácií

a organizácie doplnkového vzdelávania v regióne Smolensk

za najlepší environmentálny projekt „Žijeme v regióne Smolensk“

Ekologický projekt

„Komplexná analýza obsahu zlúčenín ťažkých kovov

v životnom prostredí a ich vplyv na organizmy“

Biryukova Alina Alexandrovna

Známka: 9

Celé meno vedúci práce:

Baranova Oľga Aleksejevna

Obec Titkovo

2017

Obsah

Úvod……………………………………………………………………………………………….. 3

kapitola ja . Ťažké kovy ……………………………………………………….. 5

1. Všeobecné pojmy o ťažkých kovoch………………………………………………………...………….5

   Vplyv ťažkých kovov na živé organizmy................................................................... ..5

kapitola II . Zdroje zlúčenín ťažkých kovov vstupujúcich do životného prostredia a živých organizmov………….………………………………………………………………………………..… 7

2.1. Vstup zlúčenín ťažkých kovov do pôdy………………………………………..8

2.2. Príjem zlúčenín ťažkých kovov do vodných útvarov………………………………9

2.3. Uvoľňovanie zlúčenín ťažkých kovov do atmosféry………………………………….…9

2.4. Príjem zlúčenín ťažkých kovov do živých organizmov………………………………10

kapitola III . Stanovenie prítomnosti zlúčenín ťažkých kovov v životnom prostredí a ich vplyvu na živé organizmy………………………………………………………….12

3.1. Zlúčeniny ťažkých kovov v pôde …………………………………………………13

3.1.1. Metodika stanovenia prítomnosti zlúčenín ťažkých kovov v pôde......13

3.1.2. Výsledky analýzy obsahu zlúčenín ťažkých kovov v pôde……..…14

3.2. Zlúčeniny ťažkých kovov v prírodných vodách………………………………………...14

3.2.1. Metodika stanovenia prítomnosti zlúčenín ťažkých kovov v prírodných vodách………………………………………………………………………………………..14

3.2.2. Výsledky analýzy obsahu zlúčenín ťažkých kovov v prírodných vodách………………………………………………………………………………………………... .14

3.3. Zlúčeniny ťažkých kovov v atmosfére………………………………………………………15

3.3.1. Metodika stanovenia prítomnosti zlúčenín ťažkých kovov v atmosfére ………………………………………………………………………………………..15

3.3.2. Výsledky analýzy obsahu zlúčenín ťažkých kovov v atmosfére………………………………………………………………………………………………... 16

3.4. Zlúčeniny ťažkých kovov a živé organizmy………………………………………………………………17

3.4.1. Metodika stanovenia účinkov zlúčenín ťažkých kovov na organizmy………………………………………………………………………………………………...17

3.4.2. Výsledky zisťovania vplyvu zlúčenín ťažkých kovov na živé organizmy…………………………………………………………………………………………18

Záver………………………………………………………………...…………………………………..20

Referencie………………………………………………………………………………………………..…..21

Dodatok …………………………………………………………………………………………………..22

Úvod

Životné prostredie je biotopom živých organizmov, ktoré sú s ním počas svojho života v kontakte. Organizmy dostávajú z prostredia všetko, čo potrebujú pre normálny život: kyslík na dýchanie, vodu, živiny, mikroelementy a mnoho ďalšieho. Medzi chemickými prvkami vstupujúcimi do organizmov zaujímajú osobitné miesto ťažké kovy vo forme iónov.

Zistilo sa, že ióny ťažkých kovov sú normálne prítomné v životnom prostredí v dôsledku ich príjmu z prírodných zlúčenín, ale ich prirodzený obsah je extrémne nízky. V poslednom čase narastá vplyv človeka na životné prostredie a v súčasnosti je zdrojom zlúčenín ťažkých kovov aj ľudská činnosť (hutnícka výroba, motorové vozidlá, hnojivá) a počet iónov ťažkých kovov antropogénneho pôvodu v životnom prostredí sa každým rok. V dôsledku toho sa tieto ióny dostanú do organizmov vo väčších množstvách.

Platí tu pravidlo „viac, tým lepšie“? Každý vie, že živé organizmy obsahujú kovy, vrátane ťažkých kovov: napríklad železo v hemoglobíne, zinok v inzulíne a mnohých enzýmoch, meď je potrebná na tvorbu nervového tkaniva a v procesoch hematopoézy a molybdén aktivuje procesy väzby atmosféry. dusíka baktériami uzlín. Ale tieto a mnohé ďalšie chemické prvky - ťažké kovy - potrebujú živé organizmy na normálne fungovanie v pomerne malých množstvách, pričom niektoré ťažké kovy, dokonca aj v stopových množstvách, majú toxický účinok, pretože sú najsilnejšími toxickými kovmi (ortuť, olovo kadmium).

Je ľudská činnosť skutočne silným zdrojom zlúčenín ťažkých kovov vstupujúcich do životného prostredia a samotné ťažké kovy negatívne ovplyvňujú živé organizmy? Práca je venovaná štúdiu tejto problematiky.

Na začiatku práce to bolo predloženéhypotéza: zlúčeniny ťažkých kovov sú prítomné v prostredí skúmanej oblasti (vidiecka oblasť), obsah zlúčenín ťažkých kovov je tým vyšší, čím bližšie je oblasť odberu vzoriek k ceste; zlúčeniny ťažkých kovov majú depresívny účinok na živé organizmy.

Cieľ: štúdium obsahu zlúčenín ťažkých kovov v životnom prostredí (vzduch, pôda, voda) a ich vplyv na živé organizmy.

Na dosiahnutie tohto cieľa je potrebné rozhodnúťúlohy :

Preštudujte si odbornú literatúru o tejto problematike.

Metódy štúdia na stanovenie zlúčenín ťažkých kovov v životnom prostredí.

Vykonať kvalitatívnu analýzu vzoriek pôdy, snehu, vody, biologického materiálu (lišajníkov) na obsah zlúčenín ťažkých kovov.

Určiť účinky zlúčenín ťažkých kovov na živé organizmy.

Posúdiť mieru znečistenia životného prostredia zlúčeninami ťažkých kovov v skúmanej oblasti.

Predmet štúdia : znečistenie životného prostredia a živých organizmov zlúčeninami ťažkých kovov.

Predmet výskumu : pôda, sneh, voda, živé organizmy (lišajníky, žerucha).

Metódy výskumu:

Teoretická metóda

Morfometrická metóda

Experimentálna metóda

Organoleptická metóda

Matematická metóda

Miesto štúdia: Obec Titkovo, okres Kardymovský.

Časový rámec štúdie: február – marec 2017.

kapitola ja . Ťažké kovy

1. Všeobecné pojmy o ťažkých kovoch

Ťažké kovy sú skupinou chemických prvkov s vlastnosťami kovov a značnou atómovou hmotnosťou, viac ako 40. Je známych asi štyridsať rôznych definícií pojmu ťažké kovy a nie je možné poukázať na jednu z nich ako na najakceptovanejšiu. V súlade s tým bude zoznam ťažkých kovov podľa rôznych definícií obsahovať rôzne prvky.

Pojem „ťažké kovy“ sa najčastejšie nepovažuje z chemického, ale z medicínskeho a environmentálneho hľadiska. Pri zaradení do tejto kategórie sa teda berú do úvahy nielen chemické a fyzikálne vlastnosti prvku, ale aj jeho biologická aktivita a toxicita, ako aj objem využitia v ekonomických aktivitách.

V prácach venovaných problémom znečisťovania životného prostredia a monitorovania životného prostredia, dnesťažké kovy zahŕňajú viac ako 40 kovov periodickej tabuľky D.I. Mendelejev s atómovou hmotnosťou viac ako 50 atómových jednotiek:V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd, Sn, Hg, Pb, Bi Pri kategorizácii ťažkých kovov zároveň zohrávajú významnú úlohu tieto podmienky: ich vysoká toxicita pre živé organizmy v relatívne nízkych koncentráciách, ako aj schopnosť bioakumulácie a biomagnifikácie. Takmer všetky kovy, ktoré spadajú pod túto definíciu (s výnimkou olova, ortuti, kadmia a bizmutu, ktorých biologická úloha je v súčasnosti nejasná), sa aktívne podieľajú na biologických procesoch a sú súčasťou mnohých enzýmov. Podľa klasifikácie N. Reimersa treba kovy s hustotou vyššou ako 8 g/cm považovať za ťažké 3 . Medzi ťažké kovy teda patríPb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg .

1. Vplyv ťažkých kovov na živé organizmy

Veľaťažké kovy , ako napr , , , sa podieľajú na biologických procesoch a v určitých množstvách sú nevyhnutné pre fungovanie rastlín, živočíchov a ľudí . na druhej straneťažké kovy a ich zlúčeniny môžu mať škodlivé účinky na živé organizmy. Negatívny vplyv ťažkých kovov na živé organizmy a ľudské zdravie sa navyše prejavuje nielen v priamom pôsobení vysokých koncentrácií, ale aj v dlhodobých následkoch spojených s ich kumulatívnym účinkom. Zlúčeniny ťažkých kovov spôsobujú množstvo chorôb a všeobecnú inhibíciu životne dôležitých procesov. Kovy, ktoré nemajú užitočnú úlohu v biologických procesoch, ako napr A , sú definované akotoxické kovy . Najmäolovo, ktoré klasifikované ako vysoko nebezpečné látky spolu s arzénom, kadmiom, ortuťou, selénom, zinkom, fluórom a benzaprénom (GOST 3778-98).Niektoré prvky ako napr alebo , ktoré majú zvyčajne toxické účinky na živé organizmy, môžu byť pre niektoré druhy prospešné.

kapitola II . Zdroje zlúčenín ťažkých kovov

do životného prostredia a živých organizmov

Spomedzi látok znečisťujúcich biosféru, o ktoré majú rôzne služby kontroly kvality najväčší záujem, patria kovy (predovšetkým ťažké, to znamená s atómovou hmotnosťou vyššou ako 40) medzi najdôležitejšie. Je to do značnej miery spôsobené biologickou aktivitou mnohých z nich.

Zdroje ťažkých kovov sa delia na prírodné (zvetrávanie hornín a nerastov, erózne procesy, sopečná činnosť) a umelé (ťažba a spracovanie nerastov, spaľovanie palív, doprava, poľnohospodárska činnosť). Časť emisií vyprodukovaných človekom vstupujúcich do prírodného prostredia vo forme jemných aerosólov sa prenáša na veľké vzdialenosti a spôsobuje globálne znečistenie. Druhá časť vstupuje do bezodtokových nádrží, kde sa hromadia ťažké kovy a stávajú sa zdrojom sekundárneho znečistenia, t.j. vznik nebezpečných škodlivín pri fyzikálnych a chemických procesoch prebiehajúcich priamo v prostredí (napríklad vznik jedovatého fosgénu z netoxických látok). Ťažké kovy sa hromadia v pôde najmä vo vrchných humusových horizontoch a pomaly sa odstraňujú vyplavovaním, konzumáciou rastlinami, eróziou a defláciou – vyfukovaním z pôd.

Obdobie polovičného odstránenia alebo odstránenia polovice pôvodnej koncentrácie je dlhé: pre zinok - od 70 do 510 rokov, pre kadmium - od 13 do 110 rokov, pre meď - od 310 do 1500 rokov a pre olovo - od 740 až 5900 rokov. V humusovej časti pôdy dochádza k primárnej premene zlúčenín, ktoré sa v nej nachádzajú.

Ťažké kovy majú vysokú schopnosť pre rôzne chemické, fyzikálno-chemické a biologické reakcie. Mnohé z nich majú variabilnú valenciu a podieľajú sa na redoxných procesoch. Ťažké kovy a ich zlúčeniny, podobne ako iné chemické zlúčeniny, sú schopné pohybu a redistribúcie v životnom prostredí, t.j. migrovať. Migrácia zlúčenín ťažkých kovov prebieha prevažne vo forme organominerálnej zložky.

Medzi možné zdroje znečistenia biosféry ťažkými kovmi technogénneho pôvodu patria podniky železnej a neželeznej metalurgie (emisie aerosólov znečisťujúce ovzdušie, priemyselné odpadové vody znečisťujúce povrchové vody), strojárstvo (pokovovacie kúpele z pomedenia, poniklovanie, pochrómovanie , kadmiovanie), továrnena recykláciu batérií, automobilovú dopravu.

Okrem antropogénnych zdrojov znečistenia životného prostredia ťažkými kovmi existujú aj iné prírodné zdroje, napríklad sopečné erupcie: kadmium bolo objavené pomerne nedávno v produktoch erupcie Etny na ostrove Sicília v Stredozemnom mori. Zvýšené koncentrácie toxických kovov v povrchových vodách niektorých jazier sa môžu vyskytnúť v dôsledku kyslých dažďov, čo vedie k rozpúšťaniu minerálov a hornín obmývaných týmito jazerami. Všetky tieto zdroje znečistenia spôsobujú zvýšenie obsahu znečisťujúcich kovov v biosfére alebo jej zložiek (vzduch, voda, pôda, živé organizmy) oproti prirodzenej, tzv.

2.1. Vstup zlúčenín ťažkých kovov do pôdy

Pôda je hlavným médiom, do ktorého vstupujú ťažké kovy, a to aj z atmosférys emisiami z priemyselných podnikov a olovo - z výfukových plynov vozidiel. Ťažké kovy sa do pôdy dostávajú najčastejšie z atmosféry vo forme oxidov, kde sa postupne rozpúšťajú, menia sa na hydroxidy, uhličitany alebo vo forme výmenných katiónov. Pôda sJe zdrojom sekundárneho znečistenia povrchového ovzdušia a vôd, ktoré z neho prúdia do Svetového oceánu. Z pôdy sú ťažké kovy absorbované rastlinami, ktoré sa potom stávajú potravou pre viac organizované živočíchy.

Trvanie pobytu znečisťujúcich zložiek v pôde je oveľa dlhšie ako v iných častiach biosféry, čo vedie k zmenám v zložení a vlastnostiach pôdy ako dynamického systému a v konečnom dôsledku spôsobuje nerovnováhu v ekologických procesoch.

Za normálnych prírodných podmienok sú všetky procesy prebiehajúce v pôde v rovnováhe. Zmeny v zložení a vlastnostiach pôdy môžu byť spôsobené prírodnými javmi, ale za narušenie rovnovážneho stavu pôdy môže najčastejšie človek:

atmosférický transport znečisťujúcich látok vo forme aerosólov a prachu (ťažké kovy);

mimozemské znečistenie – skládky veľkých priemyselných odvetví a emisie z palivových a energetických komplexov;

podstielka rastlín. Toxické prvky v akomkoľvek stave sú absorbované listami alebo sa ukladajú na povrchu listov. Potom, keď listy opadnú, tieto zlúčeniny vstupujú do pôdy .

Stanovenie ťažkých kovov sa vykonáva predovšetkým v pôdach nachádzajúcich sa v oblastiach ekologickej katastrofy, na poľnohospodárskych pozemkoch susediacich s pôdnymi polutantmi ťažkými kovmi a na poliach určených na pestovanie produktov šetrných k životnému prostrediu.

Ak sú pôdy kontaminované ťažkými kovmi a rádionuklidmi, je takmer nemožné ich vyčistiť. Zatiaľ je známy jediný spôsob: zasiať takéto pôdy rýchlorastúcimi plodinami, ktoré produkujú veľkú fytomasu. Takéto plodiny, ktoré ťažia ťažké kovy, musia byť po dozretí zničené. Obnova kontaminovanej pôdy trvá desaťročia.

2.2. Vstup zlúčenín ťažkých kovov do vodných útvarov

Kovové ióny sú základnými zložkami prírodných vodných plôch. V závislosti od podmienok prostredia (pH, redoxný potenciál) existujú v rôznych oxidačných stavoch a sú súčasťou rôznych anorganických a organokovových zlúčenín. Mnohé kovy tvoria dosť silné komplexy s organickou hmotou; Tieto komplexy sú jednou z najdôležitejších foriem migrácie prvkov v prírodných vodách.

Ťažké kovy ako mikroelementy sa neustále nachádzajú v prírodných vodných plochách a orgánoch vodných organizmov. V závislosti od geochemických podmienok sú pozorované veľké výkyvy v ich hladine.

Ťažké kovy a ich soli sú zároveň rozšírenými priemyselnými znečisťujúcimi látkami. Do nádrží sa dostávajú z prírodných zdrojov (horniny, povrchové vrstvy pôdy a podzemných vôd), ako aj z odpadových vôd z mnohých priemyselných podnikov a atmosférických zrážok, ktoré sú znečistené emisiami dymu. Napríklad prirodzené zdroje olova vstupujúceho do povrchových vôd sú procesy rozpúšťania endogénnych (galenit) a exogénnych (anglesit, ceruszit atď.) minerálov. Výrazné zvýšenie obsahu olova v životnom prostredí (aj v povrchových vodách) súvisí so spaľovaním uhlia, používaním tetraetylolova ako antidetonačného činidla v motorových palivách a vypúšťaním odpadových vôd z rúd do vodných útvarov. spracovateľské závody, niektoré hutnícke závody, chemické závody, bane a pod.

2.3. Uvoľňovanie zlúčenín ťažkých kovov do atmosféry

Cestná doprava na kvapalné palivo (benzín, nafta a petrolej), teplárne (KVET) a teplárne (KVET) sú jedným z hlavných zdrojov znečisťovania ovzdušia. Výfukové plyny automobilov obsahujú ťažké kovy vrátane olova.Vyššie koncentrácie olova v atmosférickom ovzduší miest s veľkými priemyselnými podnikmi.

Príjem ťažkých kovov do atmosféry, % z množstva

Zdroj

Ťažký kov

Сd

Bežný prírodný zdroj

26,3

29,0

4,5

81,0

Antropogénny zdroj

73,7

71,0

95,5

19,0

2.4. Vstup zlúčenín ťažkých kovov do živých organizmov

Rastlinná strava je hlavným zdrojom ťažkých kovov v tele ľudí a zvierat. Podľa údajov z neho pochádza 40–80 % ťažkých kovov a len 20–40 %. - so vzduchom a vodou. Chemické zloženie rastlín, ako je známe, odráža elementárne zloženie pôd. Preto je nadmerná akumulácia ťažkých kovov rastlinami primárne spôsobená ich vysokou koncentráciou v pôde. Napriek značnej variabilite rôznych rastlín v akumulácii ťažkých kovov má bioakumulácia prvkov určitú tendenciu, čo umožňuje ich zoradenie do niekoľkých skupín:

1) Cd, Cs, Rb - prvky intenzívnej absorpcie;

2) Zn, Mo, Cu, Pb, Co, As – priemerný stupeň absorpcie;

3) Mn, Ni, Cr – slabá absorpcia;

4) Se, Fe, Ba, Te sú prvky, ktoré sú pre rastliny ťažko dostupné. Ďalším spôsobom, ako sa ťažké kovy dostávajú do rastlín, je listová absorpcia z prúdov vzduchu.

Vstup prvkov do rastlín cez listy nastáva najmä nemetabolickým prienikom cez kutikulu. Ťažké kovy absorbované listami môžu byť prenesené do iných orgánov a tkanív a môžu byť zahrnuté do metabolizmu. Olovo a kadmium sú vysoko toxické kovy. V rastlinách pri cestách je množstvo olova prudko zvýšené, je 10-100-krát vyššie v porovnaní s rastlinami rastúcimi mimo ciest. Veľké množstvo kadmia sa nachádza v rastlinách rastúcich v blízkosti diaľnic. Napríklad v ihličí obyčajného smreka rastúceho pri cestách sa množstvo kadmia zvyšuje 11–17-krát.

Vstup ťažkých kovov do rastlín môže nastať priamo zo vzduchu usadzovaním prachu na listoch a ihličí a translokáciou z pôdy: podiel ťažkých kovov na zložení prachu na povrchu listov v blízkosti zdroja je v priemere 30 % celkový obsah ťažkých kovov v nich. V depresiách a na náveternej strane môže tento podiel dosiahnuť až 60 %. Ako sa vzďaľujete od zdroja, úloha znečistenia ovzdušia výrazne klesá.

kapitola III . Stanovenie prítomnosti zlúčenín ťažkých kovov v životnom prostredí a ich vplyvu na živé organizmy

Metóda stanovenia obsahu iónov ťažkých kovov spočíva v analýze vody z taveniny, vody zo zásobníka alebo vodných extraktov pomocou vysoko kvalitných činidiel.

Kvalitatívne stanovenie iónov olova P b 2+

Jodid draselný poskytuje charakteristickú žltú zrazeninu jodidu olovnatého v roztoku s iónmi olova

Priebeh štúdie :

1 ml vody, tavenej vody alebo vodného extraktu z každej vzorky sa naleje do skúmaviek a pridá sa 1 ml roztoku KI a 1 ml 6% HNO. 3. Skúmavky s obsahom sa nechajú jeden deň. V prítomnosti iónov olova sa pri obsahu olova vo vzorke 60 μg vytvorí žltá zrazenina. Pri nižších koncentráciách obsah skúmavky zožltne.:

R b 2+ + ja - = R b ja 2

Kvalitatívne stanovenie iónov železa

Celkom železo

Rodanid amónnyN.H. 4 SCN alebo draselný KSCN vzniká v kyslom prostredí sFe 3+ tiokyanáty železa, sfarbené do krvavočervena. V závislosti od koncentrácie tiokyanátového iónu sa môžu vytvárať komplexy rôznych typov.zloženie:

Fe 3+ +SCN - = 2+

Fe 3+ + 2 SCN - = +

Fe 3+ + 3 SCN- = Fe( SCN) 3

Do 1 ml testovanej vody pridajte 2-3 kvapky roztoku kyseliny chlorovodíkovej a2- 3 kvapky roztoku činidla.

oobsah železa0,1 mg/lzobrazí saružováfarbenie,Apriviacvysoký obsah -červená.

Maximálna prípustná koncentrácia celkového železa v rezervoárovej vode a pitnej vode je 0,3 mg/l, čo je limitný ukazovateľ organoleptického rizika.

Železo (II)

Hexakyanoželezitan draselný (III)K 3 [ Fe( CN) 6 ] , v kyslom prostredí(pH ~ 3) sa tvorí s katiónom Fe 2+ Turnboule modrý sediment tmavo modrýfarby:

3Fe 2+ + 2 3- = Fe 3 2

Do 1 ml testovanej vody pridajte 2-3 kvapky roztoku kyseliny sírovej a 2-3 kvapkykvapky roztoku činidla.

železo (III)

Hexakyanoželezitan draselný (II)K 4 [ Fe( CN) 6 ] v mierne kyslom prostredí s katiónomFe 3+ tvorí tmavomodrú zrazeninu pruskej modrej:

4Fe 3+ + 3 4- = Fe 4 3

Do 1 ml testovanej vody pridajte 1-2 kvapky roztoku kyseliny chlorovodíkovej a 2 kvapky roztoku činidla.

Na kvalitatívne stanovenie iónov olova a železa sa použili nasledujúce zariadenia, činidlá a materiály.

Vybavenie: tréningová váha, závažia, pravítko, statív so spojkou a nohou, byreta s uzatváracím kohútikom, 2 ml odmerná pipeta, 100 ml a 50 ml kadičky, 100 ml odmerný valec, 250 ml okrúhle banky s plochým dnom, gumené zátky, kónické lieviky, filtračný papier , stojan na skúmavky, skúmavky, nožnice, špachtle, sklenené tyčinky, sklenené skúmavky, Petriho misky.

Činidlá: koncentrovaná kyselina dusičná (HNO 3 roztok jodidu draselného (KI), 6 % roztok kyseliny dusičnej (HNO 3 ), peroxid vodíka (H 2 O 2 ), tiokyanát draselný (roztok) (KSCN), kyselina sírová (roztok) (H 2 SO 4 ), hexakyanoželezitan (III) draslík (K 3 [ Fe( CN) 6 ]), hexakyanoželezitan (II) draslík (K 4 [ Fe( CN) 6 ), kyselina chlorovodíková (roztok) (HCl), prevarená voda.

Materiály: semená žeruchy, stélky lišajníkov Xanthoria wallata (zlatovka) a Parmelia furrowata.

3.1. Zlúčeniny ťažkých kovov v pôde

3.1.1. Metodika stanovenia prítomnosti zlúčenín ťažkých kovov v pôde

Vzorky pôdy (po cca 100 g) boli odobraté na dvoch miestach: pri diaľnici v bezprostrednej blízkosti (príloha, obr. 1), v páse ihličnatého lesa ďaleko od cesty (príloha, obr. 2), kde sa vyskytuje najmä borovica a rastú smreky a vyskytujú sa aj niektoré listnaté druhy.

Pôda sa sušila 5 dní.

Odvážili sme 10 g každej vzorky pôdy na vopred vyvážených váhach.

Vzorky boli prenesené do okrúhlych baniek s plochým dnom s označením (vzorka pôdy odobratá pri ceste – „cesta p“; vzorka pôdy odobratá v lesnom páse – „p les“). Do každej banky nalejte 50 ml prevarenej vody, pridajte 1 kvapku koncentrovanej kyseliny dusičnej HNO 3 , trepe sa 5 minút. Ponechané na deň (príloha, obr. 3).

Pôdne extrakty sa prefiltrovali do označených kadičiek s použitím iného filtra pre každý extrakt (príloha, obr. 4).

Výsledné filtráty sa použili na uskutočnenie kvalitatívneho stanovenia obsahu iónov olova a železa v pôde podľa vyššie opísanej metódy.

3.1.2. Výsledky analýzy obsahu ťažkých zlúčenín

kovy v pôde

Analýza vzoriek na obsah olovnatých iónov v pôde poskytla nasledujúce výsledky. V skúmavke s vodným extraktom z pôdy odobratej pri ceste sa nevytvorila žiadna zjavná zrazenina, ale obsah skúmavky sa zafarbil do bohatej zlatohnedej farby, čo svedčí o pomerne významnom obsahu iónov olova v tejto vzorke pôdy. V skúmavke s vodným extraktom pôdy odobratým v lesnom páse nebol zaznamenaný žiadny sediment ani zjavná zmena farby (pôdny extrakt mal spočiatku slabú svetložltú farbu, čo možno vysvetliť farbiacimi vlastnosťami obsiahnutých organických látok v lesnej pôde) (príloha, obr. 5, 6) .

Analýza vzoriek na obsah iónov železa v pôde neposkytla viditeľné zmeny: pri pridávaní činidiel nedošlo k zmene farby a nedošlo k zrážaniu.

3.2. Zlúčeniny ťažkých kovov v prírodných vodách

3.2.1. Metodika stanovenia prítomnosti zlúčenín ťažkých kovov v prírodných vodách

1. Zo zásobníka sme odobrali vzorku vody do čistej nádoby (príloha, obr. 7).

2. Prefiltrovanie vzorky vody odobratej z jazera do kadičky na očistenie vzorky od mechanických nečistôt.

3. Výsledný filtrát sa použil na kvalitatívne stanovenie obsahu iónov olova a železa v jazernej vode podľa vyššie opísanej metódy.

3.2.2. Výsledky zloženej obsahovej analýzy

ťažkých kovov v prírodných vodách

Analýza vzoriek na obsah olovnatých iónov vo vode poskytla nasledujúci výsledok: neklesol žiadny zjavný sediment, ale obsah skúmavky dostal sotva viditeľnú svetložltú farbu (príloha, obr. 8).

Analýza vzoriek na obsah iónov železa vo vode nepriniesla viditeľné výsledky: pri pridávaní činidiel nedošlo k zmene farby a nedošlo k zrážaniu.

3.3. Zlúčeniny ťažkých kovov v atmosfére

3.3.1. Metodika stanovenia prítomnosti zlúčenín ťažkých kovov v atmosfére

Snehová pokrývka

Snehová pokrývka akumuluje vo svojom zložení takmer všetky látky vstupujúce do atmosféry. V tomto smere má množstvo vlastností, ktoré z neho robia pohodlný indikátor znečistenia nielen samotných zrážok, ale aj atmosférického vzduchu. Pri tvorbe snehovej pokrývky sa vplyvom procesov suchého a mokrého zrážania nečistôt ukazuje koncentrácia škodlivín v snehu o 2-3 rády vyššia ako v atmosférickom vzduchu. Analýza vzoriek snehu preto poskytuje výsledky s vysokým stupňom spoľahlivosti. Pri odbere vzoriek zNeg sa musí odoberať v celej hĺbke svojich usadenín do nádob určených na tento účel.

Vzali sme misky na odber vzoriek snehu a urobili značky. Vzorky snehu boli odobraté na 3 miestach: na kraji cesty (príloha, obr. 9), na dvore pri dome (príloha, obr. 10), v lesnom pásme (príloha, obr. 11).

Nádoby sme naplnili snehom.

Rozvážali sme sneh do triedy.

Po roztopení snehu sa voda z taveniny prefiltrovala, aby sa zo vzoriek odstránili mechanické nečistoty (príloha, obr. 12).

Výsledné filtráty z troch vzoriek sa použili na kvalitatívne stanovenie obsahu iónov olova a železa v snehu (a teda aj v atmosfére) podľa vyššie opísanej metódy (príloha, obr. 13, 14).

Lišajníky

Citlivosť lišajníkov na znečistenie ovzdušia bola zaznamenaná už dlho. Lišajníky sú schopné akumulovať prvky z prostredia v množstvách, ktoré ďaleko presahujú ich fyziologické potreby. Absencia špeciálnych orgánov na výmenu vody a plynov a extrémne nízka schopnosť autoregulácie vedú k vysokému stupňu zhody medzi chemickým zložením lišajníkov a ich prostredím. Táto kvalita predurčila rozšírené používanie lišajníkov ako akumulačných bioindikátorov znečistenia životného prostredia ťažkými kovmi. Zistilo sa, že Co, Ni, Mo, Au sú prítomné v lišajníkoch v rovnakých koncentráciách ako vo vyšších rastlinách a obsah Zn, Cd, Sn, Pb je oveľa vyšší.

Na kvalitatívne stanovenie obsahu iónov ťažkých kovov sme použili nasledujúcu metódu:

Lišajníky sa zbierali z brezy striebornej (Betula pendula ) a kozia vŕba (Salix caprea ) vo výške 0,5 až 1 meter.

Ak to bolo možné, vzorky lišajníkov boli odobraté bez kôry, ak nebolo možné oddeliť talus od kôry, boli odrezané spolu s ním.

Na analýzu sa odobrali stielky lišajníkov Xanthoria wallata a Parmelia grooveta a vykonalo sa aj vizuálne hodnotenie stavu stielok počas zberu.

Odber vzoriek bol realizovaný na dvoch miestach: na stromoch pri diaľnici (Príloha, obr. 15, 16) a na stromoch rastúcich v lesnom pásme (Príloha, obr. 17).

Lišajníky rovnakého druhu, zozbierané z jedného stromu, boli vložené do spoločného vreca s označením (príloha, obr. 18).

V kancelárii sa na váhe odvážilo a rozdrvilo 25 g lišajníkov každého druhu z každej vzorky.

Dve vzorky lišajníkov oboch druhov (xanthorium + parmelia pre každé odberové miesto) sa umiestnili do okrúhlych baniek s plochým dnom, do každej banky sa nalialo 50 ml prevarenej vody, pridala sa 1 kvapka koncentrovanej kyseliny dusičnej, pretrepávala sa 5 minút , a nechal sa deň (príloha, obr. 3).

Potom sa vodný extrakt prefiltroval a výsledné filtráty sa použili nauskutočnenie kvalitatívneho stanovenia obsahu iónov olova a železa v lišajníkovom sáji (a teda v atmosfére) podľa vyššie opísanej metódy.

3.3.2. Výsledky zloženej obsahovej analýzy

ťažkých kovov v atmosfére

Snehová pokrývka

Analýza vzoriek na obsah iónov olova v snehu poskytla nasledujúce výsledky. V skúmavke s filtrátom roztopenej vody zo snehu odobratým na okraji vozovky (vzorka č. 3) sa nevytvorila viditeľná usadenina, ale obsah skúmavky dostal jasne zlatú farbu, čo naznačuje významný obsah ióny olova v tejto vzorke snehu. V skúmavke s filtrátom roztopenej vody zo snehu odobratým v lesnom páse ďaleko od cesty (vzorka č. 2) sa nevyzrážala žiadna usadenina. V skúmavke s filtrátom roztopenej vody zo snehu odobratým na dvore pri dome (vzorka č. 1) sa obsah skúmavky nesfarbil do bledožlta (príloha, obr. 8).

Analýza vzoriek na obsah iónov železa v snehu nepriniesla viditeľné výsledky: pri pridávaní činidiel nedošlo k zmene farby a nedošlo k zrážaniu.

Lišajníky

Pri vizuálnom hodnotení stavu stielky lišajníkov Xanthoria wallata a Parmelia grooveta bola zaznamenaná určitá depresia celkového stavu stielky lišajníka rastúceho na stromoch pri ceste: stielky sú malé veľkosti, trochu zahustené, ich listovitý charakter je zle viditeľné, stielky sú pevne pripevnené na kôre stromov (príloha, obr. 19). To všetko naznačuje prítomnosť látok, ktoré negatívne ovplyvňujú živé organizmy – lišajníky v atmosfére skúmanej oblasti (okolie cesty).

Analýza vzoriek na obsah olovnatých iónov v lišajníkovitej stélii poskytla nasledujúce výsledky. V skúmavke s vodným extraktom z lišajníkovitej stélky zozbieranej zo stromov pri diaľnici sa nevyzrážal žiadny sediment, ale obsah skúmavky dostal slabo bledožltú farbu, čo poukazuje na ióny olova obsiahnuté v atmosfére a ich akumuláciu v lišajníku thalli. V skúmavke s vodným extraktom z lišajníkovitej zozbieranej zo stromov v lesnom pásme ďaleko od diaľnice sa nevytvoril sediment a nebola zaznamenaná žiadna zmena farby (príloha, obr. 6).

Analýza vzoriek na obsah železitých iónov v lišajníkovom talili nepriniesla viditeľné výsledky: pri pridávaní činidiel nedošlo k zmene farby a nedošlo k zrážaniu.

Všeobecný záver: Analýzou výsledkov získaných vo všetkých typoch experimentov (obsah iónov olova v pôde, vode, snehu a lišajníkoch) sme dospeli k záveru, že ióny olova sú obsiahnuté v životnom prostredí. Navyše, obsah iónov olova je tým väčší, čím bližšie je oblasť odberu k miestam s vysokou ľudskou aktivitou (v našom prípade diaľnica), čo sa vysvetľuje predovšetkým vstupom iónov olova do prostredia ako súčasť výfukových plynov vozidiel. Negatívny výsledok testov na obsah iónov železa vo všetkých variantoch experimentov s najväčšou pravdepodobnosťou nesúvisí s úplnou absenciou železa v prostredí, ale s jeho veľmi nízkym obsahom, ktorý nie je možné určiť nami používanými metódami a reagencie dostupné v laboratóriu.

3.4. Zlúčeniny ťažkých kovov a živé organizmy

3.4.1. Metodika stanovenia účinkov zlúčenín ťažkých kovov na organizmy

Ako testovací organizmus sme použili žeruchu (príloha, obr. 20).

Žerucha je jednoročná zelenina, ktorá je veľmi citlivá na kontamináciu pôdy ťažkými kovmi, ako aj na znečistenie ovzdušia plynnými emisiami z vozidiel. Tento bioindikátor sa vyznačuje rýchlym klíčením semien a takmer stopercentnou klíčivosťou.

Okrem toho výhonky a korene tejto rastliny podliehajú znateľným morfologickým zmenám pod vplyvom škodlivín. Spomalenie rastu a zakrivenie výhonkov, zníženie dĺžky a hmotnosti koreňov.

Žerucha ako bioindikátor je vhodná aj preto, že vplyv stresu možno študovať súčasne na veľkom počte rastlín na malej pracovnej ploche. Atraktívne je aj veľmi krátke trvanie experimentu. Semená žeruchy klíčia na druhý alebo tretí deň.

Na zistenie vplyvu iónov ťažkých kovov na živé organizmy (žerucha) sme odobrali vzorky roztopenej vody, ktorej vzorky už boli analyzované na obsah iónov olova a železa pomocou kvalitných činidiel.

Na spodok Petriho misiek boli umiestnené kruhy vyrezané z filtračného papiera podľa veľkosti Petriho misiek; Petriho misky boli očíslované.

Do každej Petriho misky (filtračný papier bol úplne navlhčený) sa naliali 3 ml roztopenej vody z príslušnej vzorky (príloha, obr. 21).

Semená žeruchy boli umiestnené na filtračný papier (20 kusov v každej Petriho miske) a prikryté viečkami (príloha, obr. 22, 23).

Po 3 dňoch sa uskutočnilo morfometrické hodnotenie sadeníc šalátu (merala sa dĺžka koreňov) (príloha, obr. 24, 25).

Údaje sa zapísali do tabuľky, zistila sa priemerná hodnota dĺžok koreňov pre každú možnosť a vyvodili sa závery

3.4.2. Výsledky expozície zlúčeniny

ťažkých kovov na živé organizmy

Morfometrické parametre sadeníc potočnice

(dĺžka chrbtov v mm)

p/p

Ukážka č.1 (sneh z dvora)

Ukážka č. 2 (sneh z pásu lesa)

Ukážka č. 3 (sneh z cesty)

1

45

68

13

2

55

45

25

3

36

59

25

4

47

48

26

5

51

67

31

6

44

54

14

7

56

55

36

8

49

53

21

9

45

52

22

10

44

63

32

11

43

58

23

12

56

73

36

13

34

49

12

14

52

60

32

15

23

61

10

16

57

44

22

17

32

44

12

18

45

-

12

19

36

-

-

20

-

-

-

PRIEMERNÁ HODNOTA

44,74

56,24

22,4

Závery: Ióny olova obsiahnuté v roztavenej vode majú depresívny účinok na životne dôležité procesy organizmov, čím vyšší je obsah iónov olova v roztavenej vode, tým väčší je negatívny vplyv. Vyplýva to zo získaných výsledkov. V experimentálnom variante č. 3 (cesta) (príloha, obr. 26) sú zreteľne zaznamenané morfometrické zmeny: dĺžka koreňov sa prudko znižuje - o 20 mm alebo viac podľa priemerných ukazovateľov. Okrem toho bola klíčivosť 90%. V pokusných variantoch č. 1 (dvor) (príloha, obr. 27) a č. 2 (lesný pás) (príloha, obr. 28) bola klíčivosť 95 %, resp. 85 %. Takýto kvantitatívny rozptyl v klíčivosti pri možnostiach č. 1 a č. 2 môže súvisieť so všeobecnou klíčivosťou semenného materiálu (náhodný faktor) a relatívne malou vzorkou. Menšia hodnota priemernej dĺžky koreňa vo variante č. 1 v porovnaní s možnosťou č. 2 sa vysvetľuje vyššou prítomnosťou iónov olova v tavenine. Počas experimentu sa jasne preukázal negatívny vplyv iónov olova na živé organizmy.

Záver

Prostredie je domovom pre živé organizmy a zároveň poskytuje organizmom všetky látky potrebné pre normálny život. Živé organizmy zároveň absorbujú zo svojho prostredia nielen to, čo potrebujú, dochádza k spoločnému vstrebávaniu celého komplexu látok a prvkov, z ktorých niektoré nielenže nie sú užitočné, ale majú na organizmy aj depresívny, jedovatý účinok; medzi týmito látkami zlúčeniny ťažkých kovov. Prirodzené pozadie ťažkých kovov v životnom prostredí je však zvyčajne dosť nízke, takže negatívny vplyv ich zlúčenín na rastliny a zvieratá je zanedbateľný.

Životné prostredie zažíva v poslednom období veľmi silný vplyv človeka, ktorý negatívne ovplyvňuje jeho stav a vedie k silnému znečisteniu.

V priebehu nášho výskumu sa zistilo, že miera antropogénneho vplyvu na životné prostredie v oblasti znečistenia zlúčeninami ťažkých kovov je vysoká. Ióny ťažkého kovu olova sú prítomné v prostredí skúmaného územia a ich obsah sa zvyšuje pri priblížení sa k oblastiam s vysokým stupňom antropogénneho vplyvu - v blízkosti diaľnic v skúmanom území. Vo vzdialenosti od ciest sa koncentrácia kovových iónov znižuje, ale napriek tomu bude obsah zlúčenín ťažkých kovov vyšší ako prirodzené pozadie, pretože znečistenie sa šíri na veľkých plochách s pohyblivými vzduchovými hmotami, s prúdmi podzemných a povrchových vôd, a so zrážkami. Negatívne testy na prítomnosť iónov železa neznamenajú jeho absenciu; vo vidieckych oblastiach nie sú prakticky žiadne zdroje jeho vstupu do životného prostredia, preto je obsah iónov železa extrémne nízky na to, aby sa zistila jeho prítomnosť. Zistilo sa tiež, že ióny ťažkých kovov majú pri relatívne nízkych koncentráciách všeobecný inhibičný účinok na procesy rastu a vývoja živých organizmov.

Praktický význam práce spočíva v tom, že získané výsledky možno využiť: pri realizácii vyučovacích hodín, mimoškolských aktivít a hodín venovaných problémom ekologického stavu životného prostredia (najmä študijnej oblasti); pri tvorbe brožúr na tému „Životné prostredie a problém jeho znečisťovania zlúčeninami ťažkých kovov“ informovať obyvateľstvo (vrátane inštalácie tabule v blízkosti nádrže „Zákaz rybolovu!“). Praktické výsledky výskumnej práce možno využiť pri písaní článku do novín na poukázanie na problém znečisťovania životného prostredia.

Referencie

Ashikhmina T.Ya. Monitoring prostredia školy. Výchovno-metodická príručka. M.: AGAR, 2006. 38 s.

Mansurová S.E. „Monitorujeme životné prostredie nášho mesta“, M., „Vlados“, 2001.

Muravyov A.G., Pugal N.A., Lavrova V.N. Ekologické Workshop: Učebnica so sadou inštruktážnych kariet / Ed. Ph.D. A.G. Muravyová. – 2. vyd., rev. – Petrohrad: Vianoce+, 2012. – 176 s.: chorý.

Ťažké kovy ako environmentálny rizikový faktor: Pokyny pre samostatnú prácu z ekológie pre študentov 3. ročníka denného štúdia / Zostavil: Yu.A. Kholopov. – Samara: SamGAPS, 2003.

Aplikácia



Obr.1. Odber vzorky pôdy zo strany cesty



Obr.2. Odber vzoriek pôdy v lesnom pásme



Obr.3. Získavanie vodných extraktov z pôdy a z lišajníkov



Obr.4. Získanie filtrátu pôdneho extraktu



Obr.5. Filtráty pôdneho extraktu



Obr.6. Výsledky detekcie iónov olova vo vodných extraktoch z lišajníkov a pôdy



Obr.7. Odber vzorky vody z jazera



Obr.8. Výsledky detekcie iónov olova v roztopenej vode a jazernej vode



Obr.9. Odoberanie vzorky snehu z okraja cesty



Obr. 10. Odber vzorky snehu na dvore pri dome



Obr. Odber vzorky snehu v lesnom pásme



Obr. 12. Získanie filtrátu vody z taveniny



Obr. 13. Meranie vzorky roztopenej vody z byrety do skúmavky



Obr. 14. Nabratie potrebného množstva činidla do odmernej pipety



Obr. 15. Zber parmelie brázdového lišajníka pri ceste



Obr. 16. Zber lišajníka Xanthoria wallii pri ceste



Ryža. 17. Zber lišajníka brázdového parmelie v lesnom pásme



Obr. Odobraté vzorky lišajníkov



Obr. 19. Lišajníky na kmeni brezy rastúcej pri ceste



Obr.20. Testovací organizmus – žerucha



Obr.21. Príprava na siatie semien



Obr.22. Výsev semien žeruchy



Obr.23. Semená žeruchy v Petriho miskách



Obr.24. Meranie dĺžky koreňov sadeníc žeruchy



Obr.25. Meranie dĺžky koreňa sadenice žeruchy



Obr.26. Klíčky žeruchy

(experimentálna možnosť - sneh odobratý v blízkosti cesty)



Obr.27. Klíčky žeruchy

(experimentálna možnosť - sneh odoberaný z dvora domu)



Obr.28. Klíčky žeruchy

(experimentálna možnosť - sneh odoberaný z pásu lesa)