0metode de deter min are ale mercurului ii

8/2/2019 0metode de Deter Min Are Ale Mercurului II

1/20

DETERMINAREA MERCURULUI DIN APELE

REZIDUALE


2/20

1. Introducere

Proprieti fizice

de agregarelichid

densitate 13.534 gcm3

de topire234.32 , (-38.83 , -37.89 )

de fierbere629.88 , (356.73, 674.11 )

temperaturcritic

1750 , 172.00MPa

de vaporizare 59.11

Generaliti:

nume, simbol, numratomic

mercur, Hg, 80

chimic tranziional

grup, perioad, blocde elemente

secundar, ,

Aspect

mas atomic g/mol

electronic [] 4f14 5d10 6s2

presiunea vaporilor:

P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k

atT/K

315 350 393449

523 629
http://www.answers.com/topic/d-blockhttp://www.answers.com/topic/joule-per-mole


3/20

2. Surse de poluare

Sursele de mercur se pot clasifica:surse naturaleisurse antropogene(provenite din activitateauman).

Sursele naturalede poluare sunt considerate cafiind:erupiile vulcanice, izvoarele geotermale,depozitele geologice (crbunii fosili).

Ca surse de poluare antropogene cu mercur, putemmeniona:

surse mobiletraficul rutier (pe baz de benzin) surse staionare termocentrale, turntorii de font,

cazane industriale, diferite industrii(produseclorosodice, oel), minele de aur. La preparareasodei caustice, de exemplu, la fiecare ton de sodsunt deversate circa 200 grame de mercur. O partedin acest produs rmne i n soda care se folosetei n unele ramuri ale industriei alimentare.

Anual, n urma arderii combustibililor fosili seelibereaz n atmosfer circa 5000 tone de mercur.

incinerarea deeurilor spitaliceti


4/20

3. Ciclul mercurului n atmosfer

Cele mai importante reacii ale acestui cicluinclud:

Vaporii de mercur din atmosfer suntoxidai spontan n prezena luminii, la ionimercurici

Reducerea ionilor de mercur (toxici) lamercur elementar de anumitemicroorganisme care conin plasmiderezistente la metale grele

Obinerea metilmercurului (CH3Hg+) printransferul grupelor metil ctre ioniimercurici are loc n anumitemicroorganisme

Bacteriile metanogene pot utilizametilmercurul ca substrat, producndmetan i mercur elementar ca produssecundar.

Hidrogenul sulfurat (produs de bacteriilesulfuroase) reacioneaz spontan cucationii mercurici, reducndu-i la mercurelementar i sulfur de mercur, insolubil;microorganisme ca Thiobacillus,transform la rndul lor, sulfura de mercurla cationi mercurici


5/20

4. Efectele polurii cu mercur

Mercurul are numeroase efecte asupra oamenilor, ce pot fi

toate simplificate n urmtoarele efecte principale:

distrugerea sistemului nervos

distrugerea funciilor creierului

afeciuni ale ADN-ului i afeciuni cromozomiale suntcunoscute ca i cauzatoare de mongolisme

reacii alergice, rezultnd n mncrimi ale pielii,oboseal i dureri de cap

efecte negative asupra reproducerii, ca afeciuni alespermei, defecte din natere i pierderea sarcinilor

afeciuni ale funcionalitii creierului pot cauzascderea abilitii de nvare, dereglri de personalitate,tremurturi, vedenii, surzenie, pierderea coordonrii

muchilor i pierderea memoriei.


6/20

5. Metode de determinare ale mercurului

1. Determinarea mercurului prin spectrometrie deabsorbie atomic cu vapori reci(metodainstrumentala)

tehnica are la baz proprietatea acestui metal de a prezenta opresiunede vapori remarcabil, 0,0016 mbar la 20oC, ce corespunde la oconcentraie de 14 mg/m3 mercur n stare de vapori atomici.

proprietatea permite determinarea sa direct prin spectrometrie deabsorbie atomic fr atomizare termic: mercurul trebuie redus dincompuii si la starea elementar i transferat n faz de vapori cu un

flux de gaz, tehnic numit tehnica vaporilor reci.

cea mai utilizat tehnic de analiz, caracterizat prinsensibilitate iselectivitate deosebite


7/20

1. A. Determinarea mercurului din mediul unui loc de munc expus

polurii cu mercur

Reactivi i aparatur

amestec acid: HNO3 1,5%, H2SO4 1,5% soluie absorbant pentru vaporii de mercur:

2,410-2% KMnO4 n H2SO4 4% SnCl2 5% n HCl 10%

KMnO4 6% clorhidrat de hidroxilamin 20%

standard stoc de mercur, concentraie1000mg/L

standard de mercur de concentraie 10mg/L

standarde de mercur de concentraie 2g/L,5g/L, 10g/L folosite pentru etalonareasistemului AAS-MHS 10

spectrometrul de absorbie atomic PerkinElmer model Analyst 700 cuplat cu un sistemmanual de generare de hidrurimodel MHS-10


8/20

Mod de lucru

Se determin concentraia de mercur dintr-un mediu expus la aceastanox incinta unui laborator de metrologie , unde printre alte activiti, senumr i repararea termometrelor.

Se recolteaz trei probe de aer, n trei momente diferite, folosindo pomp de recoltare

Debitul de recoltare este msurat cu un calibrator cu bul despun

Se folosesc impingere cu frit cu volumul de 100mL, n care seintroduc cte 50 mL soluie absorbant pentru vaporii de mercurcu rolul de a reine mercurul din aerul recoltat.


9/20

nainte de efectuarea msurtorilor, se etaloneaz sistemul AAS-MHS 1 prin msurarea absorbanelor standardelor de mercur deconcentraii 2g/L, 5g/L, 10g/L la =253,7nm

drept reductor se folosete o soluie de SnCl2 5% n HCl 10% careeste adugat la soluia de analizat timp de 26 de secunde.

ionii de mercur din soluia de analizat sunt redui de SnCl2 la mercur

vaporii de mercur sunt transportai de ctre argon la celula de cuarfr ferestre, unde absorb radiaia de la lampa cu catod cavitar demercur a spectrofotometrului

se ncepe msurarea absorbanei timp de 60 de secunde

se traseaz dreapta de calibrare


10/20

se determin concentraia de mercur din fiecare prob

se analizeaz cu cte dou replicate cte 10mL soluie

absorbanele corespunztoare fiecrei replicate n parte

se interpoleaz pe dreapta de calibrare, determinndu-se astfelconcentraiile corespunztoare

[Hg] (mg/m3) = V sol.abs. c / Vaer 1000,

unde V sol.abs = 50mL

dar,Vaer = D t,

D = debitul (L/min), t = timpul (min)

[Hg] = V sol.abs. c / D t 1000


11/20

1. B Determinarea concentraiei de mercur dintr-oprob de pete

Se analizeaz o prob de file de cod achiziionat dintr-un supermarket

Din prob bine omogenizat i mrunit se cntresc aproximativ 0,7g pete

Se lucreaz cu dou probe n paralel, iar la o a treia prob se adaug ocantitate cunoscut de standard de mercur

Dreapta de etalonare se traseaz folosind probe de comparaie i

standarde de mercur prelucrate prin procedeul de mineralizare


12/20

Procedeul de mineralizare al probelor de pete

se introduc n dou pahare Erlenmeyer cu dop cu lif aproximativ

0,7g pete la 5mL H2SO4 concentrat

se introduc n baia de ap setat la 70oC

se rcesc apoi paharele, adugndu-se cte 50 mL KMnO4 6%.

se introduc apoi paharele n baia dea ap setat la 55oC, se adaugcte 15mL soluie de clorhidrat de hidroxilamin 20%.

se determin [Hg] cu ajutorul sistemului AAS-MHS 10


13/20

Calculul concentraiei de mercur din probele de pete

Pentru a calcula concentraia de mercur din probele de peteexprimat n mg/kg prob se aplic formula:

[Hg] (mg/kg) = V sol.final. c / m prob 1000

Vsol.final = 70 mL


14/20

2. Separarea prin extracie i determinareaspectrofotometric a mercurului din ape reziduale(metoda instrumentala)

Principiul metodei

se bazeaz pe precipitarea selectiv a mercurului cu reactivulCation A

(4 nitrofenildiazoaminoazobenzen) i extracia complexului formatdin toluen

prin msurarea absorbanei extractului n toluen i folosind ocurba de etalonare se poate determina cantitatea de mercur dinproba de analizat

formarea complexului mercurului are loc la un pH 5,5 11

n aceste condiii de lucru reacia este foarte selectiv.


15/20

nu interfereaz ionii: Cu (II), Au (II), Be (II), Sn (II), Cd (II), Tl (I, II),Pb (II), Mn (II), Fe (II, III), Bi (III), Cr (III), Co (II), Ni (II), Rh (III),Pd (II), Pt (IV), PO4

3-, MoO42-

ionul de Ag (I) interfer formnd un complex de culoare roie cureactivul

ionul Cl- nu interfer pn la un raport Cl-/Hg (II) de 50

ionii de Br-, I-, SCN-, S2-i EDTA interfer formnd combinaii stabile cu

Hg (II)

se constat o dependen liniar a absorbanei n funcie deconcentraia de mercur n domeniul 0,1 4 g Hg (II)/mL


16/20

formarea complexului de mercur cu cationul are loc n mediuneutru, de aceea la mediul de reacie se adaug o soluie de tartratde sodiu i potasiu care prin complecii formai s evite

precipitarea unor ioni

reactivul are maximul de absorbie la 402nm

complexul cu mercur la 427nm

Msurtorile de absorban n vederea determinrii mercurului

s-au realizat la 490nm, lungime de und la care absorbanareactivului este mic.


17/20

Reactivi, materiale i aparate necesare

soluie etalon de clorur mercuric cu titrul 50 g Hg(II)/mL nap distilat

soluie de Cation A ( 4nitrofenil diazoaminoazobenzen) 0,015%nmetanol

soluie de acetat desodiu 0,2M

soluie de tartrat de sodiu i potasiu 20% n ap distilat

cilindrii sau eprubete cu volumul de 10-50mL prevzute cu dop,micropipet de 1000 L, pipete de 1, 2, 5 mL, balon cotat de100mL

determinrile de absorban se fac se fac cu un spectrofotometrude absorbie molecular n UV-VIS


18/20

din soluia etalon de clorur mercuric se iau cu o micropipet 0,1,0,2, 0,4 i 0,6 mL care se introduc n cilindri cu dop, se introducapoi 5 mL ap distilat. 1mL soluie de acetat de sodiu 0,2M, 1 MLsoluie de reactiv 0,015%; se amestec bine i se las 10 minute

pentru formarea complexului, 5 mL toluen i se agit puternic timpde 1 min

o parte din extractul toluenic se introduce direct n celulaspectrofotometrului

se determin absorbana fa de o prob de comparaien care nuse introduce mercur

se lucreaz la o lungime de und de 490 nm

se reprezint grafic absorbana n funcie de cantitile de mercurluate n analiz

curb de calibrare este o dreapt care trece prin origine


19/20

3.Dozarea gravimetrica mercurului sub forma HgS(metoda clasica)

Principiul metodei

Mercurul poate fi dozat gravimetric ca HgS,utilizand ca reactiv deprecipitare H2S.

Hg2 + H2S = HgS + 2H

Modul de lucru

-se masoara cu pipeta gradata un volum de solutie de analizat(carecontine Hg2+) si se introduce intr-un pahar Berzelius de 3000 ml;

-se dilueaza cu apa distilata pana la 150-200 ml

-se aciduleaza cu 1-2 ml HCl concentrat

Precipitarea

-in solutia de analizat se barboteaza H2S pana ce solutia de deasupraprecipitatului este perfect clara.


20/20

Filtrarea se face prin creuzet filtrant G3 adus in prealabil la masaconstanta.

Spalarea precipitatului se efectueaza mai intai cu apa fierbintepentru indepartarea sarurilor,iar apoi cu putin alcool pentru aindeparta apa.Pentru indepartarea sulfului care se poate fiprecipitat odata cu Hg S,precipitatul se spala de 4 ori cuCS2,proaspat.

Uscarea precipitatului se realizeaza in etuva la 110 OC sau in vid

Creuzetul cu precipitat se raceste in exicator timp de 10-15 min si apoise cantareste.

Se repeta operatiile de uscareracire-cantarire pana ce se ajunge lamasa constanta.

0metode de deter min are ale mercurului ii

Documents