Определение фторид-ионов. 
Физико-химическое исследование процессов солеобразования воды озера Балхаш и влияние на него реки Или

Нормативный документ — ГОСТ 23 268.18−78, РД 52.24.360−95.

В поверхностных водах обычно встречаются лишь малые количества фторидов; в подземных водах находили их до 10 мг/дм³ и выше, в зависимости от геологических условий. По содержанию фторидов отличаются некоторые сточные воды предприятий стекольной и химической промышленности, некоторые шахтные воды, сточные воды рудообогатительных фабрик и др.

Для определения фторидов в питьевых и поверхностных водах при отсутствии мешающих влияний предлагается цирконий-ализариновый колориметрический метод Скотта-Сенчиса (вариант А) и его модификация по Мегриджиану-Mейеpy (вариант Б). При содержании фторидов 0,05−2,5 мг/дм³ их определяют фотометрическим методом, при содержании 0,05−1,4 мг/дм³ — методом сравнения со стандартными растворами в цилиндрах Несслера. Для определения фторидов в сточных водах и в присутствии мешающих веществ предлагается определение с перегонкой. Определение по варианту, А можно заканчивать только колориметрическим методом в цилиндрах Несслера.

Для отбора проб пользуются бутылями из специального стекла или полиэтилена. Пробы нельзя консервировать.

Результаты определения указывают в миллиграммах фторид-ионов на 1 дм³ воды.

Колориметрическое цирконий-ализариновое определение При реакции фторид-ионов с цирконием (IV) образуются комплексные фтористые соли. Устойчивость этих комплексов больше, чем устойчивость цветных комплексов циркония (IV) с органическими красителями, в данном случае с ализарин-сульфонатом. Выделение эквивалентного количества красителя из комплексной соли обнаруживается по изменению окраски, интенсивность которой соответствует концентрации фтора.

Мешающие влияния Определению препятствует хлор; его можно удалить добавлением 0,05 мл 0,5%-ного раствора арсенита натрия на каждые 0,1 мг хлора. Интенсивно окрашенные и мутные пробы, а также пробы с повышенным содержанием органических веществ подвергают предварительной перегонке.

Некоторые вещества дают реакцию с реактивом или связывают фторид-ионы, образуя комплексные соли. При определении 1 мг фторидов в 1 дм³ возникает ошибка, равная 0,1 мг/дм³ в присутствии 2000 (1800) мг хлоридов или 0,25 (0,2) мг алюминия в 1 дм³. Наличие 300 (400) мг сульфатов, 5 (5) мг фосфатов или 1 (1,1) мг гексаметафосфатов в 1 дм³ вызывает ошибку, равную 0,1 мг/дм³ (значения в скобках относятся к варианту Б). Наличие железа (III) в количестве 2 мг/дм³ вызывает ошибку, равную +0,1 мг/дм³ при применении варианта А, а 5 мг/дм³ приводят к ошибке, равной -0,1 мг/дм³ в варианте Б. Для внесения поправок в полученные результаты следует устранять мешающее влияние соответствующего вещества, добавляя его к стандартам при построении калибровочного графика. Для точного определения и при наличии большого числа мешающих веществ в высоких концентрациях необходимо подвергать пробы предварительной перегонке. Мешающее влияние оказывает также щелочность воды, превышающая 3 мг-экв/дм³. Щелочность можно устранить прибавлением эквивалентного количества соляной или азотной кислоты.

Ход определения Вариант, А (определение по Скотту-Сенчису) Отмеряют в цилиндры Несслера 0; 1,0; 2,0; 3,0; …; 30 мл рабочего раствора и доводят объемы до 100 мл дистиллированной водой. Растворы будут содержать 0; 0,05; 0,10; 0,15; …; 1,5 мг/дм³ фторидов.

В один цилиндр наливают 100 мл прозрачной пробы или дистиллята или небольшое количество пробы, доведенной до объема 100 мл дистиллированной водой. После выравнивания температуры вносят в пробу и в стандарты по 5 мл кислого цирконий-ализаринового реактива и тщательно перемешивают. Через 1 ч сравнивают полученную окраску со стандартом. Для каждого цикла определений необходимо приготовлять свежие стандарты. Для анализа проб с ориентировочно известной концентрацией фтора следует готовить ряд стандартов, близких по концентрациям к предполагаемой концентрации фтора в пробе.

Вариант Б (определение по Мегриджиану-Мейеру) В 100 мл прозрачной пробы, содержащей до 2,5 мг F в 1 дм³ (1,4 мг/дм³ при визуальной колориметрии), или в 100 мл дистиллята, или в небольшой объем пробы, разбавленной дистиллированной водой до 100 мл, вносят 5 мл раствора ализаринового и 5 мл кислого раствора хлорида цирконила. Тщательно перемешав, оставляют смесь на 1 ч в тех же температурных условиях, в каких строился калибровочный график. Затем измеряют оптическую плотность окрашенной пробы или сравнивают ее окраски со шкалой стандартов.

Ход определения и чистоту реактивов контролируют холостым опытом. По калибровочному графику находят содержание фторид-ионов.

Расчет Содержание фторид-ионов (х) в мг/дм³ вычисляют по формуле:

x = 100 с / V (23).

где с — концентрация фторидов, найденная по калибровочному графику или по шкале стандартов, мг/дм³; V — объем взятой для анализа пробы, мл, 100 — объем, до которого разбавлена проба, мл.

Таблица 23 — Округление результатов.

Характеристика погрешности (д), от 0,3 до 4,0 мг/дм3 — 0,01 + 0,096 с, мг/дм3; св. 4,0 до 90,0 мг/дм3 — 0,28 + 0,14 с, мг/дм3.