Качественное определение ионов тяжелых металлов

1 Этап. Приготовление водной вытяжки.

Ход работы:

• 1. Отмерить на электронных весах 50 г высушенной травы. Растолочь отмеренную траву в ступке. Разбавить чистой водой в соотношении 1:2 (на каждые 50 г травы 100 мл воды). Кипятить 30 минут.
• 2. Отфильтровать полученный раствор. Фильтрат должен быть прозрачным, допускается легкая муть. В фильтрате не должно находиться частичек трав или других инородных раствору объектов.
• 2 Этап. Приготовление спиртовой вытяжки.

Ход работы:

• 1. Отмерить на электронных весах 50 г высушенной травы. Растолочь отмеренную траву в ступке. Разбавить этанолом и водой в соотношении 1:1:1 (на каждые 50 г травы 50 мл этанола и 50 мл воды). Кипятить 30 минут. Дать настояться неделю.
• 2. Отфильтровать полученный раствор. Фильтрат должен быть прозрачным. В фильтрате не должно находиться частичек трав или других инородных раствору объектов. В случае нахождения таковых, отфильтровать раствор до необходимого результата.

Методы обнаружения ионов.

1. Pb+2.

Pb⁺² + иодид-ион = образование иодида свинца (осадок ярко желтого цвета).

Pb⁺² + хлорид-ион = образование хлорида свинца (осадок белого цвета).

Pb⁺² + дифенилтиокарбазон (на ацетоне; C13H12N4S) = красный осадок.

Pb⁺² + S^-2 = осадок черного цвета.

2. Fe+2.

Fe⁺²+ щелочь = гидроксид железа (II) в виде бурого осадка.

Fe⁺² + K₃[Fe (CN)₆] + KF = изменение цвета раствора (KF — маскировка Cu⁺²).

3. Fe⁺³

Fe⁺³+ щелочь = гидроксид железа (III) в виде бурого осадка.

Fe⁺³+ желтая кровяная соль = осадок синего цвета (берлинская лазурь).

Fe⁺³ + K₃[Fe (CN)₆] + KF = изменение цвета раствора (KF — маскировка Cu⁺²).

4. Со+2.

Со⁺² + нитрат калия = розовый осадок.

Со⁺² + NH₄SCN + NH₄F = синее окрашивание (NH₄F — для маскировки ионов Fe⁺³).

5. Zn+2+.

Zn⁺²+ сульфид = белый осадок.

Zn⁺²+ ОН^- = белый творожистый осадок.

6. Cu+2.

CuCl₂ + аммиак + вода = Cu (OH)₂ в осадке (синий осадок).

Cu⁺² + K₃[Fe (CN)₆] = в фильтрат раствора добавить желтую кровяную соль.

7. HCOH.

А) Реакция серебряного зеркала — это качественная реакция на альдегидную группу, в результате которой происходит восстановление серебра из аммиачного раствора оксида серебра. Восстановленное серебро оседает на стенках пробирки, либо же выпадает черным осадком, в зависимости от состояния реагирующего альдегида. Таким образом «свежий» альдегид осаждает серебро на стенки сосуда, создавая металлический блеск и отражение, а «старый» альдегид осаждается черным осадком на дно пробирки.

Б) HCOH + Cu (OH)₂: при прокаливании раствора происходит изменение цвета раствора с синего (Cu (OH)₂), через желтый (CuOH) к красному (Cu₂O).

Выполнение работы

1. Проведение реакций с дифенилтиокарбазоном (дитизоном).

Дитизонаты ионов тяжелых металлов имеют ярко-красную окраску. В результате проведенных реакций все растворы приобрели красно-коричневый цвет. Это указывает на то, что во всех растворах присутствуют ионы тяжелых металлов.

Вывод: все образцы трав содержат ионы тяжелых металлов.

2. Для качественного определения элементов был проведен ряд реакций, результаты которых представлены в следующей таблице («С.» — спиртовой раствор, «В.» — водный раствор):

Таблица 5. Качественные реакции (сводная таблица)

Таблица 6. Итоговая таблица наличия ионов.

Вывод: по результату проведенных исследований стало ясно что, ионы железа и свинца встречаются по всей территории города и на территории поселка Минино, ионы меди были обнаружены на всех участках кроме поселка Минино, цинк был найден только на Шевченко. Ионы кобальта найдены не были, потому что на территории Красноярска нет медноколчедановых руд, из которых кобальт и добывается. Предположительно, найденные на Шевченко ионы, находились там из-за близкого присутствия нескольких заводов, также на Шевченко были обнаружены остатки формальдегида, предположительно из-за Шинного кладбища, находящегося за 240 метров от ближайшего жилого дома и за 760 метров от места сбора образцов. Найденные ионы железа объясняются составом почвы, на которой построен Красноярск. Наличие ионов свинца же, объясняется большим количеством автотранспорта и металлургических заводов на территории нашего города.

Вывод по проведенному исследованию

В результате проведенных экспериментов выяснилось, что общее экологическое состояние, как города, так пригорода, не является абсолютно совершенным, но вполне пригодным для жизни. Одним из наиболее загрязненных, ионами тяжелых металлов, районов является территория «КРАЗа», менее «КОСМОС» и «Переулок Боготольский». На последних местах стоят «Шевченко» и «Минино», но даже на столь отдаленных территориях найдены ионы свинца, а на «Шевченко» еще и остатки формальдегида (из-за наличия Шинного кладбища в 760 метрах от места сбора образца).

Конечно, данное исследование не может позволить в полной мере оценить уровень экологического состояния города, но оно может сподвигнуть на дальнейшие исследования и работы.