ГОСТ 29270-95 рекомендует определять нитраты в овощах двумя способами. Первый способ состоит в восстановлении нитратов до нитритов на кадмиевой колонке. Затем нитриты переводят в окрашенное азосоединение, которое и фотометрируют. Другой способ состоит в ионометрическом определении нитратов с помощью нитратного электрода. Так как первый способ гораздо более трудоемок, то рассматривать его мы не будем. Остановимся на ионометрической методике.

Подготовка пробы

Различают 4 вида анализируемых объектов:

• сушеные овощи и фрукты;
• соки, напитки, коктейли;
• овощи семейства крестоцветных (капуста);
• остальные овощи, которые не были упомянуты выше.

В зависимости от принадлежности к какой-либо группе, анализируемый объект подвергается той или иной обработке. Сначала приготавливается экстрагирующий раствор, который представляет собой раствор алюмокалиевых квасцов с концентрацией 1%. Затем проба в 10,00г овощей или фруктов измельчается гомогенизатором и заливается 50 мл экстрагирующего раствора. (Если нет гомогенизатора, то можно измельчить пробу в мясорубке или протереть на терке.) Проба встряхивается 5 минут. После этого проба считается приготовленной и готовой для проведения последующего определения. Соки и напитки не разбавляется экстрагирующим раствором, так как кристаллы квасцов растворяются прямо в пробе. На 100 мл пробы сока добавляют 1г алюмокалиевых квасцов. Сушеные овощи после измельчения заливаются двойной порцией экстрагирующего раствора. Затем проба нагревается на водяной бане 5 минут.

Экстрагирующий раствор для овощей семейства крестоцветных, помимо квасцов, содержит марганцовокислый калий и серную кислоту. Для приготовления этого раствора используется обычный экстрагирующий раствор, к 1000 мл которого добавляют 1г KMnO₄ и 0.6мл концентрированной серной кислоты. Эти добавки способствуют окислению некоторых органических веществ, которые выводят ионоселективный нитратный электрод из строя.

Проведение анализа

Перед проведением анализа как обычно проводится калибровка ионоселективного электрода. Нитратный электрод калибруется по растворам со следующими концентрациями нитратов: 0.0001М, 0.001М, 0.01М и 0.1М. (Откровенно говоря, не понятно для чего нужно электроды калибровать по растворам 0.01М и 0.1М, но не будем это обсуждать!) Растворы для калибровки должны обязательно содержать 1% алюмокалиевых квасцов, которые в этом случае играют роль стабилизатора ионной силы. Наклон градуировочной функции должен быть равен 56 ± 3 мВ.

После калибровки проводится непосредственно анализ на присутствие нитратов в пробе. Схема измерений в пробе обычна для ионометрии. Результаты выражаются в мг на кг пробы. Для соков концентрацию нитратов вычисляют в мг/дм³.

МЕТОДИКА ИНОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФТОРИДОВ

В некоторых химических кругах полагают, что в настоящее время становится неприличным публиковать в периодической научной литературе методики определения фторидов. Этот факт говорит о том, что поведение фторидных электродов на основе LaF₃ уже достаточно хорошо изучено.

Классическая схема определения валового содержания фторидов несложна. В анализируемую пробу добавляют реактив, который содержит соединение, разрушающее возможные комплексные соединения фторидов с катионами Al и Fe. В качестве реагентов для маскирования Al и Fe обычно используют цитраты или соли ЭДТА. Кроме маскирующих свойств, эти же реагенты должны создавать pH=5-5,5. Водородный показатель не должен быть выше, так как это приведет к увеличению погрешности определения из-за негативного влияния ионов OH. Помимо этого, реактив должен содержать хлоридную соль натрия или калия для стабилизации ионной силы пробы. Концентрация солей KCl или NaCl не должна в пробе превышать величину в 0,1 М. Соблюдение вышеперечисленных условий позволяет определять фториды от 10^-5М до 10^-2М.

Характерной особенностью электродов на основе LaF₃ является большое время установления потенциала в области концентрации pF=4-5. Есть сведения, что ситуация улучшается при подкислении анализируемого раствора. Однако за это надо платить. Во-первых, маскирующие реагенты в кислых средах становятся менее эффективными. Во-вторых, хлорсеребряный электрод сравнения становится в кислых средах капризным, и его заменяют на водородный. В третьих, в растворе начинают преобладать недиссоциированные формы фторидов с ионами водорода. Однако, несмотря на это, знатоки утверждают, что процедура анализа не теряет своей надежности.

ИЗМЕРЕНИЕ МУТНОСТИ ПОВЕРХНОСТНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД

Международный стандарт ИСО 7024 позволяет измерять мутность 2-мя методами: измерением ослабления потока света и измерением интенсивности рассеянного излучения. Первый способ предполагает использование обычных фотоколориметров, в то время как для другого способа нужен нефелометр. Для того и другого способа используются оптические фильтры с длиной волны 860 нм ± 30 нм. Выбор именно этого красного фильтра определяется тем обстоятельством, что природные воды редко имеют сине-зеленый оттенок, который бы давал свою систематическую составляющую в общую погрешность определения мутности. Однако применение фильтра с длиной волны 860 нм имеет свой недостаток, заключающийся в низкой интенсивности рассеяния света. Лучшими показателями обладает фильтр с длиной волны 550 нм, но применение его возможно только в том случае, если анализируемый раствор не окрашен.

Мутность раствора принять выражать в единицах мутности формазина (ЕФМ). В связи с этим растворы для калибровки прибора готовятся разбавлением стандартного раствора формазина. Формазин готовится следующим образом: приготавливают 100 г/л раствор уротропина и 10 г/л раствор сульфата гидразина в воде. Затем смешивают 5 мл раствора уротропина и 5 мл раствора гидразина. Смесь оставляют на 24 часа. Затем раствор доводят до 100 мл дистиллированной водой. Мутность приготовленного раствора равна 400 единицам ЕФМ. Раствор годен 4 недели.

ФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРТОФОСФАТОВ

Определение ортофосфатов основано на образовании с молибдатами гетерополикислот в кислой среде. Образующееся соединение имеет в растворе желтый цвет. Однако интенсивность окраски оставляет желать лучшего. В связи с этим фотометрированию подвергают восстановленную форму фосфоромолибденовой кислоты, раствор которой имеет большую оптическую плотность. Цвет раствора при этом синий.

Для восстановления фосфоромолибденовой кислоты используют различные восстановители. Известны методики, использующие аскорбиновую кислоту, сульфит натрия, хлорид олова (II), гидрохинон. Самым популярным считается хлорид олова (II), так как его применение дает самую интенсивную окраску.

Ход определения

К 50 мл пробы добавить 1 мл кислого раствора молибдата. Через 5 мин прибавить 0,1 мл раствора хлорида олова. Через 10 мин раствор можно фотометрировать (λ=690-720 нм) в кювете с длиной оптического слоя от 2 до 5 см. Предел определения ортофосфатов 0,01 мг/л.

Приготовление реактивов

1. Кислый раствор молибдата.
Растворить 25 г (NH₄)₆Mo₇O₂₄ 4H₂O в 600 мл воды. К раствору при перемешивании и охлаждении добавить 340 мл H₄SO₄ (конц). После охлаждения раствор поместить в мерную колбу на 1 литр и долить до метки дистиллированной водой. Раствор можно использовать через 48 часов. Хранить в темноте.

2. Хлорид олова.
Раствор хлорида олова (II) готовить разбавлением концентрированного раствора, так как восстанавливающая смесь должна быть свежеприготовленной. Способ разбавления состоит в том, что 2,5 мл конц. раствора олова довести до 10 мл дистиллированной водой. Концентрированный раствор готовить растворением 2 г SnCl₂ 2H₂O в 50 мл разбавленной соляной кислоты (18,4 конц. кислоты разбавить до 50 мл). Суспензию перемешать и хранить в парафинированной склянке. Я хранил конц. раствор в стеклянной посуде. За 3 месяца ничего нехорошего не заметил.

3. Стандартный раствор фосфата.
Стандартный раствор фосфатов готовить растворением KH₂PO₄. Перед взвешиванием соль фосфата сушить в течение 2 ч при 105 ⁰С (до постоянной массы), охладить в эксикаторе. Приготовить раствор, содержащий 0,1 г/л соли фосфата (0,1433 г в 1л). Срок хранения 3 месяца. Мой личный опыт подсказывает, что лучше хранить в холодильнике. Для проведения калибровки раствор разбавить. Разбавленный раствор хранить не более 1 суток.

Внимание! После окончания анализов в конце рабочего дня следует промывать фотометрические кюветы спиртом, так как восстановленная фосфоромолибденовая кислота очень хорошо пристает к стеклу. Если не помогает этиловый спирт, то бутиловый точно поможет!