Определение мышьяка в домашних условиях

[Сквозняк]

Определяем мышьяк в воде. Определение нетрудно провести путём выделения арсеникума в виде арсина с индикацией нитратом серебра с предварительным фильтром из ваты, пропитанной ацетатом свинца. Это классический школьный опыт, гугл. Надо заметить, что с мышьяком здесь летит и сурьма, но сурьма это почти такая же гадость, что и мышьяк.

 

Для начала воду следует упарить. Я упарил пол литра до приблизительно 25мл, в начале упаривания добавил одну каплю конц. серной кислоты (если этого не сделать, то в концентрате выпадет обильный осадок, что затруднит его дальнейшую обработку, например переливание, да и на стенках будут оставаться соли). Концентрат слил в стаканчик на 50мл (концентрат получился желтоватый прозрачный без осадка), налил в пол литровый стакан около пятнадцати миллилитров воды, добавил десять капель серной кислоты и омыв стенки стакана этими слезами, добавил их к предыдущим, ещё десять миллилитров воды для контрольного обмыва и маленький стаканчик поставлен на выпаривание. Выпривание произведено почти до дна, образовалось относительно немного мелкокристаллического осадка. Наверное это кальций сульфат, ну и фиг с ним. Концентрат перелит в пробирку, сделаны обмывки стаканчика. Концентрат закислен конц. серной кислотой до конечной концентрации кислоты в около 15 капель. Объём в пробирке - 4,5см погонных (в мл это 5). В пробирку добавлено порошка цинка на кончике ножа (в итоге почти половина цинка остаётся). Ацкий реактор закрывается пробкой со стеклянной трубкой, в первой половине трубки участок  забит свинцово-ацетатной ватой, а во второй - индикаторная бумага незамкнутым кольцом вдоль трубки прижатая палочкой к стенке. Время выдержки 30-40мин с 2-3 подогреваниями и побалтываниями. В течение опыта шприцем 10мл потихоньку проводил продувку (вот на все эти 10мл и продувал), хотя думаю, это было излишним.

 

Тоже проделано с другими поллитрами воды, но на втором этапе к воде добавлен раствор сульфата железа (сульфат на As не проверялся) для осаждения железа арсената. Эта и другие пробы брались с интервалом 2-3 суток. Упаривание длится примерно 6-10 часов, лучше медленней, чтобы не булькало.

Ещё одна проба воды обогащена 0,025мг мышьяка, обработана как первая.

 

Третья проба обработана только упариванием как первая.

 

Сделано четыре стандарта. На 0,025мг/0,5л; 0,05; 0,075; 0,1. Раствор приготовлен на воде с концентрацией кислоты 15капель/объём.  Объём всё тот же - 4,5см (5мл).

В результате установлено, что индикация получается сильно размытая, фото. Но принципиально читаемая, особенно если наблюдать динамику почернение воочию. На фото показана "внешняя сторона" - прилегающая к трубке и "внутренняя". Принципиально видно где мышьяк есть и "много", а где нас явно недотравливают. В принципе этот результат в отношении ПДК 0,05мг/л  я бы интерпретировал как в пределах "нормы", хотя статистики явно маловато. Да, холостой опыт с цинком и кислотой, всё чдашной квалификации, мышьяка не выявил вообще - индикаторная полоска осталась абсолютно чистой.

 

Чтобы улучшить индикацию взял трубку поменьше, не 5мм, а 4, от шприца отказался совсем. Также сделал четыре стандарта, на поверку индикация здесь оказалась ещё хуже чем с трубкой большего диаметра, хотя по динамике и характеру почернения разница в 0,025мг определятся довольно уверенно.

Первая же проба воды, обработанная "классически" только упариванием (с подкислением) выявила жуткое превышение ПДК, здесь явно около 0,2мг/л! Вторая проба, взятая через двое суток показала почти полное отсутствие мышьяка (если сильно присмотреться, то на фото внутренней стороны есть тооненькая каёмочка).

 

Что интересно. В опыте со стандартом 0,1мг/0,5л после извлечения индикаторной полоски по прошествии контрольного времени, вставил туда новую и погонял раствор с нагреванием и бултыханием ещё минут двадцать. И получил довольно толстую, каёмку слабой относительно однородной интенсивности без начальной чёрной полосы.

 

Ещё по методике. Трубка после каждого опыта продувалась, вата не менялась и почернела от паразитического H2S совсем чуть-чуть только в самом начале.  Один раз при вставлении свежей индикаторной полоски она в одном месте пятном (нехарактерно) почернела ещё до опыта и была заменена (остаточный арсин?).

 

Кто не имеет в закромах мышьяка для изготовления стандартов тому следует исследовать несколько источников воды и ориентироваться на больше/меньше.

[Сквозняк]

Приготовил очередную пробу водопроводной воды, погонял пузырьки. Индикаторная бумажка оказалась девственно чиста. Хм, странно. Уже было хотел утилизировать раствор, порадовавшись за чистоту градской воды, но обратил внимание на стойкую пенку на поверхности раствора. Пенка была замечена ещё в процессе упаривания, надо отметить немного пузырьков было во всех пробах воды, но в этой их было заметно больше. В пробу добавил капельку раствора мышьяка, подновил его несколькими каплями серной кислоты и снова погонял пузырьки и... чистота! Блят-сцуко-блят! Нас обманывают!

Подумал на ПАВы. Почему-то с горяча решил раствор защелочить (типа разрушить заклятие). Защелочил большим количеством твёрдого гидроксида натрия, раствор встал холодцом, но при нагревании бульки имели место быть. Индикаторная бумажка показала небольшой выход арсина. Тогда в раствор была влита доза серной кислоты, раствор стал жидким и зачем то немного перекиси водорода (видимо, потому что он был под рукой) - арсин пошёл веселее, тем не менее, его количество в итоге мной оценено как максимум половина от добавленного. Пенка оставалась всё время, сильно уменьшившись в количестве в одну из фаз стадии защелачивания.

Прим.На следующий день в очень кислом растворе была небольшая взвесь белого с нотками буроватого.

 

Вот так бывает. Очевидно пробу воды таки надо готовить с выпариванием до паров серной кислоты. И надо разбираться, что мешает выходу арсина. Стопудов это органика.

[Максим0]

Органические пробы для исследования на мышьяк минерализуют кипячением с азоткой.

[chemist-sib]

1 час назад, Максим0 сказал:

Органические пробы для исследования на мышьяк минерализуют кипячением с азоткой.

Одной азотки, как правило, бывает маловато

http://www.xumuk.ru/toxicchem/129.html

http://www.xumuk.ru/toxicchem/130.html

[Максим0]

6 часов назад, chemist-sib сказал:

Одной азотки, как правило, бывает маловато

http://www.xumuk.ru/toxicchem/129.html

http://www.xumuk.ru/toxicchem/130.html

А вот это зависит от её концентрации! К примеру для достаточной для пробы Марша минерализации обезжиренного ацетоном однограммового образца волос полностью достаточно 5 мл 98% азотки, причём сначала нужно дать постоять часик закисленному образцу при комнатной температуре (волосы набухают давая ярко-жёлтую массу), и лишь потом ставить на часик на водяную баню (быстро получается 3 мл однородной жидкости, но процесс нужно продолжать до прекращения появления пузырьков). Далее выпаривать досуха при +150^оС для удаления избытка окислителя (после остывания получается 0,2 г полужидкой массы). Если же добавить существенное количество серной кислоты, то с выпариванием будут проблемы - придётся греть гораздо сильнее и существенная часть мышьяка испарится снизив чувствительность метода.

Получаемая полужидкая масса содержит органику типа пикринки, но она не мешает определению мышьяка.

[Максим0]

В моём примере "выпаривать досуха" вообще-то зря написанно, написал чисто по привычке.

[Сквозняк]

Вода выпарена приблизительно до 20мл с одной каплей серной кислоты. Наблюдается шесть больших подозрительно устойчивых пузырька у стенки. Раствор желтоватый, присутствует слабый мелкий белый крупчатый, нитевидный осадок. Добавлено ещё девять капель и выпаривание продолжено до... почти до дна (3-4мл). Раствор стал насыщенно коричневато-жёлтым, пузырьки сохраняются.

 

Добавлено ещё десять капель серной кислоты и капель десять перекиси (30%). При нагревании наблюдается обильная белая пена, раствор приобретает красноватый оттенок, конец выпаривания у дна (осталось 3-4мл). Выпал обильный крупчатый осадок, крупинки чуть ли не около 1мм округлые напоминают капли или осколки льда (без окраски, прозрачные), раствор прозрачный коричневато-жёлтый. Пенки и пузырьков не отмечено.

 

Добавлено двадцать капель серной кислоты. Наблюдается сильное шипение и явно летит газ. По органолептике это хлороводород, возможно с хлором. Осадок же никуда не пропал, структура его не изменилась. Влито 30 капель перекиси и поставлено на выпаривание. При нагревании раствор быстро обесцветился и при выпаривании до половины стал водянопрозрачным. Крупчатый осадок сохранялся всё время. Итоговый раствор объёмом около 5мл запаха почти не имеет. Пенки и пузырьков нет. До этого, в начальных 20мл и до просветления был довольно сильный запах... нет, не жжёного сахара, хотя немного и такой, а скорее какой-то многоатомный высококипящий спирт напоминает.

 

Раствор декантирован с осадка, пропущен через фильтр с двукратной промывкой подкисленной серной кислотой водой. Выпаривание, при объёме около 10мл (объём уменьшен раза в 2,5) раствор снова стал желтоватым и появился тот самый запах. Переливание в пробирку, ещё немного серной кислоты, цинк - индикатор чист. Добавляем каплю раствора мышьяка, да, мышьяк отображается на индикаторе. Значит мышьяк из водопроводной воды (если он там был) остался в осадке.

 

Осадок два раза промыт водой с серной кислотой и сделана попытка нитровать его в тридцати каплях азотной кислоты. Осадок не изменился, ещё бы - там оставалась куча воды (осадок не высушивался). Раствор декантирован, осадок промыт три раза водой. Показалось? Нет, осадок начал слабо убывать и мельчать. Осадок высушен при 150С. Добавлена вода около 5мл. Раствор очень кислый. Добавлено две капли натра едкого, что создало pH более 11, раствор подёрнулся белой мутью, осадок остаётся. Раствор снова закислен серной кислотой и стал прозрачен, осадок остался. Добавлено три капли солянки, осадок без изменений. Сюда же контрольных пять капель перекиси и нагревание для её удаления. Таки количество осадка после всех над ним издевательств стало раза в полтора меньше.

 

Итоговый раствор с осадком перенесён в пробирку для выделения и фиксации арсина, дополнительно добавлена вода и кислота. Гоняем пузырьки. Через тридцать минут бумажка чиста, но нет, если присмотреться, то по краю что-то есть. В лупу отчётливо видна тонка полоска. Точное количество выявленного мышьяка можно определить как "очень-очень мало очень". Примечание: ранее все бумажки также просматривались под лупой. Осадок превратился из крупчатого в аморфный.

 

Таки надо осаждать аммиаком с железом.

[Сквозняк]

Две пробы водопроводной воды, отобранные с разбегом в неделю выпарил и защелочил аммиаком. Одну с предварительным добавлением железа, другую как есть. В обоих содержание мышьяка почти не заметно. Добавленный мышьяк уверенно выявляется.