Принципы определения примесей арсена в неизвестном минерале

Міністерство освіти і науки України

Харківський національний університет ім. В.Н. Каразіна

Кафедра хімічної метрології

Курсова робота

ПРИНЦИПИ ВИЗНАЧЕННЯ СУПУТНІХ ДОМІШОК АРСЕНУ В НЕВІДОМОМУ МІНЕРАЛІ

студента гр. Х-124

хімічного факультету

КОЛІСНИКА ОЛЕКСІЯ ВАСИЛЬОВИЧА

Наукові керівники

к.х.н., доцент

А.В. Дрозд

к.х.н., доцент

В.В. Мельник

ХАРКІВ 2009

Реферат

Курсовая работа содержит: 45 страниц, 4 рисунка, 8 таблиц, 1 приложение, 10 источников.

Объектом исследования является неизвестный минерал, который используется в промышленности.

Цель курсовой работы - количественное определение примесей мышьяка в неизвестном минерале, минерал, в свою очередь, необходимо определить на основании макроскопического исследования и качественного анализа; сделать вывод о составе и происхождении минерала.

В результате выполнения курсовой работы, основываясь на литературных данных был подобран метод количественного определения мышьяка, который обладает доступностью оборудования и дешевизной.

АНТИМОНИТ, ГЕТЕРОПОЛИКИСЛОТА, МИНЕРАЛ, МЫШЬЯК, МЫШЬЯКОВОМОЛИБДЕНОВАЯ СИНЬ, НЕЙТРОННО-АКТИВАЦИОННЫЙ МЕТОД, ФОТОМЕТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ.

Реферат

Курсова робота містить: 45 сторінок, 4 малюнки, 8 таблиць, 1 додаток, 10 джерел.

Об'єктом дослідження є невідомий мінерал, який використовується в промисловості.

Мета курсової роботи - кількісне визначення домішок миш'яку в невідомому мінералі, мінерал, у свою чергу, необхідно визначити на підставі макроскопічного дослідження і якісного аналізу; зробити висновок про склад і походження мінералу.

В результаті виконання курсової роботи на підставі літературних даних був підібраний метод кількісного визначення миш'яку, який володіє доступністю устаткування і дешевизною.

АНТИМОНІТ, ГЕТЕРОПОЛІКИСЛОТА, МІНЕРАЛ, АРСЕН, МИШ’ЯКОВОМОЛІБДЕНОВА СИНЬ, НЕЙТРОННО-АКТИВАЦІЙНИЙ МЕТОД, ФОТОМЕТРИЧНІ МЕТОДИ.

Abstract

A term paper contains: 45 pages, 4 pictures, 8 tables, 1 application, 10 sources.

Research object is unknown mineral, which is applied in industry.

The purpose of term paper is the quantitative determination of admixtures of arsenic in unknown mineral; mineral is necessary to be defined on the basis of macroscopic research and qualitative analysis; to make conclusion about composition and origin of mineral.

As a result of implementation of term paper based on literary information the method of quantitative determination of arsenic which possesses of availability of equipment and cheapness.

antimonite, Geteropolyacid, mineral, arsenic, arsenic-molybdenum blue, neutron-activation method, photometrical methods.

Содержание

Введение

1. Литературный обзор

1.1 Мышьяк. Общие сведения

1.1.1 Распространение в природе

1.1.2 Исторические сведения в тезисах

1.1.3 Получение

1.1.4 Свойства

1.1.5 Применение

1.2 Качественное обнаружение мышьяка

1.2.1 Хроматографические методы

1.2.2 Методы обнаружения мышьяка(III)

1.2.3 Методы обнаружения мышьяка(V)

1.3. Количественное определение мышьяка

1.3.1 Химические методы

1.3.1.1 Гравиметрические методы

1.3.1.2 Титриметрические методы

1.3.2 Физико-химические методы

1.3.2.1 Фотометрические методы

1.3.2.2 Флуоресцентные методы

1.3.2.3 Нефелометрические методы

1.3.2.4 Электрохимические методы

1.3.2.4.1 Полярографическое определение

1.3.2.4.2 Амперометрическое определение

1.3.2.4.3 Кулонометрические методы

1.3.2.5 Другие методы

1.3.3 Физические методы

1.3.3.1 Эмиссионный спектральный метод

1.3.3.2 Рентгенофлуоресцентный метод

1.3.3.3 Метод атомно-абсорбционной спектрофотометрии

1.3.3.4 Фотометрия пламени

1.3.3.5 Радиоактивационные методы

1.3.3.6 Радиометрические методы

2. Экспериментальная часть

2.1 Выбор метода для проведения эксперимента

2.2 Методика проведения эксперимента

2.2.1 Анализ неизвестного минерала (общий случай)

2.1.1.1 Предварительные испытания

2.1.1.2 Перевод вещества в раствор

2.1.1.3 Анализ катионов и анионов

2.2.2 Общая характеристика фотометрических методов определения мышьяка

2.2.2.1 Количественное определение мышьяка в неизвестном минерале

2.2.2.2 Реактивы и приборы

2.2.2.3 Ход анализа

2.3 Анализ полученных результатов

3. Техника безопасности

3.1 Общие положения

3.2. Общие правила безопасности

3.3 Последствия отравления соединениями мышьяка

Выводы

Список литературы

Приложение А

Введение

В условиях активного загрязнения окружающей среды и реальности экологического кризиса возрастает значение научных исследований, направленных на изучение состояния экосистемы, и практического использования результатов этих исследований. Различные минералы являются важнейшим связующим и информативным звеном экосистемы, так как под воздействием различных антропогенных и естественных факторов их компоненты переходят и в почву, и в воду, а значит и в организм человека. Большинство этих компонентов составляют опасность для жизни человека, поэтому необходимо знать их концентрацию. Одним из таких компонентов является мышьяк, количества которого нужно определять не только с выше указанной целью, но и со многими другими. Итак элемент № 33.

Мышьяк – элемент не очень распространенный, но достаточно широко известен; это элемент, свойства которого до несовместимости противоречивы. Так же трудно совместить и роли, которые играл и играет этот элемент в жизни человечества. В разное время, в разных обстоятельствах, в разном виде он выступает как яд и как целительное средство, как вредный и опасный отход производства, как компонент полезнейших, незаменимых веществ.

Значение мышьяка и его соединений очень велико. Он используется в качестве легирующего элемента при получении различных сплавов цветных металлов, баббитов, флюсов, для производства ядохимикатов, медицинских препаратов, органических аналитических реагентов, в кожевенной, стекольной, деревообрабатывающей и многих других отраслях промышленности.

Мышьяк принадлежит к высокотоксичным элементам, поэтому контроль за содержанием мышьяка в воздухе производственных помещений, в дымовых и горючих газах, в жидком и твердом топливе, в сточных и сбросных промышленных водах, в злаках, овощах, фруктах и кормах животных, подвергавшихся в вегетационный период обработке мышьякосодержащими ядохимикатами, имеет большое значение.

Мышьяк присутствует в черных и цветных металлах и их сплавах в качестве вредной примеси, его содержание необходимо контролировать. Особенно возросло значение аналитической химии мышьяка за последние десятилетия в связи с зарождением и бурным развитием полупроводниковой промышленности и производства веществ высокой чистоты.

Для мышьяка, как, пожалуй, ни для какого другого элемента, имеется много разнообразных высокочувствительных и высокоселективных и эффективных методов определения.

Особая проблема состоит в удалении мышьяка из отходящих газов, технологических вод и побочных продуктов переработки руд и концентратов цветных и редких металлов и железа. Наиболее перспективен способ захоронения мышьяка путем перевода его в практически нерастворимые сульфидные стекла.

1. Литературный обзор

1.1 Мышьяк. Общие сведения

Мышьяк (возможно, от слова «мышь»; в Древней Руси возникновение такого названия могло быть связано с применением соединений мышьяка для истребления мышей и крыс; латинское Arsenicum, от греческого Arsen – сильный, мощный) As, химический элемент V группы периодической системы, атомная масса 74,9216. Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов 4,2·10-28 м-2. Конфигурация внешней электронной оболочки 4s2 4р3; степени окисления –3, +3 и +5; энергии ионизации при последовательном переходе от As0 к As5+ соответственно равны 9,815, 18,62, 28,34, 50,1, 62,6 эВ; электроотрицательность по Полингу 2,1; атомный радиус 0,148 нм, ковалентный радиус 0,122 нм, ионные радиусы (в скобках указаны координационные числа) As3+ 0,072 нм (6), As5+ 0,047 нм (4), 0,060 нм (6), As3- 0,191 нм [1].