XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Чаще всего такой металл как медь мы можем встретить в виде оксида и карбоната в минералах или в виде руды. Земная кора содержит около одной сотой процента металла, который добывают промышленным способом путем переработки медьсодержащих руд. Медь содержится во многих растениях и воде, она является важным микроэлементом, необходимым для нормального функционирования организма человека.

Сульфат меди увеличивает биологический рост сельскохозяйственных культур, водорослей и бактерий. Также он является частью питания человека и не относится к токсическим веществам, при условии, что его содержание не превышает установленных норм – до 20 мг/м³.

В наше время уже сложно найти медь в природе в виде самородков, обычно ее добывают из руды, которая имеет около 30% чистой меди и подразделяется на следующие виды:

борнит — в этой руде медь может содержаться в количестве до 65%.

халькозин (Или медный блеск). В такой руде меди может содержаться до 80%.

медный колчедан, также называемый халькопиритом (содержание до 30%).

ковеллин (содержание до 64%).

В настоящий момент разработано множество методов определения количества меди в составе других веществ, каждый отдельный способ имеет как преимущества, так и недостатки, но подробнее мы остановимся на физико-химических методах. Эти методы основаны на регистрации аналитического сигнала какого-то физического свойства (изменения окраски, интенсивности излучения света или его поглощения и т. д.) при проведении химической реакции. При этом сначала проводят реакцию, а затем измеряют физическое свойство продукта реакции или используют измерение физического свойства в ходе реакции для установления конечной точки титрования. Специфическими особенностями физико-химических методов анализа являются использование эталона – стандартного вещества с конкретным содержанием анализируемого вещества. Относительно эталона определяется количество нужного элемента в анализируемой пробе. Особенностью физико-химического анализа вещества также является применение измерительного прибора для регистрации аналитического сигнала.

Как же мы можем определить содержание ионов меди в растворах? В книге Г. Шварценбаха и Г. Флашка “Комплексонометрическое титрование” [1] авторы говорят, что медь можно определить прямым и косвенным титрованием. В первом случае при определении меди с пиридилазонафтолом к анализируемому раствору добавляют ацетатный буферный раствор и индикатор. Следом доводят раствор до кипения и тируют раствором этилендиаминтетрауксусной кислоты до резкого перехода темно-фиолетовой окраски в ярко-желтую. В.П. Васильев, Р.П. Морозов и Л.А. Кочергина в лабораторном практикуме “Аналитическая химия” [2] утверждают, что медь также можно определить амперометрическим титрованием. Для этого анализируемый раствор помещают в мерную колбу объемом 100 мл, добавляют раствор 2 М серной кислоты, доводят до метки водой и тщательно перемешивают. Аликвотную долю (10 см³) помещают в электролизер, добавляют йодид калия и титруют раствором тиосульфата натрия, погружая платиновый электрод, соединяя цепь мостиком из фильтровальной бумаги, при этом во время титрования также используют магнитную мешалку.

Также медь можно определить методом внутреннего электролиза. Он позволяет выделить медь, отделяя ее от бериллия, цинка, марганца, кобальта, никеля, олова (IV), железа, алюминия, хрома, циркония, тория, теллура (IV), ванадия, щелочноземельных металлов, магния, кадмия, свинца, титана, уранил- и вольфрамат-ионов и других металлов, прибавляя перед электролизом 10%-ный раствор этилендиаминтетрауксусной кислоты в количестве в10 раз превышающем содержание этих ионов, разбавляя раствор и приводя его рН к примерно равному 9,0. Электролиз надо проводить с цинковым анодом. Вместе с медью в этих условиях выделяются только серебро и висмут. Если предполагается присутствие этих двух элементов, то рекомендуется их выделить сначала в тех же условиях, но с добавлением 10%-ного раствора цианида калия для связывания меди [3].

Список использованной литературы

1. Шварценбах, Г. Комплексонометрическое титрование / Г. Шварценбах, Г. Флашка. – М.: Химия, 1970 – С. 360.

2. Васильев, В.П. Аналитическая химия. Лабораторный практикум / В.П. Васильев, Р.П. Морозова, Л.А. Кочергина. – М.: Дрофа, 2004.-С. 415.

3. Лурье, Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод/Ю. Ю.Лурье. – М.: Химия, 1984. – 447 с.