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].

1.1.1 Распространение в природе

Содержание в земной коре 1,7·10-4% по массе. В природе один стабильный изотоп с массовым числом 75. Относится к рассеянным элементам, однако образует 160 собственных минералов. Редко встречается в самородном виде [1]. Важнейшие соединения с металлами – арсениды; в большинстве случаев они встречаются в изоморфных смесях с сульфидами. Наиболее всего распространен мышьяковый колчедан (ядовитый колчедан, арсенопирит), изоморфная смесь FeAs2 и FeS2, чаще всего с приблизительным составом FeAsS. Чистое мышьяковистое железо FeAs2 встречается в виде минерала лоллингита [2].

Из арсенидов следует упомянуть: белый никелевый колчедан NiAs2, красный никелевый колчедан (мышьяковистый никель) NiAs, шпейсовый кобальт СоАs2, кобальтовый блеск CoAsS, мышьяконикелевый колчедан (герсдорфит) NiAsS [2].

К иному типу относятся содержащие мышьяк блеклые руды, например теннантит (светлая блеклая руда 4Cu2S·As2S3) и мышьяковосеребряная обманка (светлая красная руда 3Ag2S·As2S3) [2].

Их следует рассматривать как тиоарсениты. К тиоарсенатам относится энаргит 3Cu2S·As2S5=Cu3 AsS4 [2].

В природе встречаются и сульфиды мышьяка: реальгар As4S4 и аурипигмент As2S3. Как продукт выветривания мышьяковистых руд встречается и окись мышьяка As2О3 (мышьяковый цвет, арсенолит) [2].

Мышьяк вообще настолько распространен в природе, что металлы, добытые из сернистых руд, почти всегда содержат As в качестве примеси, и довольно трудно полностью удалить его [2].

Практическое значение имеют мышьяковые руды, содержащие не менее 2-5% мышьяка. В богатых месторождениях его содержание в руде достигает 25-35%. Значительные количества мышьяка концентрируются в большинстве полиметаллических руд цветных металлов. Прежде всего он генетически ассоциируется с рудами W, Sn, Pb, Sb, Zn, Cu, Ni и Cо. Почти со всеми этими металлами он образует минералы – простые и сложные арсениды. Минералы мышьяка также встречаются в месторождениях благородных металлов – Au и Ag. Основную массу мышьяка и его соединений (более 90%) получают при переработке полиметаллических руд. Промышленные месторождения мышьяка в мире многочисленны, а запасы практически неограниченны [1].