Введение

В последние время загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами увеличилось . Почвы достаточно быстро загрязняются тяжелыми металлами, что приводит их в негодность а при сильном их загрязнении ионы металлов могут попасть в сточные и грунтовые воды которые могут использоваться в качестве питьевой. Соединения ртути высокотоксичны. Бактериальные процессы метилирования направлены на образование метил-ртутных соединений, которые во много раз токсичнее неорганических солей ртути. Метилртутные соединения накапливаются в рыбе и могут по­падать в организм человека. Предельно допустимая концентрация ртути в водоемах по санитарно токсикологическому показателю составляет 0,0005 мг/л. [1]

Анализ распределения концентрации тяжелых металлов в верхних слоях почв показал что основными загрязняющими являются : кадмий, свинец цинк медь никель.Наибольшую опасность имеют сильноподвижные элементы кадмий[41%] цинк[21,7%] свинец[21,7%] [2]

Свойства кадмия и его соединений.

Кадмий - химический элемент II группы периодической системы атомная масса 112,41.

Природный кадмий состоит из восьми стабильных изотопов. Содержание кадмия в земной коре 1,35*105 по массе, в воде морей и океанов 0,000011 мг/л. Кадмий извлекается попутно при переработке свинцово-цинковых и медных руд.

Кадмий - серебристо - белый металл с гексогенальной плотно упакованной кристаллической решеткой а=0,2979, С=0,5618, z=2. Температура плавления кадмия 321,1 °С, точка кипения 766,5 °С плотность 8,65 г/см . В сухом воздухе кадмий устойчив, во влажной среде на его поверхности образуется тонкая пленка оксида, предохраняющая металл от дальнейшего окисления.

На воздухе выше температуры плавления, кадмий сгорает с образованием бурового оксида кадмия CdO. Пары кадмия реагируют с парами воды с выделением водорода. Медленно взаимодействует с минеральными кислотами с образованием солей. Соли кадмия бесцветные. Выше температуры плавления кадмий образует с галогенами кадмий галогениды, с халькогенами - кадмия сульфид, кадмия селенид, кадмия теллурид. СН2 , N2; Si и В не реагирует. Пары кадмия и его соединений токсичны, причем кадмий может накапливаться в организме. Растворимые соединения кадмия после всасывания в кровь поражают нервную систему, печень, почки, нарушают фосфорно-кальциевый обмен. Хроническое отравление приводит к анемии и разрушению костей ПДК в сточных водах для солей 0,1 мг/л в питьевой воде 0,01 мг/л. [3]

2. Свойства свинца и его соединений.

Свинец РЬ - химический элемент IV группы периодической системы Менделеева с порядковым номером 82 и атомным весом 207,19.

Свинец - мягкий, ковкий, пластичный металл серого цвета, с синеватым блеском. На свежее полированной поверхности металла цвет серо-белый, но быстро тускнеет, с образованием окиси: РЬ+О2= РЬО2 .

При обычной температуре воздуха окисляется лишь с поверхности образуя защитную пленку. При окислении расправленного свинца глет РЬО. При медленном нагревании РЬО на воздухе образуется сначала РЬ2Оз , а затем сурик свинцовый РЬзО4. [4]

Свойства ртути и её соединений.

Ртуть Hg - Cеребристо-белый металл, жидкий при комнатной температуре; в твердом состоянии ковкий. Не окисляется в сухом воздухе, покрывается серой оксидной рейкой во влажном воздухе. Благородный металл; не реагирует с водой, кислотами-неокислителями, щелочами, гидратом аммиака. Переводится в раствор иодоводородной кислотой за счет комплексообразования. Слабый восстановитель; реагирует с концентрированными серной и азотной кислотами, «царской водкой», галогенами, халькогенами. Со многими металлами (Na, К, Са, Ва. Сu, Ag, Аu. Zn, Cd, Pb и др.) образует амальгамы (жидкие или твердые) интерметаллические соединения или сплавы. В природе встречается в самородном виде. Оксид ртути HgO монтроидит. Ярко-красный (крупные кристаллы) или желтый (мелкие крис­таллы). Темнеет на свету и при слабом нагревании. Термически неустойчивый. Не реагирует с водой. Проявляет основные свойства; реагирует с кислотами. Разлагается гидратом аммиака.

[5]

Методы определения и концентрирования Cd, Pb, Hg.

Предложен метод предварительного концентрирования Cd(Il), Cu(II), Zn(II) и Ni(II) на миниколон­ке, заполненной силикагелем, модифицированным шиффовым основанием. Определяемые ионы с поверхности модифицированного лигандом силикагеля элюировали небольшим объемом азотной кислоты. Ионы металлов в элюенте определяли методом пламенной атомно-абсорбционной спект­рометрии (ПААС). Исследованы различные факторы, влияющие на концентрированные, в том числе рН анализируемого раствора, его объем, количество силикагеля, объем элюента и состав ма­трицы пробы. Степень извлечения определяемых ионов при оптимальных рабочих условиях превышает 95%. Относительные стандартные отклонения определения равны 0.015, 0.021, 0.024, 0.034 для Сu(П), Cd(II), Zn(II) и Ni(II)) соответственно. Пределы обнаружения (Зσ, п = 10) равнялись 3,5,5 и 4.7 нг/л для Сu(II), Сd(II), Zn(Il) и Ni(II) соответственно. Разработанный метод использовали для анализа образ­цов природной воды и стандартного образца сравнения алюминиевого сплава (MBS SRM 85Ь). [6]

Изучено влияние маскирующих веществ: ацетат-, тиосульфат-,тартрат-, иодид- ионов, тиомочевины и ЭДТА в растворе дитизона на комплексообразование Hg(II), Pd(II) и Ag(I) на твердой фазе во­локнистого анионообменника, наполненного АВ-17. Ртуть, палладий и серебро сорбировали в виде хлоридных комплексов. Показана возможность одновременного группового определения трех эле­ментов и избирательного определения палладия в присутствии ртути и серебра измерением коэф­фициентов диффузного отражения при двух длинах волн - 580 и 680 нм соответственно. Для маски­рования сопутствующих элементов можно применять смесь дитизона с ЭДТА, ацетатом, иодидом или тиосульфатом. Реакция палладия с дитизоном на твердой фазе может быть использована для тест-определения палладия с пределом обнаружения 0.01 мг/л. [7]

Изучена возможность определения ртути(П) дитизоном на твердой фазе волокнистого ионообмен­ного материала, наполненного анионообменником АВ-17. Ртуть сорбируется в виде анионного ком­плекса. Изучена сорбция ртути в виде комплексов с хлоридом, иодидом, сульфатом, тиосульфатом, нитратом и ЭДТА. Предложена методика сорбционно-спектроскопического определения ртути ди­тизоном на твердой фазе после сорбции в виде хлоридного комплекса. Для повышения избиратель­ности метода в раствор дитизона вводят ЭДТА. Определению мешает только Pd(II). Продолжитель­ность анализа - 15 мин. Методика апробирована при анализе водопроводной, речной и имитации природной воды. [8]