Hidrológiai Közlöny 1957 (37. évfolyam)

1. szám - R. Lorenz Judit dr.: A hazai gyógyvizeinkben egymás mellett különféle kötésben jelenlevő kén mennyiségi meghatározásának módszerei

70 Hidrológiai Közlöny 37. évf. 1957. l.sz. R. Lorenz J. dr.: Kén meghatározása hazai gyógyvizeinkben A Schtdek—Rózsa-féle jodometriás módszer három meghatározásból áll. Mind a három jodometriás közvetett titrálás; az oxidáló szer káliumhidrogénjodát, amelynek feleslegét keményítő oldat jelenlétében tioszulfát mérőoldattal vissáatitráljuk. Az első meghatározás — melyet a következőkben a jodometriás savanyú titrálásnak fogunk nevezni — azon alapul, hogy a jód a kénhidrogént kénné, a tioszulfátot pedig tetrationáttá oxidálja. A második meghatározásnál — a jodometriás lúgos titrálásnál — a lúgos közegben a karbonilszulfid hidrolízissel kénhidrogénné alakul át (kísérleteink szerint szobahőmérsékleten 60 perc alatt, ez az idő rázással 20 percre csökkenthető) és a továbbiakban mint kénhidrogént mérjük. A harmadik meghatározásnak — a jodometriás bórsavas titrálásnak — a lényege az, hogy a megfelelő koncentrációban alkalmazott bórsav az alkáli- és földalkálifémszulfidokat forraláskor elbontja, míg ugyanezeknek a fémeknek szulfitjait és tioszulfátjait nem. A keletkezett kénhidrogén a vízből kiforralható és a lehűtött oldatban a tioszulfát megmérhető. Az eredeti leírástól annyiban térünk el, hogy a jodometriás savanyú titrálásnál a vizsgálandó vízmintát utoljára adjuk a reakcióelegyhez, a jodometriás lúgos eljárásnál pedig Schulek tanácsára először átsavanyítjuk a lúgos közeget és csak azután adjuk hozzá az oxidáló szert. Lúgos oldatban ugyanis Kolthoff közlése szerint [18] a hipojoditnak a szulfid-ionra gyakorolt hatására mellékreakcióként szulfát keletkezik. Chariot is megállapítja [19], hogy a szulfidok oxidációja lúgos közegben a kénnél tovább megy. A különféle jodometriás módszerek vizsgálatával kapsolatban a svéd Bethge mutat rá arra [2], hogy a jodometriás méréseknél a technikában és a módszerben történő kis módosítások az eredményben igen nagy eltérést okoznak. Ezt egyébként Shaw és Kitchener [21, 22] kísérletileg igazolták. Bethge szerint a kritikusnak látszó pont a szulfidot tartalmazó abszorbens keverése a jód-oldattal. Ha a szulfidoldatot közvetlen juttatjuk a jód-oldatba és a felesleget tioszulfát mérőoldattal visszatitráljuk, az eredmények nagymértékben reprodukálhatók. Az aktív kén együttes mennyiségi meghatározásának Erdey-féle lumineszcenciás redox titrálása azon az elven alapul, hogy a szulfid-ionok erősen lúgos közegben hipobromit-ionokkal szulfát-ionokká oxidálhatók. Ugyanígy a szulfit és tioszulfát-ionok is. A meghatározás lúgos közegben nátriumhipobromit mérőoldattal, luminol indikátor jelenlétében történik. Az eredmény pontosságát a nátriumklorid katalizátorral fokozhatjuk. A luminol (3-aminoftálsavhidrazid) oxidálószer jelenlétében több fokozaton át gerjesztett, aktív molekulává alakul kék fény kibocsátása közben. A már oxidált forma azután ismét inaktív aminoftálsavhidraziddá alakul vissza. Ez a jelenség a titrálás folyamán abban nyüvánul meg, hogy az oxidálószer becseppenésének a helyén kék fény felvillanását látjuk, amely összerázásra eltűnik. Az egyenértékpontnál az első csepp hipobromitfelesleg hatására az egész oldatra kiterjedő, pár másodpercig tartó erős himineszcenciát észlelünk. A kolloidális eloszlású elemi kén bromciános meghatározásának az elve a következő: alkálicianidok elemi kénnel alkáli-rodanidok keletkezése közben reagálnak. Ha a reakcióelegyet bórsavval főzzük az alkáli-cianidok feleslege ciánhidrogén, az alkáli-szulfidok pedig kénhidrogén keletkezése közben elbomlanak és az oldatban csak rodanidok maradnak vissza. Brómos vízzel a rodanidok brómciánná alakulnak és ha a bróm felesleget fenollal lekötjük, a brómcián jodometriásan meghatározható. Az ismertetett alapelvek szerint a meghatározásokat a következőképpen végezzük: A mintavétel. Termálvizekről lévén szó a vízben oldott gázok meghatározása csakis a viszonylag nyugalmi állapotban lévő, buborékmentes, változatlan hőmérsékletű, áramló vízből vett mintában sikerül reprodukálható módon. A mintavételt a következőképpen végezzük: a megfelelő vegyszereket (későbben részletezve) tartalmazó lombikot evakuáljuk, szobahőmérsékletre hűtve mérjük, a termálvíz mintát a helyszínen a Schulek és Rózsa-féle (14) vízmintavevő berendezésen át beleszivatjuk és a laboratóriumban szobahőmérsékletre lehűtött mintát mérjük. Jodometriás savanyú titrálás A Schulek és Rózsa-féle (14^ gömbfenekű, farkascsappal ellátott kísérleti lombikba evakuálás előtt 100 ml desztillált vizet és 20 ml 20%-os sósavat teszünk, majd kis üvegtölcséren át 10 ml 10%-os vegytiszta káliumjodid-oldatot szívatunk be és kevés vízzel utána öblítjük. Azután a szulfid- és tioszulfát-kén mennyiségéhez igazodóan 0,01 n káliumhidrogénjodát-oldat felesleget juttatunk a lombikba, s ezt is gondosan utána öblítve a lombikot lemérjük. A helyszínen történő mintavétel után a lombikot újból szobahőmérsékletre hűtjük és mérjük. 10 percig sötétben állani hagyjuk, majd a csapos dugót eltávolítva és a lombikba öblítve, az abban kivált jódot megtitráljuk. A titrálást 0,01 n nátriumtioszulfát mérőoldattal végezzük 1—2 ml salioilsawal állandósított 1%-os keményítő oldat jelenlétében. 1 ml 0,01 n hidrogénjodát-oldat 0,1 (i mg szulfid-ion alakjában kötött ként és 0,64 mg tioszulfátion alakjában kötött ként jelent. Jodometriás lúgos titrálás A már az előbb ismertetett kísérleti lombikba evakuálás előtt 100 ml desztillált vizet és 10 ml tömény lúgoldatot (nátriumhidroxidra 30%-os) teszünk. Forraljuk, evakuáljuk, szobahőmérsékletre hűtjük és mérjük. A helyszíni mintavétel után újból hűtjük és mérjük. Jól megkeverve 60 porcig sötétben állani hagyjuk, majd 20 ml 38%-os sósavval átsavanyítjuk, 10 ml 10%-os káliumjodidot és 0,01 n káliumhidrogénjodát-oldat felesleget szívatunk be a lombikba. A továbbiakban úgy járunk el, mint előbb. Ha a jodometriás lúgos titrálással kapott kénértékből a jodometriás savanyú titrálással kapott kénértéket levonjuk, s a különbséget karbonüszulfidra számítjuk, akkor a karbonilszulfid alakjában kötött ként kapjuk meg. A szorzószám 1,875. Jodometriás bórsavas titrálás Ennél az eljárásnál a Schulek és Rózsa-féle [14] másik kísérleti lombikot használjuk. Ez olyan becsiszolt feltéttel van ellátva, amelybe a lombiknak majdnem a fenekéig érő, G. 2. jelzésű jénai üvegszűrőben végződő, üvegcsappal elzárható cső nyúlik. Ez a szűrővel ellátott cső a meghatározás folyamán a szénsav bevezetésére szolgál. A feltéthez forrasztott másik, farkascsappal elzárható üvegcsövön keresztül evakuáljuk a mintavevő lombikot. Evakuálás előtt a lombikba 100 ml desztillált vizet és 5 gr bórsavat teszünk. Evakuálás után lehűtjük, mérjük, vízmintát veszünk, majd újból hűtjük és mérjük. A mintavevő lombikot széndioxid fejlesztővel köt-