Методи якісного та кількісного аналізу мінеральних вод

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ЧЕРКАСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ БОГДАНА ХМЕЛЬНИЦЬКОГО

ННІ ПРИРОДНИЧИХ НАУК

Кафедра хімії

КУРСОВА РОБОТА

з неорганічної хімії

на тему: «Методи якісного та кількісного аналізу мінеральних вод» за напрямком підготовки 6.040101 – Хімія

Студентки ІІ курсу А-х групи

напряму підготовки 6.040101 – Хімія

Курної Анни Максимівни

Керівник:

Національна шкала ________________

Кількість балів: __________Оцінка: ECTS _____

Члени комісії ________________

_______________

_______________ __________________

м. Черкаси – 2014 рік

ЗМІСТ:

  1. ВСТУП…………………………………………………………………......3
  2. ХАРАКТЕРИСТИКА МІНЕРАЛЬНИХ ВОД……………………..…...4
  3. ВИЗНАЧЕННЯ НАТРІЮ, КАЛІЮ ТА КАЛЬЦІЮ У МІНЕРАЛЬНИХ ВОДАХ…………………………………………………………………….10
  4. ВИЗНАЧЕННЯ ГОЛОВНИХ ІОНІВ (ЯКІСНИЙ АНАЛІЗ)……….....13
  5. МЕТОДИ КІЛЬКІСНОГО ВИЗНАЧЕННЯ ІОНІВ…………………….14
  6. ЗАСТОСУВАННЯ МІНЕРАЛЬНИХ ВОД…………………………….20
  7. ВИСНОВОК……………………………………………………………….22
  8. СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ…………………………..23

ВСТУП

Аналітична хімія серед хімічних наук посідає одне з визначних місць. В останній час особливо підвищені вимоги до якості матеріалів і продукції народного господарства, до посилення охорони навколишнього середовища, до діагностики захворювань людини й тварин. Аналітична хімія стала фундаментальною наукою, яка створила основу для прикладних видів хімічного аналізу: технічного, харчового, сільськогосподарського, біохімічного, фармацевтичного, токсикологічного, санітарно – хімічного і ін.

Аналітична хімія вивчає методи якісного і кількісного аналізу речовини або їх сумішей.

Якісний аналіз – включає визначення «відкриття» окремих елементів, іонів або сполук, що знаходяться в суміші.

Якісний аналіз – це перший і особливо важливий етап у вивченні аналітичної хімії.

Кількісний аналіз – включає визначення кількісного вмісту окремих складових частин в речовині або в окремих речовин в зразку, що досліджується (виражають у %).

ХАРАКТЕРИСТИКА МІНЕРАЛЬНИХ ВОД

Мінеральні води — природні чи штучні води, що містять підвищену кількість мінеральних чи органічних речовин і мають специфічні фізико-хімічні властивості і використовуються з лікувально-профілактичною метою. Наявність у водах БАР визначає їх використання при численних захворюваннях ШКТ, нирок, печінки, серцево-судинної та нервової систем, при порушенні обміну речовин тощо. Лікувальний ефект залежить від правильності вибору води, правил її використання (доза, періодичність, зв’язок із вживанням їжі), температури та ін. Тому лікування мінеральними водами (особливо в домашніх умовах) слід проводити за призначенням лікаря у суворій відповідності з його вказівками.

Мінеральні води зазвичай розділяють за такими класифікаційними ознаками: походження, мінералізація, хімічний склад, наявність газів і специфічних елементів, температура джерела і застосування. За походженням мінеральні води поділяються на природні, що є продуктом звичайної мінералізації в результаті їх проходження крізь підземні гірські породи з більш-менш постійним мінералогічним та хімічним складом, і штучні, які отримують розчиненням у прісній питній воді певної комбінації мінеральних солей.

За мінералізацією (загальний вміст солей, г/л) мінеральні води поділяються на слабко-мінералізовані — із загальною мінералізацією до 2 г/л, мало-мінералізовані — від 2 до 5 г/л і середньо-мінералізовані — від 5 до 15 г/л, а також води змішаного складу, отримані шляхом змішування у певному співвідношенні природних вод різної мінералізації. Крім цього, питні мінеральні води, розлиті у пляшки і призначені для аптечної мережі, класифікуються за лікувально-профілактичною дією на: столові — мінералізація до 2 г/л, лікувально-столові — мінералізація 2–8 г/л, лікувальні — мінералізація 8–12 г/л.

В залежності від хімічного складу розрізняють води: столові ( мінералізація від 1 до 2 г/л ), лікувально-столові (мінералізація від 2 до 8 г/л ) і лікувальні (мінералізація від 8 до 12 г/л). В залежності від наявності аніонів і катіонів води бувають: гідро-карбонатні, гідро-карбонатні хлоридні натрієві, сульфатні, йод-вміщуючі, кремнієві, сульфідні, води, що вміщують кальцій, магній, бром. У свою чергу, ці типи мінеральні води поділяються на різноманітні групи залежно від вмісту основних аніонів (НСО3–, SО42–, Cl–) і катіонів деяких хімічних елементів (Ca2+, Mg2+, Na+, K+). За наявністю газів і специфічних елементів мінеральні води поділяються на вуглекислі, сірководневі, азотні, бромисті, йодисті, радонові тощо. За температурою джерела мінеральні води поділяються на: холодні — нижче 20 °С, субтермальні (теплі) — 20–37 °С, термальні (гарячі) — 37–42°С і гіпертермальні — вище 42 °С.

Гідрокарбонатні води ( Боржомі, Лужанська, Поляна купель, Поляна квасова і інші) позитивно впливають на жовчоутворюючу та жовчовивідну функції печінки та жовчних шляхів, поліпшують вуглеводний і білковий обмін, мають протизапальну дію. Гідрокарбонати гальмують рівень кислото-утворення у шлунку, тому їх рекомендують при гіперацидних станах. Вони поліпшують засвоєння мікро- і макроелементів, посилюють діурез. Слід відмітити, що стимулюючий або гальмуючий вплив на секреторну і рухому функцію шлунка залежить від методики застосування води (час застосування, температура води).

Хлоридні води ( Трускавець, Миргородська, Куяльник, Слав`янська, Друскінінкай; розсоли (Моршин, Трускавець та іншi) показані при захворюваннях печінки і жовчних шляхів з супутніми хронічними гастритами, секреторною недостатністю і ентероколітами.

Гідро-карбонатні хлоридні натрієві води мають виражений холеретичний і холекінетичний ефект.

Сульфатні мінеральні води (Слав`янський, Смірновський джерела, Кисловодський сульфатний нарзан тощо) гальмують процеси всмоктування в кишечнику, посилюють перистальтику і секрецію, що обумовлює їх послаблюючу дію. Після нормалізації роботи кишечника поліпшується функціональний стан печінки, тому що сульфати гальмують кислото-утворення у шлунку і це дає можливість застосовувати їх у пацієнтів з патологіями печінки і супутніми захворюваннями шлунка, що протікають з підвищеною кислотністю.

Є дані про вплив сульфат - і магній-вміщуючих вод на функціональний стан печінки, в першу чергу, за рахунок відновлення функції гепатоцитів.

Магній в мінеральних водах зустрічається рідко. Іони магнію всмоктуються у шлунку і початкових відділах тонкої кишки, попадають у печінку, де частково депонуються. Магній діє жовчогінно, здатний зменшувати рівень холестерину в крові та жовчі. Солі магнію діють спазмолітично, сприяють нормалізації тонусу гастродуоденальної зони, жовчного міхура.

Магній приймає участь у ферментативних процесах, відкладаючись у м`язах, активізує обмін вуглеводів, каталізує діяльність трипсину, ерипсину та інших ферментів травного каналу, понижує збудливість центральної нервової системи, проявляє виражений послаблюючий ефект.

До мінеральних вод, що вміщують магній в кількості більше 20 г/л, відносяться Баталінська, Кримський нарзан, Московська, Моршинська, Нафтуся, води – аналоги кисловодських.

При супутніх гастритах з секреторною недостатністю показані води, які вміщують,крім сульфатів, іони хлору і натрію. Натрій сприяє регуляції обміну і осмотичного тиску в тканинах, стимулює жовчоутворюючу і особливо жовчовивідну функції гепато-біліарної системи і секреторну функцію залоз органів травлення, посилює перистальтику кишечника.

Хлоридно-кальцієві води діють протизапально, зменшують набряки тканин, підвищують рівень обмінних процесів. Кальцій зменшує збудливість і тонус гладкої мускулатури (антиспастична дія).

Хлоридно-натрієві води, що вміщують кальцій, поліпшують ліпідний обмін, тому вони показані хворим на хронічний гастрит з секреторною недостатністю.

До вод, що вміщують кальцій, відносяться: Країнка, Амурська, Буковинська, Березовська, Нафтуся тощо.

До вод, що вміщують калій, відноситься Моршинська, Мелітопольська). Зменшення вмісту калію в організмі супроводжується порушенням діяльності органів травлення, що проявляється пониженням апетиту, нудотою, блюванням, проносом, зменшенням перистальтики кишечника.

Кремністі мінеральні води ( Березовська, Харківська, Шаянська) проявляють адсорбційні, в`яжучі властивості, седативну, болезаспокійливу, протизапальну дію завдяки наявності в них кремнієвої кислоти. Такі води показані при патології травного каналу, печінки і жовчних шляхів.

Під впливом сульфідних вод (Немирів, Черче тощо) поліпшується білковий обмін у печінці. Сульфідні води показані при захворюваннях серцево-судинної і нервової системи, при ревматизмі і захворюваннях суглобів, при гінекологічних захворюваннях. Їх дія визначається концентрацією сірководню і мінералізацією, наявністю органічних речовин і мікроелементів. Є дані про активацію запальних процесів на фоні застосування сульфідних вод, тому застосовувати ці води при загостренні процесів (наприклад, активному гепатиті) слід обережно.

До мінеральних вод, що вміщують марганець, відносяться Кваси, Шаянська. Марганець входить до складу протеолітичних ферментів, приймає участь в окисно-відновних процесах і регуляції кровотворення, в білковому та вуглеводному обміні, впливає на вміст вітамінів (аскорбінової та нікотинової кислот).

Йодовміщуючі води (Майкопська, Семигорська, Ахтирська) сприяють розсмоктуванню і регенерації, приймають участь в окисно-відновних процесах, проявляють бактерицидну дію. Показані хворим з патологією органів травлення при концентрації йоду 5 мг/л в 200 мл мінеральної води міститься 1 мг йоду, здатного проявляти фармакологічну дію. У високо-мінералізованих водах йод часто сполучається з бором ( Поляна Квасова, Драговська, Свалявська, Семігорська).

Поляна квасова, яка вміщує 126 мг/л бору, зменшує кількість жовчі і концентрацію холестерину в неї, тобто понижує жовчовиділення.

Бром позитивно впливає на функціональний стан центральної нервової системи, До бромних вод відносяться Лугельська, Нальчик, Талицька . Ці води призначаються при багатьох захворюваннях органів травлення. Але оскільки вони понижують рівень обміну речовин, то їх не слід призначати хворим на ожиріння.

До мінеральних вод, що вміщують органічні речовини, відносяться Нафтуся, Березовська, мінеральна вода села Селятин, деякі води Закарпаття , Буковини, Моршину, Миргороду та інші.

Характер активної реакції води (рН) впливає на лікувальну дію. Вода с рН 5,5 і більше 8,6 для внутрішнього застосування не рекомендується. Для питтєвого лікування застосовують тільки слабко-кислі, нейтральні та слабко-лужні води.

Визначення деяких іонів:

  1. Гідрокарбонат-іони титриметричним або потенціометричним методом. Метод титрування ґрунтується на реакції нейтралізації:

Na2CO3 + 2НС1 = 2NaCl + CO2 + Н2О

  1. Сульфат - іони титриметричним або потенціометричним методом. Метод титрування ґрунтується на утворенні у кислому середовищі малорозчинного сірчанокислого барію (білий осад):

ВаСl2 + Na2SO4 = BaSO4 + 2NaCl

  1. Хлорид - іони титриметричним або потенціометричним методом. Метод титрування ґрунтується на утворенні у нейтральному або слабо лужному середовищі малорозчинного хлориду срібла (білий осад):

AgNO3 + NaCl = AgCl + KNO3

  1. кальцій- та магній-іони титриметричним або потенціометричним методом та атомно-абсорбційним методами;
  2. натрій-іони - гравіметричним або полуменево-фотометричним методами;
  3. калій-іони гравіметричним або полуменево-фотометричним методами.

Хімічний склад вод є надзвичайно різноманітний. Різні типи вод містять різну концентрацію розчинених речовин. Сумарний вміст розчинених у воді солей називається її мінералізацією. За вмістом у водах розрізняють макро- (головні, декілька %) і мікроелементи (10-3% і менше). Життєво необхідні елементи, а також продукти життєдіяльності живих організмів утворюють біогенні елементи, вміст яких проміжний між макро- і мікроелементами.

Головні іони – HCO3-, CO32-, SO42-, Cl-; Ca2+, Mg2+, Na+, K+.

Біогенні елементи – N (NH4+, NO2-, NO3-, нітроген органічних сполук), P (орто-, поліфосфати, фосфор органічних сполук), Si (ортосилікати), Fe (сполуки Fe (ІІ,ІІІ), найчастіше гідрооксиди та фосфати).

Мікроелементи – біометали Mn, Cu, Zn, Co, Mo Ni, F, J та інші.

Розчинені гази – O2, CO2, H2S, CH4 та інші.

Органічні речовини – білки, аміни, амінокислоти, карбонові та оксикарбонові кислоти, гумусові речовини (переважно фульвокислоти) складні ефіри, вуглеводи, карбонільні сполуки, спирти, а також пестициди, детергенти.

ВИЗНАЧЕННЯ НАТРІЮ, КАЛІЮ ТА КАЛЬЦІЮ У МІНЕРАЛЬНІЙ ВОДІ

Полуменево-фотометричне визначення натрію, калію та кальцію у мінеральній воді можна виконувати методом добавок.

Обладнання:

1. Полуменевий фотометр;

2. Мірні колби місткістю 100 мл;

3. Хімічний стакан на 50 мл;

4. Градуйовані піпетки на 5, 10 і 20 мл.

Реактиви:

1. Натрій хлорид, Т=0,1 мг/мл;

2. Калій хлорид, Т=0,1 мг/мл;

3. Кальцій карбонат, Т=0,1 мг/мл.

Методика визначення:

У дві мірні колби поміщають по 5 мл досліджуваної мінеральної води. В одну з колб додають 10 мл стандартного розчину Натрій хлориду (Калій хлориду, Кальцій хлориду), в другу – 20 мл того ж стандартного розчину. В третю мірну колбу поміщають 5 мл досліджуваної мінеральної води, додають дистильовану воду до мітки і перемішують. Розчини почергово вливають в хімічний стакан і розпилюють в полум’ї горілки. За одержаними даними будують графік залежності показів приладу від концентрації натрію (калію, кальцію).

Вміст визначуваного іону в мінеральної воді Q обчислюють за рівнянням:

мкг/мл або мг/мл, де:

С – концентрація солі, що була додана (Натрій, Калій чи Кальцій хлориди), мкг/мл;

а – покази мікроамперметра при фотометруванні проб розведеної мінеральної води без додавання хлоридів;

b – покази мікроамперметра при фотометруванні проб розведеного соку з додаванням хлоридів;

10 – кратність розведення мінеральної води.

Інший метод визначення концентрації калію (натрію, кальцію) у природній воді способом градуйованого графіка (ГГ).

Апаратура і матеріали;

  1. Полуменевий фотометр.
  2. Розчини солі калію з Тк =1,0 та 0,1 мг/мл

Для визначення калію у розчині методом емісійної фотометрії полум'я користуються резонансним дублетом ліній 766,5 та 769,9км, якому відповідає потенціал збудження 1,62еВ. На випромінювання атомів калію впливає склад розчину і температура полум'я.

У приладах зі світлофільтрами сигнал від калію зростає, якщо є помірні концентрації натрію та кальцію, тому необхідно вносити поправку у сигнал на наявність цих елементів. Вміст калію у природних водах коливається в межах 1-10 мг/л, тому розводити пробу у більшості випадків немає потреби.

Протокол виконання роботи:

З розчину калію з Тк 0,1 мг/мл готують серію стандартних розчинів, концентрації яких 0,5; 1,0; 2,0; 3,0, 4,0; 5,0 мкг/мл. Для цього в мірні колби місткістю 100,0 мл вносять відповідно 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 мл стандартного розчину калію, розводять до позначки дистильованою водою і добре перемішують.

Відбирають порцію прозорої досліджуваної води об'ємом 5-10 мл. У чіткому і стабільному конусі полум'я фотометрують розчини стандартної серії та досліджуваний, починаючи з розчину із найменшою концентрацією. Перед кожним вимірюванням регулюють "нуль" приладу, розпилюючи дистильовану воду. Вимірювання проводять не менше трьох разів і знаходять середні значення сигналу , мкА. Одержані дані записують у таблицю.

Обчислюють концентрацію калію у воді за рівнянням градуйованого графіка І, мкА = а + bС. Параметри графіка " а " та "b " обчислюють за рівняннями:

де n - кількість точок графіка.

Обчислення значення концентрації калію у нерозбавленій пробі води Сх відповідає концентрації калію у вихідній пробі, мг/л. Якщо ж воду перед аналізом n-кратно розводили дистильованою водою, то концентрація калію у вихідній пробі дорівнюватиме nСх ,мг/л.

МЕТОДИ КІЛЬКІСНОГО ВИЗНАЧЕННЯ ІОНІВ

  1. Визначення магній- та кальцій-йонів у воді (мг/дм3)

Ці йони можна визначати комплексонометричним методом – титруванням стандартним розчином ЕДТА.

Порядок виконання роботи:

  1. Титрування.

У бюретку: стандартний розчина ЕДТА.

У колбу для титрування: аліквот ний об`єм досліджуваної води Vа=100,0 см3 , 5 см3 розчину натрій гідроксиду, 20-30 мг сухої суміші мурексиду з натрій хлоридом.

Перемішуємо і титруємо до появи фіолетового кольору.

  1. Розрахунок вмісту кальцій-йонів (мг/дм3):

n (Ca2+) = c (Na2H2Y·2H2O) · V (Na2H2Y·2H2O ) · 1000/ Vа;

m (Ca2+) = M (Ca2+) · c (Ca2+);

  1. Розрахунок вмісту магній-йонів (мг/дм3):

n (Mg2+) = Hзаг - n (Ca2+), де Hзаг – загальна твердість води;

m (Mg2+) = n (Mg2+) · M (Mg2+).

  1. Визначення вмісту хлорид-іонів у воді аргентометричним титруванням.
  2. Підбір аліквоти.

Аліквоту води для визначення вмісту хлорид-іонів підбирають таким чином, щоб на титрування використовувалось не менше 5 см3 і не більше об’єму бюретки розчину аргунтум нітрату.

  1. Титрування:

У бюретку: робочий розчин аргентум нітрату.

У колбу для титрування: аліквот ний об’єм води, 0,5 см3 розчину дикалій хромату.

  1. Розрахунки:

n(CI-) = n(AgNO3)

n(CI-) ммоль в аліквоті води = c(AgNO3)·V(AgNO3)розч;

m(CI-) = c(AgNO3) · V(AgNO3)розч · M(CI-) · 1000/Va(H2O), мг у 1 дм3.

ВИЗНАЧЕННЯ ГОЛОВНИХ ІОНІВ (ЯКІСНИЙ АНАЛІЗ)

Окремі реакції на Na+-катіон:

1) Дія діоксоуран(VI) діацетату (ураніл ацетату) UO2(СН3СОО)8 (мікро-кристалоскопічна реакція). При взаємодії з іонами натрію при pН = 7 утворюються тетраедричні чи октаедричні кристали жовтого кольору NaMg(UO2)3(СН3СОО)86,5Н2О:

Na+ + Mg(UO)2(CH3COO)8 + CH3COO- +6,5 H2O = NaMg(UO2)3(СН3СОО)86,5Н2О.

Виявленню натрій-іонів заважають іони Ag(I), що дають осад з реагентом. Аніони РО43+ утворюють малорозчинні фосфати цинку і тому руйнують реагент. Іони K(I), NH4+, Са(II), Ва(II), Pb(II), Zn(II), Мn(II), Со(II), Ni(II), Hg(II), Al(III), Fe(III) заважають проведенню реакції при концентрації більше 5 г/л. Їх можна видалити дією К2СО3.

Проведення реакції: на предметне скло наносять краплю розчину, що містить іони натрію, поруч наносять розчин реагенту і скляною паличкою з'єднують краплі. Через кілька хвилин розглядають кристали, що утворилися, під мікроскопом.

2) Дія калій гексагідроксостибату(V) К[Sb(OH)6] (теоретично). Концентровані розчини солей натрію при взаємодії з реагентом утворюють білий кристалічний осад натрій гексагідроксостибіату (V):

Na+ + [Sb(OH)6]- = Na[Sb(OH)6].

Реакцію проводять в нейтральному або слабко-лужному середовищі. У кислому середовищі К[Sb(OH)6] розкладається з утворенням білого аморфного осаду метастибієвої кислоти НSbO3, який помилково приймають за Na[Sb(OH)6]. Розчинність Na[Sb(OH)6] зростає з підвищенням температури. Заважають іони NH4+, у присутності яких реагент розкладається, і іони Мg(II) утворюють білий кристалічний осад з реагентом. Проведення реакції: до 3 – 4 крапель розчину, що містить іони натрію, додають 3 – 4 краплі розчину К[Sb(OH)6] і для прискорення утворення осаду потирають скляною паличкою по стінках пробірки. Реакцію проводять при охолодженні – пробірку охолоджують водопровідною водою. Випадає білий кристалічний осад.

3) Забарвлення полум'я: леткі солі натрію забарвлюють полум'я газового пальника в жовтий колір.

Окремі реакції на К+- іони:

1) Дія натрій гідрогентартрату NaНС4Н4О6 з утворенням з іонами калію при рН 4 - 5 білого кристалічного осаду:

К+ + НС4Н4О6 = КНС4Н4О6.

Осад калій гідрогентартрату здатний утворювати пересичені розчини. Осад розчиняється в гарячій воді, лугах і сильних кислотах:

КНС4Н4О6 + HCl = КCl + H2С4Н4О6;

КНС4Н4О6 + КOH = К2С4Н4О6 + Н2О.

Заважають іони амонію, що утворюють аналогічний осад. Йони важких металів, як правило, утворюють при надлишку тартрат-іонів розчинні комплексні сполуки. Проведення реакції: до 2 – 3 крапель розчину, що містить іони калію, додають 2 – 3 краплі розчину NaHC4H4O6 і для прискорення утворення осаду потирають скляною паличкою по стінках пробірки. Випадає білий кристалічний осад. При використанні як реагенту винної кислоти необхідно додати 2 – 3 краплі розчину натрій ацетату CH3COONa.

2) Дія натрій гексанітрокобальтату (III) Na3[Co(NO2)6] з утворенням з іонами калію при рН 4 – 5 жовтого осаду:

Na+ + K+ + [Co(NO2)6]3- = K2Na[Co(NO2)6].

Заважають іони амонію, оскільки утворюють аналогічний жовтий осад; йодиди через окиснення нітритом до I2; окисники, оскільки руйнують реагент. Іони лужноземельних елементів, Fе(II, III), А1(III), Zn(II) та деякі інші не утворюють осадів.

Проведення реакції: до 2 – 3 крапель розчину, що містить іони калію, додають 2 – 3 краплі розчину реагенту, при необхідності нагрівають. Утворюється жовтий осад. Якщо розчин кислий, необхідно додати розчин CH3COONa до pH = 4–5.

3) Забарвлення полум'я: леткі солі калію забарвлюють полум'я газового пальника в фіолетовий колір. Розглядаючи полум’я через синє скло можна виявити калій-іони у присутності іонів натрію, тому що синє скло поглинає жовті промені.

Окремі реакції на Са2+-іони:

1) Амоній оксалат (NH4)2С2О4 утворює з іонами кальцію кристалічний осад СаС2О4:

Ca2+ + C2O42- = CaC2O4.

Осад не розчиняється в оцтовій кислоті СН3СООН, розчиняється у сильних кислотах:

CaC2O4 + 2HCl = CaCl2 + H2C2O4.

Заважають іони Ва(II), що утворюють з (NH4)2C2O4 аналогічний осад. На відміну від кальцій оксалату, осад ВаС2O4 розчиняється в оцтовій кислоті:

2BaC2O4 + 2CH3COOH = Ba(HC2O4)2 + Ba(CH3COO)2.

Проведення реакції: до 2 – 3 крапель розчину, що містить іони кальцію, додають 2 – 3 краплі розчину реагенту. Випадає білий осад.

2) Дія калій гексаціаноферату(II) K4[Fe(CN)6] у присутності NH4Cl на іони кальцію з утворенням білого кристалічного осаду:

Ca2+ + [Fe(CN)6]4- + NH4+ = (NH4)2Ca[Fe(CN)6].

Осад не розчиняється в СН3СООН. Заважають іони Ва(II) і Mg(II). Проведення реакції. На годинниковому склі перемішують краплю досліджуваного розчину з 2 – 3 краплями розчину реагенту, потім додають 1 – 2 краплі розчину NH4Cl, краплю етанолу і знову перемішують. Помутніння чи поява кристалічного осаду вказує на присутність іонів кальцію. Годинникове скло можна помістити на чорний папір. Це покращує візуальне спостереження ознак реакції.

3) Сульфатна кислота (мікрокристалоскопічна реакція). У розведених розчинах іони кальцію утворюють із сульфатною кислотою характерні кристали CaSO42H2O:

Ca2+ + SO42- + H2O = CaSO42H2O.

Заважають йони Pb(II), Ba(II) у 10-кратному надлишку. Проведення реакції: на предметне скло наносять краплю розчину солі кальцію, поруч наносять краплю H2SO4 (1:4). Скляною паличкою з'єднують краплі, через кілька хвилин розглядають під мікроскопом кристали (головним чином на краях краплі).

4) Забарвлення полум'я: леткі солі кальцію забарвлюють полум'я газового пальника в цегельно-червоний колір.

Окремі реакції на Mg2+-іони:

1) Дія натрій гідроген фосфату Nа2HPO4 з утворенням з іонами магнію в присутності аміачної буферної суміші при рН=9 білого кристалічного осаду MgNH4РО46Н2О:

Mg2+ + HPO42- + NH3·H2O = MgNH4PO4 + H2O.

Осад розчиняється в сильних кислотах і в оцтовій кислоті:

MgNH4PO4 + 3HCl = H3PO4 + MgCl2 + NH4Cl;

MgNH4PO4 + 2CH3COOH = Mg(CH3COOH)2 + NH4H2PO4.

Заважають іони, що утворюють малорозчинні фосфати. Проведення реакції: до 1– 2 крапель розчину, що містить іони магнію, додають 2 – 3 краплі 2 М NН4Сl, 1 краплю розчину Na2HPO4 і при перемішуванні краплинами додають 2 М NH3H2O до появи запаху амоніаку (рН ~ 9). Випадає білий кристалічний осад.

2) Дія натрій гідроксиду NaOH і амоніаку NН3· H2O з утворенням білого осаду магній гідроксиду:

Mg2+ + OH- = Mg(OH)2;

Mg2+ + NН3· H2O = Mg(OH)2 + NН3+.

Осад розчиняється в мінеральних кислотах і солях амонію:

Mg(OH)2 + 2NH4+= Mg2+ + Н2О + 2NН3+.

Проведення реакції: до 2 – 3 крапель розчину, що містить іони Н2О) до утворення магнію, додають 2 – 3 краплі 2 М NaOH. При додаванні розчину солі амонію осад розчиняється.

3) Дія 8-гідроксохіноліну на магній-іони з утворенням зеленувато-жовтого кристалічного осаду:

Mg2+ + 2NH3·H2O + 2HOxin = Mg(Oxin)2 + 2NH4+ +2H2O.

Окремі реакції на SO42- - іони:

1) Барій хлорид BaCl2 при взаємодії із сульфат-іонами утворює білий кристалічний осад, який практично не розчиняється у воді і кислотах:

SO42- + Ba2+ = BaSO4.

2) Плюмбум нітрат Pb(NО3)2 при взаємодії із сульфат-іонами утворює білий кристалічний осад:

SO42- + Pb2+ = PbSO4.

Окремі реакції на СО32- - аніони:

1) Дія барій хлориду BaCl2 з утворенням білого осаду барій карбонату:

СО3 2+ + Ba2+ = BaCO3

2) Дія хлоридної кислоти з утворенням вуглекислого газу, а при додаванні потім кальцій гідроксиду – вода мутніє:

CO32- + 2H+ = CO2 + H2O;

Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O.

3) Мінеральні кислоти та оцтова кислота виділяють вуглекислий газ:

CO32- + 2H+ = H2O + CO2.

Окремі реакції на CI--аніони:

1) Дія аргентум нітрату AgNO3 з утворенням білого осаду аргентум хлориду, який не розчиняється в розведених кислотах, але добре розчиняється в розчині амоніаку, утворюючи розчинну комплексну сполуку:

СI- + Ag+ = AgCl;

AgCI + 2NH3H2O = [Ag(NH3)2] + CI- +2H2O.

2) Концентрована сульфатна кислота H2SO4 розкладає, особливо при нагріванні, усі хлориди; при цьому виділяється хлороводень:

NaCI (крист.) + H2SO4 (конц.) = NaHSO4 + HCI

Хлороводень можна розпізнати за специфічним запахом; колір змоченого водою синього лакмусового папірця змінюється в парі хлороводню на червоний. Якщо в пари хлороводню внести скляну паличку, змочену амоніаком, то в присутності хлороводню з'явиться білий дим амоній хлориду:

HCI + NH3 = NH4CI.

3) Сильні окисники (KMnO4, K2Cr2O7, PbO2, MnO2) окиснюють хлорид-іони до вільного хлору. Порівняно легко окиснюються хлориди до CI2 калій перманганатом:

10CI- + 2MnO4- + 16H+ = 5CI2 + 8Н2О + 2Mn2+.

Хлор розпізнають за зміною забарвлення смужки фільтрувального папірця, змоченої розчином калій йодиду:

2KІ + Cl2 = I2 + 2КCl.

ЗАСТОСУВАННЯ МІНЕРАЛЬНИХ ВОД

При лікування захворювань шлунково-кишечного тракту велике значення має час прийому мінеральної води і температура. При більшості захворювань органів травлення мінеральну воду слід пити повільно, що забезпечує більш тривалий контакт води з рецепторами слизової оболонки порожнини рота. Для посилення послаблюючої дії ї при запорах воду слід пити залпом зранку натще серце. Згідно з даними літератури, для досягнення лікувального ефекту при захворюваннях печінки і жовчних шляхів мінеральну воду рекомендується пити до прийому їжі.

Мінеральні води при прийманні за 1-1,5 години до прийому їжі швидко покидають шлунок, переходять до 12-палої кишки і гальмують секрецію шлункового соку. Тому при підвищеній секреції та кислотності шлункового соку мінеральну воду п`ють за 1-1,5 години до їжі, підігрітою до температури тіла (35-40 град.), щоб вона звільнилася від надлишку вуглекислоти. П`ють швидко, великими ковтками. При наявності у хворих виразки 12-палої кишки з супутніми явищами гастриту або 1/3 дози мінеральної води призначають за 1,5 год. до їжі, а решту – на висоті травлення.

Якщо мінеральна вода приймається за 10-15 хв. до їжі або під час їжі, то вона затримується у шлунку і стимулює секрецію шлункового соку. Тому пацієнтам з хронічним гастритом і секреторною недостатністю мінеральну воду рекомендують приймати за 10-15 хв. до їжі або під час приймання їжі. П`ють повільно, маленькими ковтка ми, вода кімнатної температури. При нормальній кислотності – за 30-40 хв. до прийому їжі. П`ють повільно, вода тепла або кімнатної температури.

Слід відмітити, що вуглекислі, хлоридні, гідрокарбонатні хлоридні води, води з більш високою мінералізацією незалежно від часу їх прийому, переважно стимулюють шлункову секрецію. Мінеральні гідрокарбонатно-сульфатні та гідрокарбонатні води гальмують процес кислотоутворення.

При захворюваннях, що супроводжуються спазмом, що затрудняє евакуацію їжі із шлунка і викликають сильну печію, відригування кислотою, додатково слід пити воду після їжі – 2-3 рази невеликими порціями (не більше склянки).

При схильності до проносів мінеральну воду п`ють підігрітою до 45-50 град.; при запорах – прохолодну. Як правило, воду п`ють 3 рази на день, починаючи з 100-150 мл (1/2-3/4 склянки) на прийом, потім збільшують до 200-300 мл (1-1,5 склянки).

При захворюваннях жовчного міхура для посилення жовчовиділення воду п`ють у великих кількостях (до 400-500 мл), але у 2 прийоми протягом 30-40 хв. Вода повинна бути теплою.

При захворюваннях сечовивідних шляхів воду п`ють 5-6 разів на день по 200-300 мл на прийом. Крім 3-х звичайних прийомів перед їдою, воду п`ють 2-3 рази через 2,5-3 години після їжі, якщо немає порушень серцево-судинної системи і водно-солевого обміну.

Тривалість курсу лікування водами 3-4 або 5-6 тижнів.

ВИСНОВОК

Методи якісного та кількісного аналізу мінеральних вод