Оценка возможности применения ОВС на основе солей церия (III, IV) для определения концентрации лигнинных веществ

По литературным данным и проведенным нами исследованиям были определены условия применения данной системы для проведения эксперимента- концентрация серной кислоты не ниже 0,25 моль/л, соотношение Ох:Red= 100:1 (в этом случае соблюдается необходимое условие термодинамической обратимости ОВС - медиатора, т.е. подчиненность уравнению Нернста).

Для оценки возможности применения потенциометрического метода исследования с использованием медиатора на основе солей церия необходимо определить, существует ли зависимость между концентрацией выделенных лигнинных веществ и изменением потенциала цериевой системы.

Для достижения цели эксперимента использовали растворы с различными концентрациями лигнинных веществ: для промстока - (50, 100, 150, 200, 250 и 300) мг/дм³; после биологической очистки - (10, 20, 30, 40 и 50) мг/дм3. Разные диапазоны концентраций, применяемые для исследований, соответствуют реальным концентрациям лигнинных веществ, присутствующим в сточной воде в данной точке отбора. Определяли изменение потенциала медиатора за 10 минут при введении анализируемой пробы в реакционную ячейку.

Графики зависимости изменения потенциала ОВС от концентрации лигнинных веществ до и после биологической очистки (рисунки 3, 4) представляют собой прямые линии с коэффициентом корреляции 0,97 - 0,99.

Рисунок 3 -Зависимость изменения потенциала цериевой системы от концентрации лигнинных веществ (Сл.в. 50...300 мг/дм³) (для промстока СЦБК т.1)

Калибровочная зависимость, представленная на рисунке 3, положена нами в основу оксредметрического способа определения концентрации лигнинных веществ в стоках Соломбальского ЦБК, который был защищен патентом.

Рисунок 4 - Зависимость изменения потенциала цериевой системы от концентрации лигнинных веществ (С_л.в„ 0...50 мг/дм³) (лигнинные вещества после пруда-аэратора СЦБК т.2)

Исследования показали, что лигнинные вещества до и после биологической очистки имеют разные значения «эффективных» потенциалов. Отсюда следует, что для использования данного метода на предприятиях, предварительно необходимо выделить лигнинные вещества в данной точке отбора, определить значение ₀₂*, а затем построить свою калибровочную зависимость. Причем для каждой точки контроля эта зависимость может иметь свои математические характеристики. Для дальнейших исследований мы использовали лигнинные вещества, которые были выделены из промстока СЦБК (т.1).

Методом добавок определена относительная погрешность разработанного способа, которая составила 10%. Определены также метрологические характеристики (воспроизводимость и сходимость) определения концентрации лигнинных веществ предлагаемым способом.

Таким образом, окислительно-восстановительная система на основе сульфатов церия (III, IV) может быть использована в качестве медиатора в экспресс-методе определения концентрации лигнинных веществ в сточных водах сульфат-целлюлозного производства. Применение этого способа наряду с уменьшением погрешности определения, также позволяет упростить аппаратурное оснащение производственной лаборатории, сократить время проведения анализа и значительно сократить количество химических реактивов.