Анализ промышленных и биологических объектов

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ 

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 

Федеральное государственное автономное  

образовательное учреждение высшего образования 
ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 

им. Ф.М. ДОСТОЕВСКОГО 

 
 
 
 
 
 

П. А. Пятанова 

 

Анализ промышленных  
и биологических объектов 

 
 

Практикум 

 
 
 

© Пятанова П. А., 2023 
© ФГАОУ ВО «ОмГУ им. Ф.М. Достоевского», 2023 

 

ISBN 978-5-7779-2662-3 

 
 
 
 
 
 

Омск 

 

2023 

УДК 543.2 
ББК 24.4я73я05 
П992 
 
 
Рецензенты: 
д-р хим. наук, профессор кафедры органической и аналитической химии  
ОмГУ им. Ф.М. Достоевского И.В. Власова;  
канд. биол. наук, доцент кафедры продуктов питания и пищевой биотехнологии 
Омского ГАУ Ю.А. Подольникова 
 
 
Пятанова, П. А.  
П992 
 
Анализ промышленных и биологических объектов : практикум / 
П. А. Пятанова. – Омск : Издательство Омского государственного университета, 
2023. –1 CD-ROM. – Загл. с титул. экрана. 
ISBN 978-5-7779-2662-3 
Включает 
описания 
лабораторных 
работ 
по 
курсу 
«Анализ 
промышленных и биологических объектов», вопросы по теории и практики 
лабораторных работ.  
Для бакалавров направления 05.03.06 «Экология и природопользование», 
направленность «Урбоэкология» химического факультета 
ОмГУ. 
УДК 543.2 
ББК 24.4я73я05 

 
 
 
 
 
 
Текстовое электронное издание 
Самостоятельное электронное издание 
 
 
 
Минимальные системные требования: 
PC, процессор с частотой 1,3 ГГц или выше; ОЗУ 512 MБ;  
Microsoft Windows XP/Vista/7/8/10; 
Adobe Acrobat Reader 8.0 и выше; CD-ROM; мышь 
 
 
 
 
 
© Пятанова П. А., 2023 
© ФГАОУ ВО «ОмГУ им. Ф.М. Достоевского», 2023 

СОДЕРЖАНИЕ 

Методические указания ................................................................... 4 
Лабораторная работа № 1. Фотометрическое определение  
малых количеств хрома (VI) ............................................................ 8 
Лабораторная работа № 2. Анализ и обезвреживание  
сточных вод гальванического производства ................................ 11 
Лабораторная работа № 3. Комплексонометрическое 
определение общей жесткости и ионов кальция  
в питьевой воде, определение ХПК сточной воды ...................... 16 
Лабораторная работа № 4. Фотометрический метод  
определения массовой концентрации ионов никеля ................... 22 
Лабораторная работа № 5. Анализ органических веществ 
(предварительные испытания и количественный анализ) .......... 25 
Лабораторная работа № 6. Количественное определение 
нитратов в овощах .......................................................................... 37 
Лабораторная работа № 7. Анализ бензина .............................. 41 
Лабораторная работа № 8. Анализ дизельного топлива .......... 49 
Список рекомендуемой литературы ............................................. 56 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ 

В лабораторном практикуме предполагается выполнение 

лабораторных работ. 

Лабораторные работы выполняет 1 человек или группа из 

2 человек. Последовательность выполнения работ определяется 
преподавателем и может отличаться от нумерации, указанной в 
практикуме. 

Лабораторная работа выполняется в несколько этапов: 
1. Собеседование с преподавателем для получения допуска 

к лабораторной работе, включающее: 

– основную цель и краткое теоретическое обоснование;  
– методику выполнения работы; 
– выполнение основных расчетов; 
– правила техники безопасности при выполнении работы. 
2. Отчет по лабораторной работе должен быть представлен 

в рабочей тетради по плану: 

– название работы и дата; 
– цель работы с указанием полученного задания; 
– результаты измерений и расчеты; 
– основные выводы по работе. 
3. Устная защита полученных результатов и их обоснова-

ние – итог работы. 

 

Техника безопасности 

Приступая к работе в лаборатории, студенты обязаны 

ознакомиться с инструкцией по технике безопасности. 

При работе в лаборатории следует соблюдать следующие 

правила: 

1. Каждый работающий в химической лаборатории должен 

иметь халат из хлопчатобумажной ткани. 

2. Все электропроводящие части электроприборов должны 

быть исправны и заземлены. Нельзя касаться токоведущих частей 
электроприборов голыми руками. Включать электроприборы 
можно только на напряжение, указанное на приборе. Перед 
включением электроприбора следует проверить состояние про-

водки и контактов. При включении прибора вилка в розетку 
должна вставляться плотно, регуляторы напряжения перед 
включением и выключением прибора должны быть поставлены 
на ноль. 

3. Запрещается устранять неисправности электрооборудо-

вания и подключать новые электроприборы без электрика. 
Необходимо помнить, что электрический ток силой 0,05 А уже 
опасен, а ток силой 0,1 А и выше – смертелен! 

4. Многие химические вещества обладают токсическими 

свойствами – бензол, эфир, метиловый спирт, нитробензол и др. 
В лаборатории должна работать приточно-вытяжная вентиляция. 
В случае временного выключения вентиляции все работающие 
должны быть предупреждены: работы, связанные с выделением 
вредных паров и газов, необходимо прекратить. 

5. При работе с концентрированными кислотами и щело-

чами следует надеть резиновые перчатки и защитные очки. При 
ожогах кислотами и щелочами надо промыть обожженное место 
проточной водой, а затем раствором бикарбоната натрия или 
борной кислоты соответственно. 

6. Химические ожоги могут быть вызваны такими агрес-

сивными веществами, как бром, фенол, оксид кальция, йод и др. 
При ожогах бромом или фенолом следует промыть пораженное 
место несколькими порциями спирта и смазать мазью от ожогов. 
В случае попадания паров брома или хлора в легкие следует подышать 
парами нашатырного спирта. 

7. Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости должны 

храниться в банках с притертыми пробками в металлических 
шкафах. Легковоспламеняющиеся жидкости (далее – ЛВЖ) могут 
находиться на рабочем месте лишь в количествах, необходимых 
для работы. Все работы с ЛВЖ следует проводить в вытяжном 
шкафу при включенной вентиляции. 

8. Все работы с ртутью можно проводить только на поддо-

нах. В случае, если ртуть оказалась пролитой, следует немедленно 
прекратить работы и приступить к ее уборке. Демеркуризация 
помещения включает три обязательные процедуры: механическую 
очистку помещения от видимых шариков ртути, химическую 
обработку загрязненных поверхностей и влажную 

уборку. Обрабатываемую поверхность обильно смачивают  
20%-м водным раствором хлорида железа (III) и оставляют до 
полного высыхания. Через 1–2 суток поверхность тщательно 
промывают сначала мыльным раствором, затем чистой водой 
для удаления продуктов реакции и непрореагировавшей ртути. 

9. При термических ожогах первой степени к обожженно-

му участку кожи следует приложить тампон из ваты или марли, 
обильно смоченный спиртом. При тяжелых ожогах на пораженное 
место надо наложить стерильную повязку, а затем обратиться 
за врачебной помощью. 

10. Категорически 
запрещается 
использовать 
посуду, 

имеющую трещины или отбитые края. 

11. Следует использовать стеклянные трубки только с 

оплавленными концами или краями, зачищенными на мелкозернистом 
наждачном камне. Острые края трубок опасны как источник 
травм, а также могут перерезать резиновые шланги, 
надетые на них, что может послужить причиной аварии. 

12. При надевании резиновых шлангов на стеклянные 

трубки, во избежание травм, нужно смочить концы последних 
водой или глицерином, а руки защитить полотенцем или другой 
тканью. 

13. Осколки разбитой посуды убирают только с помощью 

щетки и совка, но ни в коем случае руками. 

14. Не допускается нагревание жидкостей в закрытых кол-

бах или приборах, не имеющих сообщение с атмосферой. 

 
ЗАПРЕЩАЕТСЯ! 
• Работать в химической лаборатории одному. 
• Держать на лабораторных столах портфели, сумки и дру-

гие посторонние предметы. 

• Принимать и хранить пищу, а также курить. 
• Выливать в раковины какие-либо вещества (органиче-

ские и неорганические). Их необходимо выливать только в специально 
отведенную химическую посуду, находящуюся под вытяжным 
шкафом. 

• Нагревать летучие и огнеопасные жидкости на открытом 

огне. Нагревание их необходимо проводить только на водяной 
или песчаной бане или на закрытой плитке. 

• Огнеопасные жидкости даже в небольшом количестве 

ставить вблизи нагревательных приборов. 

• Засасывать вызывающие химические ожоги жидкости в 

пипетки без специальных приспособлений (груш). 

• Выбрасывать ртуть в мусорные ящики и в канализацию. 
 
В случае возгорания: 
• ЛВЖ – необходимо в первую очередь выключить элек-

троприбор и тушить пламя имеющимися в наличии противопожарными 
средствами (кошма, асбестовое одеяло, песок). 

• Электрических приборов – необходимо пользоваться  

углекислотными или порошковыми огнетушителями. 

Лабораторная работа № 1  

ФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ  

МАЛЫХ КОЛИЧЕСТВ ХРОМА (VI) 

Цель работы: изучение метода фотометрического опре-

деления содержания хрома (VI). 

 

Сущность метода 

Измерение светопоглощения красно-фиолетового внутри-

комплексного соединения, образующегося при реакции 1,5-ди-
фенилкарбазида с бихромат-ионами пробы воды в кислой среде.  

В рамках работы необходимо определить содержание 

Cr (VI) в модельном растворе по значению оптической плотности 
раствора. 

 

Мешающие вещества 

– Железо (III) с содержанием более 1 мг/дм3, требуется до-

бавление ортофосфорной кислоты, чтобы устранить его влияние. 

– Большое количество кальциевых солей, которые могут 

вызвать помутнение при использовании серной кислоты в процессе 
анализа, рекомендуется использовать трихлоруксусную 
кислоту вместо серной. 

– Наличие восстановителей, таких как сульфиты, железо 

(II), многие органические вещества, приводят к восстановлению 
хрома (VI) до хрома (III), в их присутствии определяют только 
содержание общего хрома или используют другой метод для 
определения содержания хрома (VI). 

– Другие компоненты в реальных концентрациях, которые 

присутствуют в питьевых водах и водах поверхностных и подземных 
источников питьевого водоснабжения, не оказывают 
мешающего влияния. 

 

Реактивы, посуда и оборудование 

0,1%-й спиртовый раствор дифенилкарбазида; 2 н. раствор 

серной 
кислоты; 
стандартный 
раствор 
бихромата 
калия 

(50 мкг/мл Cr (VI)); модельный раствор (задача). 

Мерные колбы вместимостью 100 мл; мерные пипетки на 

1, 5, 10 мл. 

Электрическая плитка; КФК. 
 

Порядок выполнения работы 

Содержание Cr (VI) в растворе определяется по калибро-

вочному графику.  

Готовят 100 мл рабочего раствора с концентрацией 

5 мкг/мл путем разбавления стандартного раствора с концентрацией 
50 мкг/мл. Для построения калибровочного графика готовят 
серию растворов (не менее 5) из рабочего раствора 
(5 мкг/мл), для этого отбирают 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 мл рабочего 
раствора соли хрома, переносят в мерную колбу на 100 мл, добавляют 
2,5 мл раствора серной кислоты, 0,4 мл раствора дифе-
нилкарбазида и доводят дистиллированной водой до метки. Через 
10–15 мин. полученный раствор фотометрируют по отношению 
к холостому раствору, в который прибавляют все реактивы, 
кроме раствора Cr (VI). Измерение проводят в кювете толщиной 
5 см при длине волны 540 нм. Калибровочный график строят по 
методу наименьших квадратов. 

После построения калибровочного графика приступают к 

анализу модельного раствора (задача). Для определения концентрации 
модельного раствора берут аликвоту 10,0 мл, переносят в 
мерную колбу на 100 мл, далее готовят раствор к анализу по методике, 
описанной выше.  

 

Контрольные вопросы 

1. Напишите реакцию взаимодействия 1,5-дифенилкар-

базида с бихромат-ионами и приведите структуру образующегося 
внутрикомплексного соединения. 

2. В чем сущность фотометрического определения хро-

ма (VI) c дифенилкарбазидом? 

3. Сточные воды каких производств содержат ионы хро-

ма (VI) и хрома (III)? 

4. Какие методы обезвреживания сточных вод, содержа-

щих ионы хрома, Вам известны? 

 

Задачи 

1. Чтобы определить количество Cr (VI) в сточной воде, 

использовали фотометрический метод с дифенилкарбазидом. В 
две мерные колбы емкостью 25,00 мл добавили 6,00 мл стандартного 
раствора Cr (VI) (Т Cr (VI) = 0,200 мг/мл) в первую 
колбу и 9,00 мл стандартного раствора Cr (VI) во вторую колбу. 
В третью колбу добавили 20 мл испытуемого раствора. После 
добавления нужных реактивов определили оптические плотности 
растворов на фотоэлектроколориметре: А1 = 0,3; А2 = 0,6; 
Ах = 0,5. Необходимо вычислить содержание Cr (VI) в анализируемой 
воде в мг/л. 

2. Для очистки сточной воды от токсичного хрома (VI), 

который находится в виде K2Cr2O7, использовали сульфит 
натрия (Na2SO3) в качестве восстановителя. Напишите уравнение 
реакции и рассчитайте массу сульфита натрия, необходимого 
для полного восстановления 500 г хрома (VI) в виде K2Cr2O7. 

 

Лабораторная работа № 2 

АНАЛИЗ И ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ СТОЧНЫХ 
ВОД ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА 

Цель работы: ознакомление с методикой контроля за 

процессом обезвреживания сточных вод, которые образуются 
при гальваническом производстве. 

 

Сущность метода 

Данный метод основан на применении нейтрализации для 

уменьшения количества загрязнений и улучшения качества 
окружающей среды. Гальваническое производство приборостроительных 
и машиностроительных предприятий представляет 
опасность для окружающей среды, так как в сточных водах 
содержатся органические вещества (нефтепродукты, ПАВ и др.) 
и ионы тяжелых металлов, которые могут нанести вред природной 
среде и здоровью людей. 

Гальванические производства оказывают комплексное 

негативное воздействие на окружающую среду. Загрязняющие 
вещества могут распространяться различными путями, включая 
испарение с поверхности электролитов, отработанные растворы, 
отработанные электролиты, промывные воды и шламы очистных 
сооружений. Это может приводить к выбросу вредных веществ в 
атмосферу, загрязнению поверхностных вод и почвенных ресурсов, 
а также негативному влиянию на здоровье человека и животных.  


Таким образом, негативное воздействие на окружающую 

среду оказывают: 

– выбросы вредных веществ в атмосферу в результате уно-

са из ванн; 

– сбросы сточных вод в поверхностные водоемы из-за не-

полного удаления загрязняющих веществ на очистных сооружениях 
промышленного предприятия; 

– шламы, полученные на очистных сооружениях, которые 

вывозятся на полигон промышленных отходов.