Решение задачи 44: Определение массовой доли фенола в отходах

Задача 44 Дано: Концентрации стандартов \(C\), мг/л: 0.05; 0.1; 0.2; 0.3; 0.5. Площади пиков \(S\), мм\(^2\): 35; 72; 143; 212; 358. Масса пробы отходов \(m_{пр}\) = 1 г. Объем раствора \(V\) = 1 л. Площадь пика пробы \(S_x\) = 182 мм\(^2\). Найти: Массовую долю фенола в отходах \(\omega\), %. Решение: 1. Для определения концентрации фенола в исследуемом растворе воспользуемся методом градуировочного графика. Зависимость площади пика от концентрации описывается уравнением прямой: \[ S = k \cdot C \] Найдем среднее значение коэффициента чувствительности \(k\) для стандартных растворов: \[ k_1 = \frac{35}{0.05} = 700 \] \[ k_2 = \frac{72}{0.1} = 720 \] \[ k_3 = \frac{143}{0.2} = 715 \] \[ k_4 = \frac{212}{0.3} \approx 706.7 \] \[ k_5 = \frac{358}{0.5} = 716 \] Среднее значение \(k\): \[ k_{ср} = \frac{700 + 720 + 715 + 706.7 + 716}{5} \approx 711.5 \text{ (мм}^2 \cdot \text{л/мг)} \] 2. Вычислим концентрацию фенола в полученном растворе (\(C_x\)): \[ C_x = \frac{S_x}{k_{ср}} = \frac{182}{711.5} \approx 0.2558 \text{ мг/л} \] 3. Найдем массу фенола (\(m_{ф}\)) в 1 литре раствора: \[ m_{ф} = C_x \cdot V = 0.2558 \text{ мг/л} \cdot 1 \text{ л} = 0.2558 \text{ мг} \] 4. Переведем массу пробы в миллиграммы: \[ m_{пр} = 1 \text{ г} = 1000 \text{ мг} \] 5. Рассчитаем массовую долю фенола в отходах: \[ \omega = \frac{m_{ф}}{m_{пр}} \cdot 100\% \] \[ \omega = \frac{0.2558}{1000} \cdot 100\% = 0.02558\% \] Ответ: содержание фенола в отходах составляет 0.02558%.