робота МАН

 Поліпшення правильності визначення твердості технологічних вод ТЕС

ЗМІСТ

Введення……………………………………………………………...	4
1. Літературний огляд…………………………………………....	6
1.1. Основні показники якості води……………………...	6
1.2. Методи усунення твердості води………………………	10
1.3. Методи визначення змісту кальцію(II) у водах………………………………………………………………....	11
1.4. Методи визначення змісту магнію(II) у водах……	18
2. Експериментальна частина……………………………………	28
2.1. Охорона праці при виконанні дипломної роботи……	28
2.2. Апаратура, матеріали, реактиви………………………	29
2.3. Готування розчинів і реактивів…………………...	30
2.4. Відбір проб води………………………………………………	32
2.5. Визначення загальної твердості вихідної (сирий) води ТЕС Авдіївського коксохімічного заводу…………………	33
2.6. Визначення твердості очищеної води ТЕС Авдіївського коксохімічного заводу…………………………	39
2.7. Визначення твердості циркуляційної й багерної вод…………………………………………………………………....	41
Висновки……………………………………………………………...	49
Література………………………………………………………....	51

ВВЕДЕННЯ

Вода – одна з найпоширеніших, доступних і дешевих рідин на Землі. У воді зародилося життя, вийшла з неї, поступово заселивши сушу й повітря. Без води немислиме життя на планеті Земля, немислима життєдіяльність людини. Саме доступність і незамінність води обумовила її широке застосування в побуті, промисловості й сільському господарстві, медицині — у всіх сферах людської діяльності. Важко згадати, де вода не застосовується. Але саме це й створює в цей час основні проблеми, пов'язані з її підготовкою до використання, і ставить проблеми по видаленню солей твердості й варіанти можливих рішень – реагентная й безреагентная водопідготовка [1].

Природні води, що витрачаються для потреб тепло- і гарячого водопостачання, можуть містити речовини, що викликають порушення нормальної роботи встаткування й теплових мереж. Знання домішок, що втримуються у вихідній воді, їхньої природи й джерела появи необхідне для вибору раціональної технологічної схеми обробки води, а також для встановлення показників контролю за якістю як вихідної, так і очищеної води [2].

Більшість домішок, що є присутнім у вихідній воді для теплових систем, утримується у водах природного джерела водопостачання. На водопровідних станціях обробка поверхневої природної води включає, як правило, стадію коагуляції з наступним посвітлінням. При цьому вода звільняється від грубих суспензій, знижуються її кольоровість і мутність. Потім вода піддається знезаражуванню, що поліпшує її санітарно-гігієнічні властивості. Сполука розчинених мінеральних домішок практично залишається без зміни. У випадках артезіанських вод передбачають видалення заліза з води, завдяки чому знижується концентрація сполук заліза [2].

Розчиненими речовинами природна вода збагачується в процесі контакту з породами, що складають земну кору. Особливо інтенсивно відбувається збагачення при протіканні води через осадові породи (вапняки, доломіти, мергелі, гіпс, кам'яну сіль). З них у воду переходять також легкорозчинні солі, такі як NaCl, Na₂SO₄, MgSO₄. При наявності у воді вільної вугільної кислоти карбонати кальцію, магнію й заліза переходять у двовуглекислі сполуки – гідрокарбонати кальцію, магнію, заліза, які  дисоціюють на йони Са²⁺, Mg²⁺, Fe³⁺ і HCO^–₃. Оскільки породи, що містять карбонати кальцію й магнію, зустрічаються часто, гідрокарбонати кальцію й магнію незмінно присутні майже у всіх природних водах [2].

Йони кальцію й магнію ставляться до числа найважливіших домішок води й багато в чому визначають можливість її використання для різних народногосподарських цілей, тому що утворюють важко розчинені сполуки з деякими аніонами, що перебувають у природній воді. При використанні природної води й пов'язаному із цим зміні вихідних концентрацій катіонів і аніонів, наприклад при розпарюванні або зниженні розчинності з ростом температури, відбувається виділення важко розчинних солей кальцію й магнію на теплопередаючих поверхнях у вигляді твердої фази [3]. У технологічних процесах підготовки води для зниження концентрацій кальцію й магнію часто використовується утворення їх важкорозчинних сполук фази. Для аналітичного забезпечення водопідготовки й контролю її ефективності на всіх стадіях необхідні надійні, швидкі й точні методи визначення концентрації йонів твердості - кальцію(II) і магнію(II). Ці методи повинні бути досить універсальними й забезпечувати аналітичний контроль вод різного хімічного складу. Крім того, використані в лабораторії для масового аналізу методи повинні відповідати принципам «зеленої хімії».

Метою даної роботи було порівняння метрологічних і аналітичних характеристик, а також оцінка правильності методик визначення твердості технологічних вод ТЕС Авдіївського коксохімічного заводу.

1. Літературний огляд

1.1. Основні показники якості води

Показники якості води звичайно підрозділяють на фізичні, хімічні й бактеріологічні. До фізичного ставиться температура, а також кольоровість, мутність, присмаки й заходи. Останні називають також органолептичними показниками; вони важливі при оцінці питних якостей води, але мають певне значення й для вод теплових мереж [2].

До хімічних показників ставляться наявність катіонів і аніонів, що втримуються у воді; розчинених газів, а також водневий показник води рН. Групуючи по певній ознаці окремі хімічні показники, одержують технологічні показники якості води. До них ставляться: твердість загальна, карбонатна й некарбонатна; лужність загальна й окремі її форми, наприклад бікарбонатна, карбонатна, гідратна; окиснюваність; сухий залишок, прожарений залишок, загальний солевміст (сума катіонів і аніонів) і ін. [2].

Одиничні аналізи недостатньо надійно характеризують якість води джерела водопостачання, тому необхідно вивчити його гідрохімічний режим, тобто одержати дані про сезонну зміну сполуки води за ряд років, а також інформацію про періодичні скидання у водойму промислових стічних вод. Як мінімум потрібно мати результати аналізів води під час весняного й осіннього паводків, улітку й у середині зими, а також мати у своєму розпорядженні дані про кількість і сполуку стічних вод, якщо скидання таких відбувається[2].

Важливим моментом при проектуванні теплових мереж є вибір джерела водопостачання. Якість води в ньому буде істотно впливати на надійність водно-хімічного режиму тепломережі, а також на економічні показники теплофікації, визначаючи витрати на спорудження й експлуатацію водно-підготовчої установки [2].

Вихідна вода, придатна для потреб теплофікації, повинна відповідати, насамперед, вимогам стандарту «Вода питна». Вихідна водопровідна вода, що відповідає ДЕРЖСТАНДАРТ 2874-73, залежно від конкретного джерела може мати дуже різноманітний хімічний склад. Завдання теплофікаційної водопідготовки полягає в приведенні якості вихідної води відповідно до тих вимог, які забезпечують надійну й економічну роботу водогрійного встаткування й тепломережі в цілому [2].

Припустимі показники в питній воді хімічних речовин  становлять [4 ]:

сухий залишок - 1000 (1500)* мг/л; хлориди - 250 (350)* мг/л; сульфати - 250 (500)* мг/л; залізо - 0,3 мг/л; марганець - 0,1 мг/л; мідь - 1,0 мг/л;

цинк - 5 мг/л; алюміній - 0,2 (0,5)** мг/л; гексаметафосфат - 3,5 мг/л; триполіфосфат - 3,5 мг/л; загальна твердість - 7 (10)* ммоль/л.

*Величини, зазначені в дужках, допускаються з урахуванням конкретної ситуації.

**Допускається при обробці води реагентами, що містять алюміній.

Основним показником якості води на теплоелектростанції є твердість води [5]. Контрольовані параметри вихідної води представлені в табл. 1.1 [5].

Таблиця 1.1. Контрольовані параметри вихідної води ТЕС Авдіївського коксохімзаводу

Обумовлені  показники	Нормативний документ або методика проведення аналізу
Сухий залишок, (мг/дм3)	КНД 211.1.4. 023-99
Солевміст (мг/дм³)	Ін-я УКРЕНЕРГОЧЕРМЕТ
Зважені речовини, (мг/дм³)	КНД 211.1.4. 039-95
Прозорість,(див)	МВИ № 49.06
Лужність загальна, ( мг-экв/дм³)	ГСТУ 34.006-96
Твердість загальна, (ммоль/дм?)	ГСТУ 34.009-96
Твердість кальцієва, (ммоль/дм³)	ГСТУ  34.010-96
Твердість магнієва, (ммоль/дм³)	ГСТУ  34.010-96
Залізо (мкг/дм³)	ГСТУ 34.011-96
Мідь (сполуки Сu), мкг/дм³	ГСТУ 34.012-96
Хлориди, (мг/дм³)	МВИ № 06.06
Сульфати, (мг/дм³)	КНД 211.1.4. 026-95
Нітрити, (мкг/дм³)	КНД 211.1.4. 026-99
Вуглекислота вільна, (мг/дм³)	ГСТУ  34.008-96
Аміак вільний, (мг/дм³)	МВИ № 10.06
Водневий показник, (рН)	МВИ № 16.07
Окислюваність перманганатна, (мг ПРО2/дм³)	МВИ № 13.06

Твердість води - властивість води (не милитися, давати накип у парових

казанах), пов'язане зі змістом розчинних у ній сполук кальцію(II) і магнію(II); це параметр, що показує зміст катіонів кальцію(II), магнію(II) у воді [3]. Твердість – це особливі властивості води, багато в чому визначальні її споживчі якості й тому мають важливе  господарське  значення [3]. Тверда вода утворює накип на стінках нагрівальних казанів, батареях та ін., чим істотно погіршує їхні  теплотехнічні  характеристики.

Такий тонкий шар на поверхні, що гріє, зовсім не необразливий, тому що тривалість нагрівання через шар накипу, що володіє малою теплопровідністю, поступово зростає, дно прогоряє усе швидше й швидше - адже метал прохолоджується з кожним разом усе повільніше й повільніше. Зростає імовірність, що дно посудини не витримає й дасть текти. Цей факт  дуже небезпечний у промисловості, де існують парові казани [3].

Існує два типи твердості: тимчасова й постійна. Обумовлено це розходження типом аніонів, які присутні в розчині [6].  Тимчасова твердість пов'язана із присутністю у воді поряд з катіонами Ca2+, Mg2+ і Fe2+ гідрокарбонатних аніонів (HCO3–). Постійна твердість (або некарбонатна) виникає, якщо в розчині присутні сульфатні, хлоридні, нітратні й інші аніони, солі кальцію й магнію яких добре розчинні й так просто не віддаляються.

Загальна твердість визначається як сумарний зміст всіх солей кальцію й магнію в розчині. У різних країнах існують свої норми твердості для води. У нас в країні вода класифікується по твердості в такий спосіб [7]:

- м'яка вода із твердістю менш 3,0 ммоль/л;

- середньої твердості - 3, 0-6,0 ммоль/л;

- тверда - більше 6,0 ммоль/л.

Природна вода, що містить у розчині велику кількість солей кальцію у вигляді гідрокарбонату й сульфату, а також відповідні солі магнію, називається твердою водою на противагу м'якій воді, що містить мало кальцієвих солей або зовсім, що їх не містить. [8].  Твердість води, обумовлена головним чином присутністю гідрокарбонату кальцію, називається тимчасовою, тому що при кип'ятінні ця сіль розкладається з виділенням карбонату кальцію, що випадає в осад, і вода стає м'якою. Якщо ж вода містить сульфати кальцію  СаSO₄ або MgSO₄, то твердість її називається постійної й може бути усунута тільки перегонкою води або хімічним шляхом. Різні види твердості води узагальнені в табл. 1.2.

Таблиця 1.2. Різні види твердості [9]

Термін	Пояснення
Загальна твердість води	Сума молярних концентрацій еквівалентів йонів кальцію (1/2 Са2+ ), магнію (1/2 Мg2+ ) у воді
Карбонатна жорсткість води	Сума молярних концентрацій еквівалентів карбонатних (СО32-) і гідрокарбонатних  (НСО3–) йонів у воді. Примітка. Якщо значення карбонатної жорсткості води більше значення загальної жорсткості, то значення карбонатної жорсткості приймають рівним значенню загальної жорсткості води
Некарбонатна жорсткість  води	Різниця між загальною й карбонатною жорсткістю води.
Усунена жорсткість води	Жорсткість води, обумовлена наявністю у воді карбонатних (СО32-) і гідрокарбонатних (НСО3–) іонів солей кальцію й магнію, що видаляється при кип'ятінні й обумовлена експериментально.
Не усунена жорсткість води	Різниця між загальною й переборною жорсткістю води.

Процес виділення з води іонів кальцію й магнію одержав назву зм'якшення води. Води з високою твердістю дають накипні відкладення на теплопередаючих поверхнях [10]. Деякі речовини утворюють з іонами кальцію й магнію настільки міцні комплексні сполуки, що багато реактивів уже не показують присутність цих йонів у розчині. Так, наприклад, у присутності достатньої кількості гексаметафосфата натрію йони кальцію вже не утворюють осаду ні із щавлевокислим амонієм, ні содою [7].

1.2. Методи усунення твердості води

Зворотний осмос. Метод заснований на проходженні води через напівпроникні мембрани (як правило, поліамідні). Разом із солями твердості віддаляється й більшість інших солей. Ефективність очищення може досягати 99,9 %. Цей метод знайшов найбільше застосування в побутових системах підготовки питної води. Як недолік даного методу слід зазначити необхідність попередньої підготовки води, що подається на зворотно осмотичну мембрану [3].

Електродіаліз. Заснований на видаленні з води солей під дією електричного поля. Видалення йонів розчинених речовин відбувається за рахунок спеціальних мембран. Так само як і при використанні технології зворотного осмосу, відбувається видалення й інших солей, крім йонів твердості [3].

Термічний спосіб. Заснований на нагріванні води, усуває тільки тимчасову (карбонатну) твердість. Знаходить застосування в побуті. У промисловості застосовується, наприклад, на ТЕС [3].

Реагентне  зм'якшення. Метод заснований на додаванні у воду соди або гашеного вапна. При цьому солі кальцію й магнію переходять у нерозчинні сполуки й, як наслідок, випадають в осад. Цей метод виправданий при відносно більших витратах води, оскільки пов'язаний з рішенням ряду специфічних проблем: фільтрації осаду, точного дозування реагенту [3].

Катіонування. Метод заснований на використанні іонообмінного гранульованого завантаження (найчастіше іонообмінні смоли). Таке завантаження при контакті з водою поглинають катіони солей твердості (кальцій і магній). Замість, залежно від іонної форми, віддаючи йони натрію або водню. Ці методи відповідно називаються Na-Катіонування й                  Н-катіонування. Як правило, твердість води знижується при одноступінчатому натрій-катіонування до 0, 05-0,1 ммоль/л, при двоступінчастому - до 0,01 ммоль/л.

1.3. Методи визначення вмісту кальцію(II) у водах

При гравіметричному визначенні кальцію найчастіше застосовуються органічні осаджувачі й особливо оксалати. У деяких випадках використовуються й неорганічні осаджувачі, зокрема, сірчана кислота і її солі [10]. Найпоширенішим методом осадження кальцію служить оксалатний, що дозволяє одержувати точні результати при відносно простих умовах. Метод заснований на виділенні кальцію у вигляді важко розчиненого осаду оксалату СаС₂О₄∙ Н₂О. При звичайних умовах стабільна форма – моногідрат (виходить при осадженні з гарячих розчинів). Ді- і тригідрати, що утворюються при осадженні в холодному розчині, переходять при стоянні в моногідрат (швидше при нагріванні) [10]. У якості осаджувача часто використовують щавлеву кислоту Н₂С₂О₄. Деякі дослідники віддають перевагу оксалатам натрію й калію. Однак зручніше користуватися оксалатом амонію, включеним у раціональні асортименти органічних реагентів для осадження й гравіметричного визначення кальцію. Для осадження використовують надлишок насиченого розчину оксалату амонію. При осадженні оксалату кальцію застосовували метил-, диметил або диетилоксалат. У цих випадках утворюються більші кристали.

Оксалат кальцію СаС₂О₄∙ Н₂  осаджують із кислих і лужних розчинів; відомі методи осаджень із кислих розчинів, які потім нейтралізують аміаком до певного значення рН. Осадження оксалату кальцію з кислих і лужних розчинів неефективно, тому що виходить дрібнозернистий осад, що важко відфільтрувати і промити; такий осад адсорбує домішки, особливо в присутності магнію. У кислому середовищі відбувається часткове розчинення СаС₂О_4, у лужний – соосадження Са(ОН)₂ і утворенні СаСО₃ за рахунок поглинання аміаком СО₂ з повітря [10].

При осадженні оксалату кальцію з холодних розчинів утворюються кристалічні важко фільтруючі опади. Кип'ятіння сприяє переходу в осад разом з кальцієм і магнієм, якщо він присутній у розчині. Найбільше зручно осаджувати оксалат кальцію при 60-80°С  шляхом додатка гарячого розчину оксалату амонію до підігрітого кислого розчину, що містить кальцій.

Розчинність оксалату кальцію зростає зі збільшенням концентрації йонів водню в розчині, тому що присутність йонів Н₃О⁺ приводить до видалення оксалат-іонів з рівноважної системи:

СаС₂О₄ = Са²⁺ + С₂О₄^2-

Як правило, перед осадженням кальцію відокремлюють катіони, що заважають його визначенню, 1 - 2 аналітичних груп, осаджуючи їх у формі сульфідів, гідроксидів (при рН = 9) або комплексів з 8-оксихинолином або ДДТК [11 14].

Осадженням у вигляді оксалату при рН 3 – 4 кальцій відокремлюють від металів, які утворюють розчинні оксалатні комплекси, зокрема Fe(III), Al і Ni, а також від фосфатів-іонів. Оксалат кальцію можна осаджувати з гомогенних середовищ. Сліди Са(II) і Мg(II) відокремлюють від елементів основи, що утворять розчинні цианідни комплекси (наприклад, Ni, Zn і Mn), соосаджая у вигляді фосфатів на носії лантані з лужних ціанідних розчинів [11]. Невеликі кількості Са можна відокремити від Мg соосадженням із сульфатом стронцію з водно – етанольних середовищ. Fe(III), Cr, Mn і фосфати відокремлюють від Са й Мg осадженням на суспензії PbСО₃ [11].

З необмежених реагентів-осаджувачів найбільшої уваги заслуговують сірчана кислота. Сульфат кальцію може кристалізуватися у вигляді напівгідрату, гідрату або безводної солі. До 107°С існують всі різновиди сульфатів, від 107 до 170°С стійкий напівгідрат і безводний сульфат, при більше високій температурі існує тільки безводний сульфат [10]. Після прожарювання дигідрата сульфату кальцію (осаджується форма, що) виходить безводний СаSО₄, що є зручною гравіметричною формою. Помітне розкладання сульфату кальцію на СаО й SО₃  наступає при температурі вище 2000°С. У присутності домішок розкладання може початися при більше низькій температурі [10].

Гравіметричне визначення кальцію у вигляді сульфату особливо рекомендується для об'єктів з більшим змістом магнію, тому що розчинність сульфату магнію набагато вище розчинності відповідної солі кальцію [10].

При менших концентраціях йонів кальцію в розчинах для їхнього визначення використовують спектрофотометричні методи. Оскільки кальцій утворює лише з невеликим числом реагентів пофарбовані сполуки, кількість фотометричних методів невелике. Для визначення кальцію запропоновано близько 50 реагентів [10]. Найбільший інтерес представляють прямі методи, у яких використовуються оптичні властивості пофарбованих комплексів кальцію з органічними реагентами.

Гліоксальбіс( 2-гидроксианил) (ГБГА) утворює з іонами кальцію в лужному середовищі малорозчинний комплекс червоного кольору. Ця сполука розчиняється в присутності метанолу (при співвідношенні вода:метанол = 1:1) у результаті заміщення двох молекул води, координованих з іоном кальцію, на молекули метанолу [12]. Розчин реагенту в метанолі безбарвний. При додаванні гідроксида натрію  гідроксильні групи молекули гліоксальбіс( 2-гидроксианіла) дисоціюють, і розчин здобуває жовте фарбування, інтенсивність якого зростає зі збільшенням концентрації лугу. Оптимальна концентрація NаОН становить 0,04 М. У цих умовах забезпечується повнота утворення комплексів кальцію, у той час як фарбування вільного реагенту ще досить мало інтенсивна. Максимум світо поглинання червоно-фіолетового комплексу кальцію перебуває при 516 нм. Молярний коефіцієнт поглинання становить 1,8·10⁴.

Крім кальцію ГБГА взаємодіє з багатьма іншими іонами металів, зокрема барієм і стронцієм. Магній і лужні метали не заважають визначенню. Катіони 1-3 аналітичних груп заважають і повинні бути попередньо відділені. Невеликі кількості цих йонів можна маскувати добавками КСN і Nа₂ S (а також NН₄OН, якщо є присутнім Fe (III).

Високочутлива методика спектрофотометричного визначення кальцію заснована на його взаємодії з реагентом хлорфосфоназо 3. Визначення можна проводити як у слабокислій (рН 2-3), так і в нейтральній (рН = 7) середовищі. В останньому випадку молярний коефіцієнт поглинання становить 5,4∙ 10⁴ при 668 нм. Максимум поглинання вільного реагенту в нейтральному середовищі перебуває при 570 нм [11]. Катіони металів 1-3 аналітичних груп заважають визначенню й, як правило, повинні бути відділені. Мікрограмові кількості деяких з них можна замаскувати ЭТДА. Магній практично не взаємодіє із хлорфосфоназо 3 у кислому середовищі. У цих умовах можна визначати кальцій у присутності 10-кратного надлишку Мg²⁺. При рН=7 кальцій і магній поводяться схожим образом. Кальцій у присутності магнію визначали методом проточно-інжекційного аналізу. Стронцій і барій утворюють пофарбовані сполуки в широкому діапазоні рН. Для попереднього відділення кальцію від магнію, стронцію й барію можна використовувати екстракцію з азо-азокси ВN. Концентрація йонів лужних металів і амонію впливає на інтенсивність фарбування комплексу. З ростом іонної сили оптична щільність зменшується. Тому концентрація солей, також як і значення рН, повинні бути однаковими як в аналізованому, так і в стандартних розчинах. Для підтримки рН рекомендується використовувати фосфатні й боратні буфери [11].

Описані флуориметричні методи визначення кальцію. Найчастіше використовують метод, заснований на взаємодії йонів кальцію із флуорексоном з утворенням флуоресціюючого комплексу. Флуорексон у лужному розчині не флуоресцирує. Максимум флуоресценції спостерігається при 517 нм. Для встановлення відповідного значення рН використовують 0.1М КОН. У присутності їдкого натру або аміаку спостерігається досить значна флуоресценція холостого досвіду. Заважають Al, Ba, Cu, Sr, Zn, Mn, Fe, які дають таку ж жовто-зелену флуоресценцію, як і кальцій. Al, Mn і Fe можна замаскувати триетаноламіном; Са, Со, Сu і Zn – ціанідами [13].

Таким чином, описані вище методи визначення кальцію(II) у розчинах не специфічні й вимагають попереднього поділу компонентів, що заважають, і обумовленого йона. Для цього використовують в основному екстракційні методи й йонний обмін.

Комплекси кальцію звичайно координаційно насищенні й утворюють у водному середовищі стійкі гідрати. Останні можуть екстрагуватися органічними розчинниками тільки при заміні координаційної води полярним органічним розчинником. Розроблено методи екстракційного виділення кальцію з різних сумішей, засновані на утворенні потрійних комплексних сполук: Са-комплексоутворюючий агент-полярний органічний розчинник [18].

Кальцій екстрагує у вигляді комплексу з азо-азокси ВN з лужних розчинів (0.1 М NаОН) сумішшю ССl₄ і ТБФ ( 10-20 %). Sr і Ва при цьому не екстрагуються. У ході екстракції фарбування органічного шару змінюється від жовтогарячого, властивого вільному реагенту азо-азокси ВN, до червоного, властивого комплексу кальцію з реагентом. З органічної фази кальцій вимивають водою або розведеною НСl. Після реєкстракції кальцію розчин реагенту в ССl₄ можна використовувати знову. Реагент ВТ, родинний азо-азокси ВN, запропонований у якості екстрагенту для Са, Sr і Мg. Використовують розчин ВТ у суміші циклогексану й ТБФ (1:1). Із цим реагентом кальцій можна екстрагувати при більше низьких значеннях рН, чим з азо-азокси ВN [10].

Кальцій(2+) можна відокремити також екстракцією його комплексів з теноілтрифторацетоном у ССl₄, ди ( 2-етилгексил)дитіофосфатом у гексан і БФГА в хлороформ [18].

Са²⁺, Sr²⁺ і Ва²⁺ екстрагуються у вигляді комплексів із краун – ефірами. Таким чином можна розділити ці елементи.  Са²⁺ (і Sr²⁺) екстрагуються також з похідними піразолона й триоктілфосфиноксида в циклогексан і криптандом з противойоном еритрозином [18].

Кальцій(II) часто відокремлюють від Мg(II), Sr(II), Ва(II) і інших металів за допомогою катіонообмінній хроматографії з розчинів, що містять ЭДТА й інші комплексони, хлориди й малонати. Кальцій сорбує на катіонообмінних смолах, що містять карбоксильні групи. З використанням йіонного обміну кальцій відокремлювали  від багатьох металів у середовищі НСl – метанол [18]. Суміш Са²⁺ і Sr²⁺ можна розділити на аніонообмінній смолі в середовищі метанол – НNО₃.

Атомно-абсорбційна спектроскопія не вимагає, як правило, попереднього відділення кальцію, що значно спрощує проведення експерименту. Вплив йонів, що заважають, позначається тільки в тому випадку, якщо вони перешкоджають або утрудняють атомизацію обумовленого металу [ 14-17].

При аналітичних операціях необхідно забезпечити присутність у полум'ї вільних атомів обумовленого елемента. Тут варто враховувати два фактори: можливість утворення простих молекул (МеО, МеОН і деяких інших) і ступінь іонізації атома обумовленого металу. Лужні й лужноземельні метали іонізуються порівняно легко, тому при їхньому визначенні методом атомної абсорбції виникають утруднення. Однак визначення кальцію й інших лужноземельних елементів полегшується тим, що постійною домішкою вод є натрій, що створює високу фонову концентрацію електронів. Остання знижує ступінь іонізації кальцію. Для атомизації використовують порівняно низькотемпературні полум'я, при визначенні кальцію – повітряно-ацетиленове полум'я. Однак через схильність кальцію до утворення важколетучих сполук в особливих випадках прибігають до використання високотемпературних змішаних пламенів – суміші ацетилену із закисом азоту. Перешкоди при атомно-абсорбційному визначенні кальцію головним чином пов'язані з підвищенням іонізації й соутворенням в аналізованому розчині важко атомизуючих в полум'ї сполук. Тому найбільший вплив на точність результатів роблять фосфати, триполіфосфати й катіони алюмінію [17].

Прийоми, що дозволяють усунути вплив сторонніх елементів при атомно-абсорбційних визначеннях, в основному зводяться до підвищення температури полум'я й збільшенню ступеня дисперсності аерозолю. Частіше використовуються хімічні прийоми – додавання до аналізованого розчину спектроскопічних буферів [16].

Кальцій визначається у високотемпературному стехіометричному полум'ї С₂Н-N₂О (висота червоної зони 1-2 мм) з високими чутливістю й селективністю. Цей варіант атомно-абсорбційної спектроскопії - найкращий і найбільше широко використовуваний  метод визначення кальцію в сучасній аналітичній практиці. По резонансній лінії 422,7 нм при спектральній ширині щілини 0,7 нм характеристична концентрація кальцію становить               0,005 мкг/мл; межу виявлення 0,0005 мкг/мл. Для одержання кращої відтворюваності рекомендується високий струм лампи й мала спектральна ширина щілини (наприклад 0,2 нм), які зменшують вплив емісійних шумів. Необхідний ретельний вибір робочої висоти й стехіометрії полум'я, а також додавання 0,2% КCL (іонізаційний буфер); у цих умовах визначення досить селективні за винятком випадків, що коли заважають компоненти (Al, Si) присутні у великому надлишку. У якості спектрохімічного буфера рекомендується добавка 1% сульфосаліцилової кислоти плюс 0,05% KCL [15].

На практиці для визначення кальцію нерідко використовують повітряно-ацетиленове полум'я, що має ряд недоліків:

- в 2-5 разів погіршується чутливість;

- ступінь перешкод і співвідношення сигнал/шум сильно залежать від стехіометрії й робочої висоти полум'я;

- з'являються значні впливи;

- збільшується неодружена проба;

- погіршується відтворюваність через значні емісійні шуми й нестійкість відбудовного полум'я [15].