Способ полярографического определения перхлорат-ионов

Способ полярографического определения перхлорат-ионов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРХЛОРАТ-ИОНОВ, включающий использование каталитической систеквл молибден (VI) - кислота - перхлорат - ион с измерением каталитического тока, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона одределяемых концентраций , полярографируют раствор, со10- - 3 ч-4 держащий 2 10 М молибдена (VI) и 5-10 -1-10 м соляной кислоты при 25-40°С, затем вводят анализируемый раствор перхлорат-ионов и измеряют возрастание каталитического тока. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) С 01 N 27 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Н ABTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

@%:- .-»«" ., ° -» (2!) 3635325/24-25 (22) 11.08.83 (46) 23. 06. 85. Бюл, И 23 (72) E. Г. Чикрызова, И. И. Ватаман и С.Я.Машинская (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт химии AH Молдавской ССР (53) 543.257(088.8) (56) 1. Haight С. Rapid polarographic

method for determination of molybdenum in iron and steel — Anal

Chem. 1951, v. 23, l! - 10, р. !505-1507.

2. Haight С. Mechanism of the

mo1ybdate catalyzed reduction of

perchlorate ions at the dropping

mercury electrode. — Acta Chem.

Scand, 1961., v. 15, У f0, р. 2012

2020.

„„SU, 11 246 А (54) (57) СПОСОБ ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКОГО

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРХЛОРАТ-ИОНОВ, включающий использование каталитической системы молибден (UI) — кислота — перхлорат — ион с измерением каталитического тока, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения диапазона определяемых концентраций, полярографируют раствор, содержащий 2 10 — 3-10 М молибдена (UI) и 5.10 -1 -10 М соляной кислоты при 25-40 С, затем вводят анализируемый раствор перхлорат-ионов и измеряют возрастание каталитического тока.

1 11632

Изобретение относится к аналитиче ской химии, в частности к полярографическим методам определения окислителей, и может быть использовано при определении. ионов СРО в растворах и препарате — хлорнокислом магнии Мд(С10+) q Н О, используемом в качестве кормовой добавки для жи— вотных.

Известен способ, в котором пре- 10 дельный ток полярографических волн пропорционален концентрации ионов

СЕО< в интервале относительно больших концентраций перхлорат — ионов от 3.10 до 10 "М. Система состоит 15 иэ 9,25. 10 +М Мо (VI) в (Ь,1

М Н (НС1+НС10 ) в присутствии различных к о лйче с тв о Н С Р О+ (1 $.

В этом способе опсутствует необходимое требование соблюдения урав- 20 нения j =кС c o-, т. е, линейность

Ф зависимо сти ток — концентрация. Один из компонентов этой смеси содержит определяемый ион CIO поэтому такие условия нельзя использовать 25 для определения неизвестных количеств перхлоратионов.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является спо соб поляро графиче ско го определения перхлорат-ионов, включающий использование каталитиче ской системы молибден (VI) — кислота — перхлоратиоп с измерением каталитического тока (2 .

В известном способе прямолинейная зависимость каталитического тока от концентрации ионов COO+ полученная при 25 С, имеет вид

1(2

=-кС - и сохраняется в области 40 сен больших концентраций перхлорат-ионов к от 5.10 до 2 М.Каталитический ток сильно уменьшается в присутствии. хлорид-ионов, поэтому использование

45 известных условий можеФ обеспечить только весьма узкий диапазон определения перхлорат-ионов.

Целью изобретения является расширение диапазона определяемых концент50 раций.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу полярографического определения перхлоратионов, включающему использование 55 каталитической системы молибден (VI) - кислота — перхлорат-ион с измерением каталитического тока, поля-

46 рографируют раствор, содержащий

2 10 -3 -10 М молибдена (VI) и 5 10 -1.10 М соляной кислоты при 25-40 С, затем вводят анализируемый раствор перхлорат-ионов и измеряют возрастание каталитического тока.

Основное преимущество такой системы (? ° 10 -3-10 +М Mo (VI) и 5 10 -10 М НС7, t=25-40 C) состоит в том, что необходимый каталитический эффект достигается уже при малом содержании в растворе иона СГО, а именно при 2.10 M.

Прямая пропорциональность между величиной каталитического тока и концентрацией перхлорат-ионов описывается уравнением „=rcC c

Прямая пропорциональность между величиной каталитического тока и содержанием C(0 в растворе наблюдается в широком пределе изменения

-Ф концентраций иона, а именно от 2 -10 до 10 М С10 .

Большой температурный коэффициент каталитического тока обеспечивает снижение границы определяемых концентраций иона С10 в растворе, достигающей 2 -10 4 M при 40 С.

Расширение диапазона определяемых концентраций перхлорат-иона достигается выбором концентрации катализатора Мо (VI), лежащей в пределах

2 -10 -3 -10 М, при меньшей концентрации катализатора чувствительность определения С10 уменьшается в ре зуль тате малого прироста каталитической волны, увеличение конценттрации Мо (VI) больше 3 10 M в растворе с малым содержанием CEO приводит к уменьшению отношения прироста каталитической волны к высоте диффузионной волны Мо (VI) "К "М (Wf.

Выбор концентрации катализатора

Мо (VI) представлен в табл. 1.

Сна(— — 005 М, С ciao =5-10 М, f-=30С); с о

h„- суммарная каталитическая волна;

Ь м <1- диффузионная волна Mo (VI);

4h — прир ст каталитического тока

К после введения перхлоратиона) .

1163246

Таблица

С „1 10, М

Mo(v(1 мм

4Ьк, мм

Примечание

"Мо(. ) %

6,5 1

В пределах ошибки измерения

5,5

13

16

25 3

12

Расширение диапазона определяемых

I концентраций перхлорат-иона дости- 20 гается также выбором концентрации фонового электролита НСР, лежащей в пределах 0,05-0,1 M. Использоватьконцентрации фонового электролита меньше 0,05 М в полярографическом анализе не рекомендуется вследствие уменьшения электропроводности. Увеличение концентрации HCQ выше 0,1 М вызывает сильное уменьшение прироста каталитической волны. 30

Выбор концентрации фонового электролита НС1, представлен в табл. 2. (Ср (щ =2 10 М, С -=5 -10 ЗМ, = 25 С)..

Таблица 2

1 1 (1вмм 1 квмм л h,ìì Прячечание

25 8

10 2

В пределах ошибки измеренияЬ 1 к

Ж

1 мо(чц 40 9

40 60 11

14 5

19 8

Волна плохо выра-. жена

0,05 8

0,10 9

0,20 15

29 21

23,5 14,5

23 8

43 П р и м е p f В мерную колбУ вместимостью 10 мл вносят 2,5 10 М

Na

0,2 В. Измеряют высоту полученной волны катализатоРа Ьв (1, которую затем при всех определениях Ct0 вычитают из каталитической волны, получая прирост тока, вызываемый ионами СФО, Llh< hK-Ь,н,(off. По вели35

СHC1 M "Mo(VI) "K ° " к мм мм, мм

Кроме того, указанное расширение диапазона достигается выбором температуры проведения каталитической реакции в пределах 25-40 С. Температура 25 С обеспечивает нижнюю границу определяемых концентраций

5 ° 10 М COO< и не требует специального подогрева раствора. Увеличение температуры до 40 С вызывает прирост каталитической волны йй„, достаточный для определения

2 ° 10 4М С10, т.е. снижает границу определяемых концентраций перхлорат-иона в 2,5 раза. Увеличение температуры выше 50 С приводит к искажению полярографической волны.

Выбор диапазона температуры определения представлен в табл. 3 (С„,(q,)-г 10 М, С„„=0,05 М, СС1о 2 -10 М).

С1о

ТаблицаЗ

163246

Затем готовят 10 мл анализируемого раствора, добавив к смеси " мл

10 M Na

ИаОО . Снимают каталитическую полярографическую волну Ъ „ 12 мм. Разность ьЬ 4 мм. В ячейку с анализиру емым раствором вносят 0,1 мл стан10 дартного раствора 0,0212 М НСЕО .

Высота каталитической волны с добавкой 11 16 мм. Разность д11 8 мм.

Результаты проведенных таким образом определений концентраций

15 перхлорат-иона в чистых растворах от 0,2. 10 з до 5 -10 M в выбранных интервалах концентраций Mo(VI), НС1 и температуры приведены в табл. 4.

В табл. 5 приведены результаты

20 определений содержания С10 в препарате Mg(C30<) > Н О, точную навеску которого, взятую для анализа, растворяют в воде в мерной колбе вмести-" мостью 100 мл.

Раствор Mo (VI) готовят из навески Na>MoO+ 2Н О х.ч.Стандартный раствор НСРО готовят из концентрированной хлорной кислоты х.ч. Титр раствора устанавливают титрованием

30 0,1 М НС80 приготовленным из фиксанала 0,1 М NaOH с бромтимоловым

M синим.

Работа выполнена на полярографе

1 Р-7 (ЧССР) в полярографической ячей35 ке с ртутным дном (анодом) и индикаторным ртутным капающим электродом (катодом).

Т а б л и ц а 4 (n=4) . 103

Условия определения

Доверительный ин терв ал

С.. 10, М

Р=О, 95

Относительное стандартное отклонение, Бг

Взято Найдено, С, Е (О, 208 0, 040) 0,05 2

0,12

0,212* О, 208

0,563* 0,550 (0,550-0,062) 0,05 2

0,05

01, 10> О, 12) 0,075 3 (2,56 0,.25) 0,10 2,5 (3„62 +0,17) 0,05 3

0,07

1,10

1,13

0,06 с

2,56

2,25

0,03

3,62

3,38 (4,40 +«0,41) 0,05 2

0,06 4, 40

4,50 (5,,54 +-0,62) 25

0,05 2

0,07

5,63 5,54

* n=3

1 чине ah> рассчитывают неизвестную концентрацию перхлорат-ионов в анализируемом растворе.

Определение концентрации перхлорат-ионов проводят следующим образом: в раствор, приготовленный в колбе на 10 мл, вносят определенный объем раствора NaCFO+ точной концентрации, доводят водой до метки, переносят раствор в ячейку.

Продувают водород 15 мин и регистрируют полярограмму при описанных условиях. Измеряют высоту волны . !

Ьк и, вычитая из нее }i+ („,1,получают

ЬЬ.=Ь -h+ (> 1. Затем в ячейку с ана-! лизируемым раствором, через который продувают водород, вносят определенный объем стандартного раствора, соответствующий предлагаемому содержанию COO<. Продувку продолжают еще 1-2 мин и регистрируют полярограмму с добавкой. Измеряют высоту волны 1! и, вычитая из нее и,<,!!1, получают и h 1! к Ъро(ч!1, Определен. ние проводят при 4 «-+0,2 С. Содержание перхлорат-ионов рассчитывают методом добавок.

Пример 2. В мерную колбу на 10 мл вносят 2 мл 10 М Na>MoO<, добавляют 0,5 мл 1 М НС! и доводят

«!. объем до метки водой (раствор 2-10 молибдена (VI) и 0,05 M HCf,).

Переносят раствор количественно в термостатированную полярографическую ячейку и определяют, как описано выше,Ъ!,н!!1=8 мм, (400,2 С).

C нгс, Смо(,!!!" емпература

М «10,М С

1163246

Таблица5 (n4) Лове ри тельный ин те рв ал, 7

Р=0,95

Найдено СОО<, С, 7

Относительное станНавеска, г дартное отклонение, Sr

71,3

72,6

72,1

Использование предлагаемого способа для определения перхлорат-ионов обеспечивает возможность расширения диапазона определения концент". раций иона С О в растворе, а также: содержания CEO (или Mg(COOL)g ) в препарате, используемом в качестве

Составитель Л.Васильева

Редактор А.Сабо Техред Т. Дубинчак Корректор Е.Сирохман

Заказ 4099/44 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент",. r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4

О, 8258

1, 6561

1, 6593

0,010

0,010

0,008

71,311 10

72,6+1,32

72,1+1,50 кормовой добавки для животных. Пред ложенный способ является способом прямого полярографического определения перхлорат-иона по приросту каталитической волны восстановления иона ОО,, катализируемого молибденом (VI) в солянокислой среде.