Способ вольтамперометрического определения марганца

Способ вольтамперометрического определения марганца

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электрохимическим методам анализа марганца и может быть использовано для контроля цветных металлов и сплавов, в анализе объектов окружающей среды. Цель изобретения - расширение диапазона определяемых концентраций и увеличение экспрессности анализа. Определение марганца проводят на фоне 0,04-0,2 М раствора HCLO 4 в дифференциальном импульсном режиме в интервале потенциалов 1,1-0,6 В. Амплитуда импульса 25-100 мВ, скорость развертки потенциала 2-20 мВ/с. В качестве индикаторного электрода используют микроэлектрод из углеродного волокна, который помещен в капилляр из неэлектропроводного материала с диаметром, в 5-10 раз большим диаметра микроэлектрода. 2 табл.

СОО3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСтИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

«Е 01) (Si)S С 01 Ы 27/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4473240/31-25 (22) 18.08.88 (46) 23.09.90. Бюл. N- 35 (71) Институт химии АН МССР (72) Г.Г.Мунтяну (53) 543.253 (088.8) (56) Huber С.О. — Anal. Chem, 1964, v.36, р.1873-1874.

Доронин А.Н. и др. — Журнал аналитической химии, 1983, т.39, с.607612. (54) СПОСОБ ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЧЕСКОГО

ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАРГАНЦА (57) Изобретение относится к электрохимическим методам анализа марганца и может быть использовано для контроИзобретение относится к электро. химическим методам анализа, в частности к определению марганца на твердом индикаторном электроде, и может быть использовано в аналитической практике для контроля цветных метал,, лов и сплавов, в анализе объектов окружающей среды.

Целью изобретения является увеличение экспрессности анализа и расширение диапазона определяемых концентраций.

Определение проводят в дифференциальном импульсном режиме при наложении импульса амплитудой 25-100 мВ и скорости развертки потенциала 220 мВ/с на микроэлектроде из углеродного волокна, помещенного в капил-; ляр иэ неэлектропроводного материала с диаметром, превосходящим в 5-10 раэ

2 ля цветных металлов и сплавов, в анализе объектов окружающей среды. Цель изобретения — расширение диапазона определяемых концентраций.и увеличение экспрессности анализа. Определение марганца проводят на фоне 0,040,2 М раствора НС10 в дифференциальном импульсном режиме в интервале потенциалов 1,1-0,6 В. Амплитуда импульса 25-100 мВ, скорость развертки потенциала 2-20 мВ/с. В качестве индикаторного электрода используют микроэлектрод из углеродного волокна, который помещен в капилляр из неэлектропроводного материала с диаметром, в 5-10 раз большим диаметра микроэлек- а трода. 2 табл. диаметр микроэлектрода, в фоновом электролите раствора 0,04-0,02 М хлорной кислоты.

Для указанных оптимальных условий величина тока восстановления перманганата прямо пропорционально зависит от его концентрации в интервале

1 .10- 1 -10- М

Наблюдаемая зависимость позволяет использовать для определения концентрации перманганат-ионов как метод калибровочного графика, так и метод стандартных добавок.

Чувствительность определения перманганат-ионов ограничивается устойчивостью слабоконцентрированных растворов. Для уменьшения разложения перманганата, особенно при его концентрации меньше 0,000005 М, следует ввести в фоновый электролит некоторый

1594412 избыток окислителя (периодата натрия) до концентрации 0,001-0,01 М, а измерения провести в ячейке, изолированной от действия дневного света.

При использовании предлагаемого способа измерения можно провести по двух схемам: 1 — вводят весь анализируемый раствор в электрохимическую ячейку и проводят определение перманганата; 2 — в ячейку вводят

Чистый фоновый электролит, а анализируемый раствор набирают только в папиллярную полость, наполнение которой происходит под действиеи калил"

Лярных сил.

Пример 1. Определение содержания перманганат-ионов в искусстве:нНых растворах.

Искусственные растворы готовят разбавлением исходных растворов 0,01, 0,001 и 0,00002 И по перманганату до необходимой концентрации. Концентрация фонового электролита составляет 0,04-0,2 И. Регистрируют по четыре вольтамперограммы на полярографе

РА-2 при 25 + 1"С в дифференциальном

Импульсном режиме (амплитуда импульса 100 Ив, частота импульсов 1 Гц), в трехэлектродном режиме. В качестse индикаторного электрода используют углеродное моноволокно УМВ-30 диаметром 30 мкм, которое помещают в стеклянные капилляры диаметром 172 и 300 мкм и высотой 5,0 мм. Электрод сравнения — насыщенный хлорсеребряный, вспомогательный электрод - стержень из стеклоуглерода.

Измерения на искусственных раст- 40 ворах проводят по первой схеме.

Результаты определения методом стандартных добавок ионов МпО в искусственных растворах приведены

45 в табл.1. (скорость развертки r = 5 мВ/с; число опытов n = 4; вероятность Р =0,95) .

Пример. 2. Определение марган О ,ца в стандартных образцах.

Подготовка пробы к анализу. Содержание марганца определяют в аттестованных стандартных образцах CO АЛН 593-2 (М 221х), ИН-19 (М 406x), ЛЖМц

59-1-1 (М 1бЗх), БРАЖМНц 9-4-4-1 (М 496x) с известным содержанием мар Ъ анца. Для этого 0.,1-0,2 г сплава рас творяют в 2,5 мл HNO . + 0,5 мл НС1.

После полного растворения пробы вводят 2-5 мл 8,5 М хлорной кислоты и упаривают до белых паров. Добавляют

5-10 мл горячей воды(чтобы не выпадал осадок двуокиси марганца, необходимо, чтобы концентрация хлорной кислоты была 1-2 M), вводят 0,5-1,0 мл 0,5 M периодата натрия и кипятят 5-10 мин для полного превращения ионов марганца (II) в перманганат-ионы. Раствор охлаждают и доводят до объема 50 мл.

Определение марганца. Берут аликвоту такого объема, чтобы получить в растворе объемом 50мл концентрацию перманганата в диапазоне 2 10

5-10 И. Концентрацию перманганатионов определяют по второй схеме методом стандартных добавок. Продолжительность анализа одной пробы составляет 40-50 мин.

Результаты определения марганца в стандартных образцах приведены в табл .2. (г=5 мВ/с; n=8; Р=0,95) .

Использование способа определения марганца обеспечивает сокращение продолжительности определения при его высокой чувствительности и воспроизводимости, повышение производительности труда, возможность дополнительного повышения чувствительности определения путем концентрирования анализируемого раствора до объема

0,05-0,10 мл, так как для определения достаточно 0,0005-0,0020 мп раствора, возможность определения марганца в растворах объемом 0,5-1,0 мкл,. уменьшение абсолютного определяемого количества марганца, селективность определения марганца в растворах, содержащих большие количества других ионов без их маскирования или удаления, а также длительное использование одного и того же индикаторного электрода вследствие высокой электрохимической коррознонно-стойкости углеродного волокна. ч ор мула из о бр ет ения

Способ вольтамперометрического определения марганца на твердом индикаторном электроде, основанный на регистрации тока восстановления перманганат-ионов, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью расширения диа>т зона определяемых концентраций и

5 1 увеличения экспрессности анализа, определение проводят на микроэлектроде из углеродного волокна на фоне

0,04-0,20 М раствора хлорной кислоты

594412 6 в дифференциальном импульсном режиме в интервале потенциалов 1,1-0.,6 В с амплитудой импульса 25-100 мВ и скоS рости развертки потенциала 2-20 мВ/с.

Таблица1

Найдено, МпО,, М

Диаметр Введено МпО М

Ф электрода D„, мкм

Концентраци фона, моль/л

4,01 ° 10 (4,01 1 0,14) -10

2,00 10 (2,00 + 0,06). 10

1,03-10 (1,03 + 0,05) 10

5,04.10 (5,04 т 0,10)-10

2, 50 10-4 (2, 50 + О, 06) . 10-4

1, t1 10 (1,11 + 0, 09) 10

Относительное стандартное отклонение.

Таблица2 иаметр лектроПк км

8Ф г

Концентрация фона, моль/л

Тип образца

Содержание марганца, 7 по паспорту найдено

+0,02 0,010

+0,01 0,046

+0,02 0»022

+0,01 0,013

Относительное стандартное отклонение.

Составитель Т.Николаева

Техред М.Ходанич

Редактор С.Пекарь

Корректор T.Малец

Заказ 2824 Тираж 510 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарин., 101

0,1

0,1

0,04

0,2

0,1

О,i

0,1

0 05

0,2

0,1

172

172

172

172

172

4 ° 10-

1 ° 10

5 10

1 0-4

1 .10

М 221х

M 406 х

M 163х

M 496х

1,21 10,02

0,26 +0,01

0,63 +0,02

0,70 й0,01.. 1,21

0,025

0,63

0,70

0,077

0,019

0,028

О, 013

0,016

0,053