Способ инверсионного вольт-амперометрического определения сурьмы на модифицированном электроде

Способ инверсионного вольт-амперометрического определения сурьмы на модифицированном электроде

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть испол ьзовано для определения микроконцентраций сурьмы в природных, промышленных и сточных водах на уровне и ниже ПДК. Цель изобретения - увеличение чувствительности, селективности и экспрессное™ определения . Цель достигается тем, что стадию модифицирования поверхности графитового электрода и концентрирование сурьмы осуществляют раздельно. Сначала проводят адсорбцию 1 ,5 М малахитового зеленого в растворе 0,05-0,1 м КС в интервале потенциалов 0,2-0,1 В в течение 1,5- 3 0 мин. Затем электрод помещают в раствор, не содержащий органический реагент , и проводят концентрирование сурьмы в интервале потенциалов 0,8-0,9 В с последующей регистрацией вольт-амперной кривой от 0,9 до 0,55 В. - ю10 М. Определению не мешает присутствие в растворе Cd2+, Znx-+ при соотношении 10000:1, Си . Fe3+, В13+ - 1000:1, Sn2+ - 100:1, Г - 70:1.1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

УП«6 Ol N 27/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕ ГЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

lsn: . «»:ъ«э ;. „ас 1 @

ll н

1 -- - - .:. =::... а

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4760617/25 (22) 22.11.89 (46) 23.11.91.Бюл, М 43 (71) Свердловский институт народного хозяйства (72) А,B.4åðíûøåBà, Х,З,Брайнина, Н,А.Никитина, Ю,А.Нечаев, Н,Д.Федорова и

Н,В.Тоболкина (53) 543,253 (088.8) (56) Заводская лаборатория, 1978, т, 44, М

10, с, 1173 — 76, Журнал аналитической химии, 1966, т, 21, вып. 7, с, 807 — 812. (54) СПОСОБ ИНВЕРСИОННОГО ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СУРЬМЫ НА МОДИФИЦИРОВАННОМ

ЭЛЕКТРОДЕ (57) Изобретение относится к.области аналитической химии и может быть испол ьзовано для определения микроконцентраций

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к способам определения, и может быть использовано при определении микроколичеств сурьмы в природных (речных, морских, минеральных), промышленных и сточных водах, т.е. в тех обьектах, где осуществляется контроль за содержанием этого элемента на уровне или ниже ПДК.

Целью изобретения является повышение чувствительности селективности и экспрессности определения сурьмы (III), Модифицирование электродной поверхности адсорбированным слоем в нейтральном растворе при контролируемом потенциале максимальной адсорбции малахитового зеленого (МЗ), концентрирование

„„5U„„1693520 А1 сурьмы в природных. промышленных и сточных водах на уровне и ниже ПДК, Цель изобретения — увеличение чувствительности, селективности и экспрессности определения. Цель достигается тем. что стадию модифицирования поверхности графитового электрода и концентрирование сурьмы осуществляют раздельно, Сначала проводят адсорбцию 1 10 — 2,5 ° 10 M малахитового зеленого в растворе 0,05 — 0,1 м KCI в интервале потенциалов 0,2 — 0,1 В в течение 1,5—

3,0 мин. Затем злек-род помещают в раствор, не содержащий органический реагент, и проводят концентрирование сурьмы в интервале потенциалов 0,8 — 0,9 В с последующей регистрацией вольт-амперной кривой от0,9до0,55 B. C 8 10 М, Определению не мешает присутствие в растворе Cd, 2п " при соотношении 10000;1, Си, Ее +, В + — 1000 1, Яп + — 100 1, i

70;1,1 ил„1 табл. и определение сурьмы в растворах, не содержащих краситель МЗ, регистрация ана- О литического сигнала сурьмы в интервале Сд потенциалов (0,9 — 0,55 В) позволяет увели- (Л чить чувствительность определения сурьмы до 8 10 г-ион/л, а работоспособность мо- С) дифицированного электрода (прилагаемый

cnt co6) по сравнению с электродом in situ (известный) — с 10 мин до 4 ч, Для выбора оптимальных концентраций выбранного раствора при проведении модификации поверхности электрода адсорбирующимся МЗ в предлагаемом способе проведены следующие исследования. При этом использовали полярограф ПУ-1, графитовый электрод, пропитанный смесью эпоксидной смолы с полиэтиленполиами 1693520 чом. В качестве вспомогательного и электродЬ сравнения использовали соответственна платиновь и и хларсеребряный эле <троды.

Графитовый электрод поляризовали в нейтральном растворе при потенциале Е в течение времени r в перемешиваемом растворе с цель1а адсорбции МЗ на поверхности электрода. Затем з»лектрад промывали водой. Полученный таким способом модифицированный электрод с адсарбированной на ега поверхности пленкой МЗ переносили в анализируемый раствор, не содержащий МЗ, Электрод поляризовали в среде 1,5 M хлористоводародной кислоты при потенциале 0,9 В в течение времени Ю в перемешиваемом растворе с целью окисления сурьмы и последук>щего образования на поверхности электрода адсорбатом соединения хлористибата МЗ. Перемешивание выключали и регистрировали производную катадну ю паляриздционную кривую в интервале потенциалов 0,9-0,55

В. Использовали среднее значение из 3-5 измерений аналитического сигнала.

На чертеже представлены производные катодные паляризационные кривые, Кривые получены на модифицированном графитовом электроде в анализируемом растворе при потенциале F=-0,9 В в течение времени т=1 мин в присутствии & .

<10 M Sb 1111) (кривые 3, 4 v. в атсугствии

{кривые 1, 2) сурьмы (III) B растворе. Ка» видно иэ чертежа в среде 1,5 "Л ИС1 н.

1 модифицированной пленкой малахитового эелена1о поверхности рабачева электрсда з интервале потенциалов 0Ä65-0,55 В регистрируется катодный сигнал (пик а, кривые 3, 4), который пропорционален концентрации сурьмы (111) е растворе, Второй катодный сигнал . пик в, кривые 2, 41 саагветствует восстановлению пгенки красителя.

Оптимальными условиями формирования поверхности графитового электрода адсорбцианным слоем МЗ в нейтральном растворе согласна полученным эк-::периментальным данным являются: потенциал адсорбции МЗ (0,2--0,1) В; концентрация МЗ от 1,0 10 " pо 2,5 "0 М; концентрация Ко ат 0,05 до 0.,1 M. Интервал катоднай развертки потенциала для регистрации аналитического сигнала сурьмы (0,9 — 0,55) В, Аналитический сигнал сурьмы зависит от времени адсорбции МЗ на поверхности электрода и находится в интервале 1,5-3 мин.

Прямапропорционвльная зависимость аналитического сигнала ат концентрации сурьмы (lll) в растворе с испол:,зованием, модифицированного электрода наблюдае гся во всем исследованном диапазоне койцентраций от 8 10 до 1 ° 10 М, Определению сурьмы {lll) предлагае5 мым способом не мешает присутствие в растворе: Cd, Zn в соотношении 10000,1, Са +, Ре, BI — 1000:1, Sп2 — 100:1.

70:1.

Способ определения сурьмы (! Il) блага10 даря низкому пределу обнаружения и высокой избира;ельнасти мо;кет быть полезен для анализа ";- родных вад. Возможности ега были проверены на примере определения концентрации сурьмы (III) в природных

15 водах БАМа.

П p u M e p 1. В лабораторных условиях проводили апоеделение сурьмы (li!;: при исследовании воды "Нагорнь,й", Для этого графитавый электрод помещали е электро20 лизер, куда предварительно помещали 0,5 мл 2 M КС1 и 3 мл 10 М малахитового

4 зеленого. Оощий объем доводили до 20 мл водой, что соответствует концентрации 0,05

М КСI и 1,5 ° 10 М МЗ, Злектрод поляризо25 вали при потенциале 0.,1 В в течение 3 мин при перемешивании для модифицирования

em поверхности адсорбционным слоем. Выключали перемешивание, доставали электрод и его поверхность промывали водой, 30 Далее ан служил для целей определечия сурьмы в исследуемом растворе. Подготовленный таким образом электрод поме.цали в ячейку, куда предварительна наливали 8 мл ись.,едуемой воды "Нагорный" и 2 мл 6 М

35 НС1, Общий объем пробы составлял 10 мл, что соответствует концентрации 1,2 М НС1, ЭЛЕКгРОД ПОЛЯРИЗОВаЛИ nPl ПатЕНЦИале 0,9 В в течение 10 мин в анализируемом растворе при перемешивании. Выключали

40 перемешивание и через 30 с регистрировали производную катодную поляризованную кривую при линейно-изменяющемся во времени потенциале в интервале (0,9 — 0,55) В, измеряя величину аналитического сигнала, 45 который пропорционален концентрации сурьмы (ill) в растворе.

Содержание сурьмы определяли методом добавки с учетом содержания суоьмы в реактивах.

50 Пример 2, В лабораторных условиях проводилось определение сурьмы при исследовании воды "Кувыкта".

Для этого грвфитовый электрод помещали в электролизер и далее поступали как

55 в примере 1.

В таблице представлены результаты определения сурьмы в природных водах с использованием разработанного способа.

Полученные данньle, как видно из таблицы, удовлетворительно согласуются с результатами нейтронно-активационного метода.

Способ определения сурьмы (1Н) позволяет с высокой чувствительностью и избирательностью определять сурьму в сложных растворах с ультрамалым содержанием сурьмы, в природных объектах как содержащих, так и не содержащих большие количества висмута, меди, ртути, свинца, теллура, селена и других элементов, без предварительного определения от основы, что обеспечивает экспрессность определения сурьмы, при этом определение сурьмы протекает в течение 1-10 мин в зависимости от содержания ее в объекте.

Использование способа определения сурьмы обеспечивает повышение чувствительности за счет разделения стадий адсорбции органического реагента и стадии концентрирования элемента.

Изобретение способствует решению проблемы охраны окружающей среды, обеспечивая эффективный способ контроля природных вод на содержание в них таких элементов-токсикантов, какими и является сурьма, а также позволяет использовать предлагаемый модифицированный электрод в-проточных ячейках при определении малых содержаний сурьмы.

Формула изобретения

Способ инверсионного вольт-амперо5 метрического определения сурьмы на модифицированном электроде, включающий адсорбцию органического реагента и концентрирование сурьмы на поверхности графитового электрода в кислом растворе HCI

10 с последующим электрохимическим превращением концентрата, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности, селективности и экспрессности определения, стадии модифицирован ия

15 поверхности электрода и концентрирова-— ния сурьмы осуществляют раздельно, причем сначала проводят адсорбцию иэ раствора 1 10 — 2,5 ° 10 М по малахитовому зеленому в растворе 0,05-0,1 М КО в

20 интервале потенциалов 0,2 — 0,1 В s течение

1,5 — 3,0 мин, после чего электрод помещают в кислый анализируемый раствор HCI и проводят концентрирование сурьмы в интервале потенциалов 0,8-.-0,9 В с последующей

25 регистрацией вольтамперной кривой в интервале потенциалов от 0,9 до 0,55 В в отсутствие малахитового зеленого.

1693520

09 05

Составитель Т. Николаева

Техред M.Moðãåèòàë Корректор A.Oñàóëåíêî и.

Редактор M.Бланар

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

Заказ 4074 - Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 3035, Москва, ж-35, Раушская наб., 4/5