Способ определения применимости инверсионной вольтамперометрии для анализа анионов и органических соединений

Способ определения применимости инверсионной вольтамперометрии для анализа анионов и органических соединений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к инверсионным вольтакмерометрическим способам определения анионов и органических соединений. Цель изобретения - увеличение экспрессности определения применимости ИВА для анализа анионов и органических соединений. Цель достигается тем, что регистрируют анодную поляризационную индифферентного раствора электролита в отсутствие и присутствии исследуемого соединения . Наличие на второй поляризационной кривой анодной волны указывает на применимость ИВА в данном растворе на данном электроде, а интервал псгенциалов, в котором укладывается ьэлнс. при ее минимальной концентрации, является оптимальным интервалом, в котором необходимо вести электролиз. Способ применим для определения ТеО ТеО| Вг, СГ, SeO| CNS, S20, тиоглюкозы, ОЭФФ, ЭФТА, циануровой кислоты. 2 ил. с г С/

союз совета их социллистических

РЕСПУБЛИК (Sf)5 С 01 И 27/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,К СВИЩТЕЛЬСТВУ

С-: .

СЛ

М) СгЭ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОТКРытиям

ПРИ fHHT СССР

f (21) 4632996/25 (2?.) 06. 01.89 (46) 23 ° 01 9? ° Бюл. И 3 (71) Тюменский государственный университет (72) h).Í. )Кихарев (53) 543,253 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

13578?2, кл. С 01 К 27/48, 1987.

Авторское свидетельство СССР

h1 105/839, кл. С "-1 N 27/48, 1983. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИР ПРИМЕНИМОСТИ

ИНВЕРСИОННОЙ ВОЛЬТАМПЕРОИЕТРИИ ДЛЯ

АНАЛИЗА АНИОНОВ И ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ (57) Изобретение относится к аналитической химии, в частности к инверсионным вольтамлерометрическим способам определения анионов и органичесИзобретение относится к аналитической химии, в частности к инверсионным вольтамперометрическим способам определения анионов и органических соединений.

Цель изобретения - повышение экспрессности определения применимости инверсиомной вольтамперометрии определения анионов.

На фиг.1 и 2 показаны кривые, поясняющие предлагаемый способ.

Указанн .я цегь остигсгтся снятием в ди".3мич=-cких условиях анодных поляризационных кривых в изучаемом растворе электролита . При этом регистрируется анодная поляризационная кри„„Яф„, 17О7523 д1

2 ких соединений. Цель изобретения увеличение экспрессности определения применимости ИВА для анализа анионов и органических соединений. Цель дос.тигается тем, что регистрируют анодную поляризационную индиФФерентного раствора электролита в отсутствие и присутствии исследуемого соединения. Наличие на второй поляризационной кривой анодной волны указывает на применимость ИВА в данном растворе на данном электроде, а интервал по гнциалов, в котором укладывается элн при ее минимальной концентрации, является оптимальным интервалом, в котором необходимо вести электролиз.

Способ применим для определения Тео

ТеО, Br, С1, SeOg, CNS, 3 0 тиоглюкозы, ОЭФФ, ЭФТА, циануровой кислоты. 2 ил. вая Фонового электролита в отсутствие анионов от потенциала, при. котором начинается. разряд ионов Фона или разложение воды Е до потенциала растворения электрода (на сколько позволяет диаграммная лента), нап-. ример, до +0,40 В (отн. нас ° к.э.) °

После добавления в Фоновый электролит раствора, содержащего изучаемый анион в концентрации порядка 10- з М, снова регистрируется анодная поллризационная кривая в том же диапазо".ÿ потенциалов от потенциала Е. Есл,1 í" анодной поляризационной кривой в присутствии анализируемого аниона регистрируется полярографическая вол-

3 1707523 4 на, то это является признаком применимости инверсионной вольтамперометрии для данного аниона ° Величина и форма волны.на вольтамперометричес%

5 кой криеои зависит от электрохимической активности изучаемого иона или соединения и характера их взаимодей) ствия с индикаторным электродом. Чем больше высота волны при одинаковой концентрации аниона в растворе, тем меньшую конце нтра цию можно определить способом инверсионной вольтамлерометрии, т.е. тем более чувствительным окажется этот способ на данный анион. При этом потенциал достижения предельного тока волны является потенциалом электролиза Ед. Регистрируя

2-3-анодные поляризационные кривые с различным содержанием анионов в растворе, по минимальной волне аниона определяют оптимальный интервал потенциала накопления Е> в котором необходимо проводить злектролиз с целью определения анионое способом инверсионной еольтаиперометрии.

Пример 1. В обычную трехэлектродную электрохимическую ячейку заливают 40 мл 0,05 М раствора тетрабората натрия в качес-.ве индифферентного электролита. В яч йку с раствором опускают серебряный электрод с хорошо отшлифованной поверхностью и тщательно промытый бидистилироеанной водой.

Раствор продувают инертным газом, например, аргоном высокой частоты в течение 10-15 мин, после чего снимают поляризационную кривую (фоновую кривую). Для фона 0,05 М Na с таким расчетом, чтобы концентрация изучаемого иона в ячейке стала не ниже 10 4 М. После добавления исследуемого раствора про дувку следует продолжать еще 2-3 мин, а затем снять анодную поляризационную кривую раствора,, содержащего исследуемый ион, в том же интервале потенциалое, в том же режиме развертки (кривая 2 на фиг.1). По виду второй поляризационной кривой видно, что теллурит-ион, находящийся в растворе, взаимодействует. с серебряным электродом и может накапливаться в виде осадка в исследуемом растворе электролита, причем оптимальный интервал потенциалов накопления осадка совпадает с рбпастью потенциалов

> в которой находится волна, т.е. в области О,?5-0,26 В (отн. нас. к.э .)., При изучении зависимости значения тока пика теллурит-иона на фоне

0,05 М Na от потенциала электролиза способом им ее рс ионной воль тампе-. рометрии следует, что и максимум этой зависимости находится в области потенциалов ".-,24-0,26 В °

Пример 2, Устанавливают применимость ИВЯ для определения карбонат-иона, у которого ПРд се = 1,2»

»10, в растворе 0,05 М Ха, В От на серебряном электроде.

Для этого электрохимическуЮ ячейку заливают 40 мл 0,05 M Na B40g в качестве индифферентного электролита.

В ячейку с раствором опускают дисковый серебряный электрод с зеркально отшлифованной поверхностью, тщательно промытый бидистиллированной водой.

Раствор продувают инертным газом, например аргоном высокой чистоты, в течение 10-15 мин, после чего регистрируют поляризационную кривую (фоновую линию) от начального потенциала

+ 0,100 В до + 0,360 В (кривая 1 на фиг.1). Если Фоновая линия не искажена протеканием посторонних процес" сов (из-за возможного присутствия электроактивных примесей), то приступают к пг. верке воэможности определения кароонат-ионов и нахождению оптимальных условий накопления его в виде осадка на поверхности электрода для количественного определения.

5 1707523 6

С этой целью в раствор индифферентного электролита, находящегося в ячейке, добавляют из стандартного раствора Na CO (C = 1 10 г М) 2-3 мл.

После добавления указанного количества исследуемого раствора в ячейку продолжают продувку раствора инертным газом еще 2-3 мин. Затем снимают в потенциодинамическом ре- 10 жиме анодную поляризационную кривую раствора, содержащего исследуемый ион в том же интервале потенциалов и в том же режиме развертки, что и фоновый электролит (кривая 3 на

15 фиг.1). По виду поляризационной кривой 3 видно, что образующийся труднорастворимый осадок Ay

Пример 3. Известно, что гид(рованадат-ион образует с серебром 25 труднорастворимое соединение с ПР-=- 2 10 . Проверяют применимость способа инверсионной вольтамперометрии для определения гидрованадат-ионов в растворе 0,05 M ИагВоО7 на сереб- 30 ряном электроде. С этой целью в электрохимическую ячейку заливают

40 мл 0,05 М ИагВ ОТ в качестве индифферентного электролита. В ячейку с РаствОРом опускают .Дисковый сереб- З ряный электрод с зеркально отполированной поверхностью, тщательно промы тый бидистиллированной водой. Раствор продувают инертным газом в течение 10- 15 мин, после чего регистри- 40 руют поляризационную кривую (фоновую линию) в потенциодинамическом режиме от начального потенциала + 0,100 В до + 0,360 В (кривая 1 на фиг.1).

Убедившись в том, что фоновая линия 4> . не искажена протеканием посторонних процессов (из-за возможного присутствия электрохимически активных посторонних примесей), приступают к проверке возможности определения гидроL ванадат-иона в растворе. Для этого в раствор индифферентного электролита, находящегося в ячейке, добавляют из стандартного раствора гидрованадатиона (С = 1 ° 10 l) 2-3 мл с таким

55 расче том, ч1 О.ы с i 0 конь -hòрация в

-Ч ячейке была около 10 М. После добавления указанного количества исследуемого раствора в ячейку продолжают продувку раствора еще 2-3 мин инертньм газом. Затем снимают в потенциодинамическом режиме анодную поляризационную кривую раствора,содержащего исследуемый ион в том же интерв-ле потенциалов и в том же режиме развертки, что и фоновый электролит (кривая 4 на фиг. 1). f1o виду поляризационной кривой 5 видно, что образующийся осадок серебра с гидрованадат-ионом осаждается на пов"рхности электрода, о чем свидетельствует волна на поляризационной кривой в интервале потенциалов 0,34-0,35 В.

При изучении зависимости значения тока пика от потенциала электролиза способом инверсионной вольтамперометрии максимальное значение тока пика наблюдается B области потенциалов

6,35-0,37 В что достаточно точно подтверждает лредлагаемый способ экспрессного определения возможности использования инверсионной вольтамперометрии и нахождение оптимальной области потенциалов.

Пример 4. Проверяют возможность определения оксиэтииедендифосфоновой кислоты (ОЭДФ) методом инверсио,,ной вольтамперометрии в растворе

0,1 М КЮ на амальгамном пленочном электроде, а также область потенциалов, в которой необходимо накапли,вать соединение ОЭДФ с материалом электрода с целью количественного ее определения. Для этого в электрохими-! ческую ячейку заливают 40 мл О,; M

KNQ> в качестве индифферентного электролита. В ячейку с раствором опускают пленочный амальгамный электрод с промытой бидистиллятом свежсй поверхностью. Раствор продувают инертным газом, например аргоном высокой чистоты, в течение 10-15 мин, после чего регистрируют поляризационную кривую (фоновую линию) от начального потенциала - 0,200 В до + 0,400 8 (кривая 1 на фиг.3). Если фоновая линия не искажена протеканием посторонних процессов (из-за возможного присутствия электроактивных примесей) то проверяют возможность определения ОЭДФ методом инверсионной вольтамперометрии и оптимальный интервал потенциалов, в котором необходимо

ПРОВОДИi- ЭпеК1Ролиз. Для этого в раствор 0,1 M KNOg из стандартного раствора 10 з М ОЭДФ добавляют 0,5 мл

После добавления в ячейку указанно17075 го количества исследуемого раствора продолжают продувку раствора инертным газом еще 2-3 мин. 3aтем снимают в потенциодинамическом режиме анодную поляризационную кривую раствора, содержащего ОЭДФ в том же интервале потенциалов и в том же режиме развертки, что и фоновый электролит (кривая 2 на фиг.3). по виду поляризационной кривой 2 видно, что эа счет протекания процесса образования адсорбирующегося комплекса на электроде при взаимодействии с ОЭДФ регистрируется анодная волна. Предельный ток достигается при потенциале + 0,20 В (отн. нас. к.э.).

Аналогичным путем была подтверждена возможность определения тиоглюко-. зы и найден оптимальный интервал по- jQ тенциалов на том же индифферентном фоне 0,1 KN03 (кривая 3 на фиг.3).

Предла гаемым способом подт верждена воэможность определения на фоне 25

0,1 М KNOT комплексообразователя этилендиаминтетраацетата (ЭДТА) и оптимальной области потенциалов при его накоплении инверсионновольтамперометрическим путем (кривая 4 на фиг.3),30

Таким образом, были подтверждены принципиальные воэможности определения ионов способом инверсионной вольтамперометрии и экспрессивного

23 в нахождения условий, их опредения для ионов.

Формула изобретения

Способ определения применимости инверсионной вольтамперометрии для анализа анионов и органических соединений путем концентрирования веществ, из исследуемого раствора на поверхности электрода в виде малорастворимого. осадка или адсорбированньис комплексов с последующим растворением в потенциодинамическом режиме, отличающий с я тем, что, с целью обеспечения воэможности оценки применимости инверсионной вольт.амперометрии при определении содержания анионов и органических соединений, регистрируют сначала анодную поляриэационную кривую индифферентного раствора электролита в отсутствие, изучаемого аниона, с последующей регистрацией второй анодной поляриэационной кривой в TQMwe режиме и. интервале потенциалов, но в присутствии в растворе изучаемого аниона в количестве . 10 М, и при появлении второй поляризационной кривой анодной волны проводят электролиз в интервале потенциагов, в котором регистрируется волна при ее минимально различимой ве мчине, соответствующей минимальной концентрации.

+0100

1707523

Е, — .аза ага аи 000 -olo -ага

@иг. 2 . Составитель Т. Николаева

Редактор Н. Лазаренко Техред M.фрргентвл . Корректор- M ° Самборская

Заказ 263 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государс.земного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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