Способ кулонометрического анализа

Способ кулонометрического анализа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соввтскмх

Социалмстмчвсимх

Республик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ

< 648896 (6l) Дополнительное к авт. cBHil-ву (22) Заявлено 18.05.77 (21) 2488916/18-25 с присоединением заявки № и (51) М. Кл, G 01 N 27/12

Гюеу1врственный нфинтнт

СССР нн данам нзобретеннй

N OTKPbITIIN (23) Приоритет

Опубликовано 25.02.79. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 25.02.79 (53) УДК

243.547 (088.8) (72) А вторн изобретения

А. Н. Могилевский, И. С. Скляренко, И,Г. Сентюрин и И. А. Трифонова

Ордена Ленина институт геохимии и аналитической химии им. В, И. Лобачевского (71) Заявитель (54) СПОСОБ КУЛОНОМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

Изобретение касается электротехнических методов анализа и может использоваться для определения малых количеств вещества, Известный способ кулонометрического анализа с использованием развертки потенциала рабочего электрода электролитической ячейки. Определение количества элемента в этом способе проводилось по площади между кривыми "сила тока-время" (1) .

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ кулонометрического анализа, заключающийся в линейной развертке потенциала определяемого элемента, при этом запи-. сывают зависимость тока электролиза от потенциала, а содержание определяемого элемента оценивают по максимальной величине тока (с учетом величины фонового тока) (2).

Недостатками такого способа анализа являются зависимость максимальной величины тока электролиза от скорости изменения потенциала, что приводит к погрешности анализа при изменениях скорости развертки в процессе анализа, а также необходимость записи фонового тока для

его учета.

Цель изобретения — повышение точности и упрощение анализа.

Это достигается тем, что ток электролиза интегрируют при прямом и обратном направлениях линейной развертки потенциала и определяют содержание анализируемого элемента по разности величин интегралов. Интегрирование тока электролиза существенно снижает влияние нестабильности скорости развертки на результат анализа, а использование двух направлений развертки потенциала (прямого и обратного) в сочетании с интегрированием тока позволяет автоматически учесть фоновый ток.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображены: зависимость потенциала рабочего электрода от времени (прямая и обратная развертка потенциала в области формального потенциала Е определяемого элемента) (а) и зависимость тока электролиза от времени или, что то же самое при линейной развертке, от потенциала: 1 — фоновый ток (б). (p.

При проведении кулонометрического анализа по предлагаемому способу раствор с определяемым элементом помешают в трехэлектродную электролитическую ячейку и линейно увеличивают и уменьшают потенциал рабочего электрода с помощью потенциостата.

Изменения потенциала осуществляют в области формального потенциала Ео определяемого элемента (эпюра "а" чертежа). При совпадении мгновенного значения потенциала рабочего электрода с формальным потенциалом определяемого элемента величина тока электролиза достигает экстремума. Вид экстремума (максимум или минимум) зависит от направления разв ертки (эпюра "б" чертежа). Полярность фонового тока . Э, „в отличие от полярности тока электролиза определяемого элемента,не зависит от направления развертки, Поэтому при интегрировании тока электролиза отдельно при прямом и обратном направлениях развертки (и при условии совпадения потенциалов начала и конца интегрирования) разность величин полученных интегралов будет пропорциональна только содержанию определяемого элемента и не будет зависеть от величины фонового тока Д, .

На эпюре "б" указанные интегралы токов для наглядности выделены различной штриховкой— площадь с вертикальной штриховкой соответствует интегралу тока при прямом направлении развертки, а площадь с горизонтальной штриховкой — интегралу тока при обратном направлении развертки. При колебаниях скорости развертки потенциала величины токов электролиза в экстремуме изменяются, однако величины интегралов сохраняются неизменными, что повышает точность и чувствительность анализа. Отсутствие необходимости измерять фоновый ток уйрощает процесс анализа.

Предложенный способ проверялся нами на ряде электрохимических систем (Cu )Cu

Feý /Fe2 Ро «Ф/Роз )

В качестве примера приводятся определения малых содержаний железа.

Использовалась трехэлектродная ячейка с платиновьЬти электродами. Количество железа в ячейке 2,81 мкг. В качестве электролита применялась 1 М HCl. Область изменения потенциала

48896 а рабочего электрода — от +200 мВ до +700 мВ (и обратно) относительно насьпценпого каломельного электрода. Скорость развертки составила

2 В/час, Фоновый ток в условиях опыта составлял

10 мкА. Ток в точках экстремумов составлял соответственно 12,9 мкА и 7,1 мкА.

В качестве интегратора использовался преобразователь "напряжение-частота" класса 0,1 со счетчиком импульсов типа Ф 588.

1п Показания интегратора при измерениях в укаэанных условиях составляли 9,68 10 з кл. Учитывая известное соотношение

A.Q.

Ф/Ф

15 9ИОО и где W — количество вещества;

А — атомный вес элемента; и — число электронов, принимающих участие в реакции;

29 Q — количество электричества, црошедшее через ячейку, укаэанному количеству электричества соответствует (А =55,84, n= 1) количество железа 9t 2,80мкт (примечание: показания интегратора подставляли в формулу с

25 коэффициентом 0,5). Погрешность анализа составила = 0,3%.

Формула изобретения

36 Способ кулонометрического анализа, заключающийся в линейной развертке потенциала определяемого элемента с интегрированием тока электролиза, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения анализа, 3$ ток электролиза интегрируют при прямом и обратном направлениях развертки потенциала и по . разности величин интегралов определяют содержание анализируемого элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Делакей П, Новые приборы и методы в электрохимии. М.-Л., 1957, с.341.

2.Скляренко И.С., Чебукова ТМ, ЖАХ, 26,3, с. 4, 67, 1971.

648896

Составитель И Фузеина

Техред О. Андрейко

Редактор Л. Лашкова

Закаэ 546/41

Корректор Л. Веселовскзв

Тираж 1089 По дни сное

НН КИПИ Государственного комитета СССР но делам нэобретеннй и открытий

1) 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушскяя наб., д.4/S

Филиал ППН * Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4