Способ потенционметрического определения концентрации ионов кальция в воде Советский патент 1984 года по МПК G01N27/30 

00

л

эо . Изобретение относится к методам физико-химического анализа и может быть использовано в различных отрас лях промьшшенности, например, для контроля качества обессоленных вод по ионам кальция. Известен объемный трилонометрический способ определения кальция в воде Cl. j . Данный способ используется в качестве основного при анализе воды пара и отложений при определении кальция, он дает воспроизводимые и достоверные результаты-только пос ле отделения мешакяцих 2-валентных катионов при концентрации не менее О,2 мг/л. Известен потенциометрический способ определения кальция в воде с помощью кальцийчувствительного электрода с жидкостной мембраной типа Orion 9320, который позволяет определять концентрацию ионов кальция в диапазоне концентраций 1+10 мг/л кальция и выше С 2 }. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является способ потенциометрического определения концентрации ионов каль ция в воде, включающий измерения понтенциала пленочного кальцийселек тивного электрода на основе поливи нилхлорида, тригексйлфосфата и тено илтрифторацетона в анализируемых калибровочных растворах ГзЗ. Известный электрод используется в лабораторной практике и в промышленнЕлх условиях для регулирован 1Я .активности ионов кальция в водных растворах. Диапазон измеряемых концентраций S.-IQ-I моль/л (рСа 0,65)- 10 моль/ (рСа-4,0), т.е. от 20 г/л до 4 мг/л Концентрационный элемент при изм рении имеет следующий вид: Ag, AgCl CaCl2 lo , пленочная мембрана, анализируемый раствор ,5-10 ед. насыщенный КС1, Ag, AgCl. Недостатком известного способа является низкая чувствительность пл ночного мембранного электрода {плен ка мембраны состоит из поливинилхло рида, тригексйлфосфата и теноилтрифторацетона. в соотношении 1:3:1, поэтому с помощь о кальцийселективного электрода ЭМ-Са-0,1 можно опре делять концентрацию ионов не менее 4,0 ед. рСа (4мг/л) в темпера турном интервале . Целью изобретения является повышение чувствительности и расширение диапазона измерений. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу потенциометрического определения концентрации ионов кальция в воде, включающему измерение потенциала пленочного кальцийселективного электрода на основе поливинилхлорида, тригексйлфосфата и теноилтрифторацетона в анализируемых и,калибровочных растворах, в оба раствора вводят гидроксид натрия в количестве 0,130,40 г/л, а в качестве внутреннего раствора кальций селективного электрода используют раствор хлорида кальция с концентрацией 5-10 1-ЮЗ моль/л с добавкой гидроксида натрия в количестве 5 -10 110 моль/л. Измерения потенциала индикаторного электрода проводят при 20-25 С относительно хлорсеребряного электрода сравнения в насыщенном растворе хлорида калия. Для увеличения стабильности измерений используют допэлнительно к основному промежуточный электролитический ключ, в котором создают постоянный напор и приток 10%-ного раствора нитрата натрия, препятствующие диффузии ионов калия из электрода сравнения. Введение фонового электролита в анализируемые и калибровочные растворы в виде гидроксида натрия в количестве 0,13-0,40 г/л и использование в качестве внутреннего раствора кальцийселективного электрода Ю -моль/л хлорида кальция с. добавкой 10 , моль/л гидроксида натрия позволило снизить диффузионные потенциалы внутри и снаружи пленочной мембраны, увеличить чувствительность, уменьшить погрешность электрода и расширить диапазон измерения до 5,90 ед. рСа (до 0,1 мг/л). Использование 10%-ного раствора нитрата натрия в промежуточном электролитическом ключе уменьшает попадание ионов калия, влияющих на селективность электрода. Пример. Определения концентрации ионов кальция в обессоленной воде прямым потенциометрическим способом, в котором использован концентрационный элемент: Ag, AgCl, 10 моль/л CaCl2, 10 моль/л КаОН, пленочная мембрана (поливинилхлорид, тригексиолфосфат, теноилтрифторацетон), анализируемый раствор, фоновый электролит NaOH в количестве 0,130,40 г/л, промежуточный электролитический ключ и емкость с 10%-ным ИаКОд, основной элekтpoлитичecкий ключ и емкость с насыщенным КС1, Ag, AgCl. После снятия градуировочной характеристики электрода ЭМ-Са-01 в стандартных растворах хлорида кальция с добавкой гидроксида натрия в количестве 0,13-0,40 г/л проводились прямые потенциометрические измерения концентрации ионов кальция в анализируемом растворе. Для этого в Eiero добавлялся также гидроксйд натрия, сравнительные измерения потенциала индикаторного пленочного электрода проводились при 20-25С относительно стандартного хлорсеребряного электрода в насьпценном растворе хлорида калия. Для увеличения стабильности; измерений использовался дополнительно к основному промежуточный электролитический ключ.

Погрешность измерения электродов ЭМ-Са-01 р диапазоне концентраций до

5,90 ед. (0,1-мг/л} при рН растворов полученных с помощью добавки гидроксида натрия в количестве 0,13-0,40 г/л, не превьйиала + 2 мВ.

В табл.Ч дана зависимость чувствительности и пбЬрешности измерений в предлагаемом способе от состава фонового электролита анализируемых и калибровочных растворов в диапазоне концентраций 0,1 мг/л 10 мг/л ионов кальция.

Таблица 1

СПОСОБ ПОТЕНЦИШЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ИОНрВ КАЛЬЦИЯ В ВОДЕ, включакяций измерение потенциала пленочного кальцийселек тивного электрода на основе поливинилхлорида, тригексилфосфата. и теноилтрифторацетона в анализируемых и калибровочных растворах, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и расширения диапазона измерений, в оба раствора вводят гидроксид натрия в количестве 0,13-0,40 г/л, а в качестве внутреннего раствора кальцийселективного электрода используют раствор хлорида кальция концентрацией 5-10 -It10 моль/л с добавкой гид- § :роксида натрия в количестве -10 2 моль/л.

В табл. 2 дана зависимость чувствительности и погрешности измерений в предлагаемом способе от рН анали- :,« В табл. 3 дана зависимость чунствительности и погрешности измерений в предлагаемом способе от состава

-3

10 моль/л CaCl2-«3510 моль/л NaOH

Таблица 2

2

12

33 зируемых и калибровочных растворов в диапазоне концентраций 0,1 мг/л.Ю мг/л. приэлектродного раствора в диапазоне концентраций 0,1 мг/л 10 мг/л. Таблица 3

В табл. 4 дано время непрерывной работы индикаторного электрода в заВремя непрерывной

Состав приэлектродработы электрода, ч ного раствора

.Продолжение табл. 3

висимости от состава приэлектродного раствора.

Таблица 4

Примечание