Способ потенциометрического титрования цианидов с индифферентными электродами Советский патент 1984 года по МПК G01N27/48 

СО 05 Ю

1

Изобретение относится к аналитической химии, к способам определения цианидов и предназначается для контроля за их содержанием в сточны .водах золотоизвлекательных фабрик и других производств, а также в исследовательской работе.

Известен фотоколориметрический способ определения цианидов, основанный на образовании окрашенного продукта с цианидом и бензидином. По этому способу цианиды переводят бромциан, добавляя к анализируемому раствору бромную воду. Реакция между бромхщаном, пиридином и бензидином сопровождается образованием глутаконового альдегида интенсивно красного цвета. По величине оптической плотности при 490-520 нм рассчитывают содержание цианид-ионон по предварительно построенному градуировочному графику СО.

Недостатком этого способа является сложность проведения анализа, необходимость использовать токсические вещества, обладающие высокой канцерогенностью (бензидин), а такж длительность анализа, окраска развивается в течение 30-40 мин. Определению мешают роданиды.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ потенциометрического титрования цианидов с индифферентными элек родами, включающий определение концентрации цианидов путем построения градуировочной кривой Е-С.

В известном способе используют титрование без наложения ЭДС с применением вращающегося платинового электрода и меркуриодного насыщенного электрода в качестве сравнения Определение ведут на фоне 0,2 н. аммиачного буфера, покрывая поверхность жидким парафином. Сумму цианидов и роданидов титруют с использованием каломельного электрода после прибавления 5 мл 5%-ного рас вора желатина и 1 н. HNO до слабокислой реакции 2.

Недостатком известного способа является низкая селективность, определению мешают иодиды, бромиды, хлориды, роданиды, тиоды, жирные кислоты и др., а также окрашивающие раствор вещества. Последние мешают и при перегонке, так как они перегоняются с паром. Жирные кислоты вызывают нечеткий переход окраски

96222 .

индикатора. Метод отличается невысокой чувствительностью. В пробе определяется не более 0,5 мг/л цианида, процедура определения занима5 ет не менее 40 мин.

Целью изобретения является повышение селективности определения. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определе10 ния цианидов, включакяцему определение концентрации цианидов путем построения градуировочной кривой Е-С, устанавливают в растворе, содержащем цианид-ионы, рН 5,5-7,2, вво15 дят окислительно-восстановительные ферменты (полифенолоксидазы, пероксидазы) и регистрируют изменение

окислительно-восстановительного потенциала,

2QВ основе способа лежит ингибирующее действие цианидов на окислительно-восстановительные ферменты. Цианиды определяют по величине скачка потенциала 2fE/4t, пропорционального активности ферментов (о-дифенолоксидазы и пероксидазы) с использованием платинового или графитового электродов.

Присутствие цианид-ионов значительно замедляет скорость каталитического окисления фенолов о -дифенолоксидазой и пероксидазой, определенную как дЕ, что иллюстрируется в табл.1, а также снижает величину скачка окислительно-восстано5 вительного потенциала, возникающего вследствие реакции фермента с субстратом. Существует положительная корреляция между окислительно-восстановительным потеациалом реакционной смеси и содержанием цианид-ионов в растворах (табл, 2), Это свойство использовано для определения цианидов,

5Окислительно-восстановительный

потенциал в смеси обусловлен образованием пары хинон - гидрохинон за счет окисления вводимого фенола ферментами,

В табл. 1 приведено изменение окислительно-восстановительного потенциала системы фермент - субстрат в присутствии цианид-ионов (для 5 пероксидазы рН 7,2, Сфен 1 Сфер« мг/л; Сц Q 0,3%: для ОДФОрН 5,8; С„, 1-10-4 С,

ферм 1 мг/л). 68 Гваякоя пероксидаза Гваякол пероксидаза +Н202- fKCN в концентрации, мг/л:.

Хлорогеновая кислота- 4-пероксидаза

Хлорогеновая кислота4 4пероксидаза +Hj02+ KCN в концентрации

мг/л:

100

10

1

0,1 0,05

Кофейная кислота 4 пёрсидаза Н202

Кофейная кислота ч- персидаза +H202+KCN в кцентрации, мг/л:

100

10

1

0,1 0,05 fO

Зависимость ЛЕ/л системы хлорогеновая кислота - пероксидаза и кофейная кислота - пероксидаза от концентрации цианид-ионов (, - 1 мг/л; Сфе„ 1-1СГ М; С « 0,3%) приведена в табл. 2.

Таблица 2

45 35

25 18 16 10 70 0,5

29 20 10 0,5

В табл. 3 приведена зависимость AE/At системы пирокатехин - о -дифенолоксидаза от концентрации цианидионов (рН ,5,8; 1 мг/л.

С.пктх -I ) . Пирокатехин-fo -дифенолоксидаза +KCN в концентрации, мг/л:

Таблица 3

диаграммной ленты вводят в реакционную смесь (1 мл) 1-10 М раствор пирокатехина. Запись продолжают до максимума или до выхода потенциала на плато. Концентрацию находят по калибровочному графику Е-С или dE/4t - tg CCN-.

Пример 3. К раствору (9 мл), содержащему О,1-100 мг CN, рН 7,2 добавляют 0,1 мг пероксидазы. Через 2 мин после стабилизации потенциала включают самописец и вводят одновременно (1 мп) раствора кофейной или хлорогеновой кислот, а также 0,1 мл 30%-ной Д в примере 1.

Результаты определения цианид-ионов в искусственных стоках предлагаемым и аргентометрическим способом приведены в табл. А.

Таблица 4

СПОСОБ ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОГО ТИТРОВАНИЯ ЦИАНИДОВ С ИНДИФФЕРЕНТНЫМИ ЭЛЕКТРОДАМИ, включающий определение концентрации цианидов путем построения градуировочной кривой Е-С, отличающийс я тем, что, с целью повышения селективности определения, устанавливают в растворе, содержащем цианид-ионы, рН 5,5 7,2, вводят окислительно-восстановительные ферменты и регистрируют изменение окислительно-восстановительного потенциала.

Оптимальными условиями для определения цианидов является ,5 7,2, где величина окислительно-восстановительного потенциала надежно измеряется, и продукты окисления устойчивы.

Пример 1. К раствору (9мл содержащему неизвестное количество CN. добавляют пероксидазу и включают мешалку (1000-1200 об/мин). Через 2 мин в реакционную смесь помещают платиновый (графитовый) и насьш{енные каломельные электроды, ожидают стабилизации потенциала (1 мин) и одновременно с введением фенола (1 мл) 1-10 - 1-10%1 раствор вводят 30%-ную перекись водорода (OJ1 мл) . На потенциометре KCII-4 скоммутированного с рН-121 записывают кривую измерения потенциала. Запись заканчивают после начала спад потенциала или выхода на плато. Концентрацию находят по предварительно построенному калибровочному графику. Пример 2. К раствору (9 мл) содержащему 0,1-1рр,мг/л CN, ,8 добавляют 1 мг ацетонового препарата ОДФО, включают, мешалку и при перемешивании (1600-1800 об/мин) вводят пару электродов - платина (графит) насыщенный каломельный. После стабилизации потенциала (1-2 мин) включаю самописец, а после прохождения 1 см Предлагаемый способ по сравнению известным аргентометрическим позоляет сократить время анализа табл. 5). лица ё2ёМ5 2 22иза мин Предлагаемый Г Известный способ I способ Отгонка Отсутствует Экстракция жирных кислот Титрованиа Запись скислительновосстановительногоОтсутствует потенциала Титрование холостой пробы Отсутствует

711096228

npeHMymectBOM предлагаемого спо руемого раствора, так как галогены,

соба является проведение определенияроданиды и т.д. не мешают опредецианидов непосредственно из анализи- лению.