Способ полярографического определения перхлорат-ионов Советский патент 1985 года по МПК G01N27/48 

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к полярографическим методам определения оки лителей, и может быть использовано при определении,ионов СРО в раство pax и препарате - хлорнокислом магнии Mg(C10)2;HgO, используемом в качестве кормовой добавки для животных. Известен способ, в котором предельный ток полярографических волн пропорционален концентрации ионов СЕО в интервале относительно больших концентраций перхлорат-ионов от 3 10 до . Система состоит .из 9,25- Мо (VI) в GJ, 1 М Н (НСе+НСВО) в присутствии различных количество 1 J. В этом способе oivcyTCTsyeT необходимое требование соблюдения уравнения кC(-.g(5- , т.е. линейность зависимости ток - концентрация. Оди из компонентов этой смеси содержит определяемый ион СЮ, поэтому такие условия нельзя использовать для определения неизвестных количеств перхлоратионов. Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ полярографического определен перхлорат-ионов, включающий использование каталитической системы молибден (VI) - кислота - перхлорат ион с измерением каталитического тока 2 J. В известном способе прямолинейная зависимость каталитического ток от концентрации ионов СЕОц., получен ная при 25С, имеет вид i ..kC-..- и сохраняется в области Cf04 больших концентраций перхлорат-ионо от 2 М.Каталитический ток сильно уменьшается в присутствии хлорид-ионов, поэтому использование известных условий мoжet обеспечить только весьма узкий диапазон опреде ления перхлорат-ионов. Целью изобретения является расши рение диапазона определяемых концен раций. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу полярографического определения перхлорат ионов, включаюш;ему использование каталитической системы молибден (VI) - кислота - перхлорат-ион с и мерением каталитического тока, пол рографируют раствор, содержащий 210 -З-Ю- М молибдена (VI) и 5 - соляной кислоты при 25-40 с, затем вводят анализируемый раствор перхлорат-ионов и измеряют возрастание каталитического тока. : Основное преимущество такой системы (2-10- -3-10--М Мо (VI) и ЗИО. HCI, t 25-40C) состоит в том, что необходимый каталитический эффект достигается уже при малом содержании в растворе иона , а именно при . Прямая пропорциональность между величиной каталитического тока и концентрацией перхлорат-ионов описывается уравнением .{д- вместо уравнения в известном способе. Это обеспечивает больший угол наклона градуировочной прямой, т.е. -определение более низких концентраций. Прямая пропорциональность между величиной каталитического тока и содержанием СРО в растворе наблюдается в широком пределе изменения концентраций иона, а именно от 2 -10 до сео;. Большой температурный коэффициент каталитического тока обеспечивает снижение границы определяемых концентраций иона Сео в растворе, достигающей при 40°С. - Расширение диапазона определяемых концентраций перхлорат-иона достигается выбором концентрации катализатора Мо (71) , лежащей в пределах 2-10 -3-10 М, при меньшей концентрации катализатора чувствительность определения уменьшается в результате малого прироста каталитической волны; увеличение конценттрации Мо (VI) больше 3 Ю М в растворе с мальм содержанием CiO приводит к уменьшению отношения прироста каталитической волны к высоте диффузионной волны Мо (VI) (1л)Выбор концентрации катализатора Мо (VI) представлен в табл. 1. ,05 М, Ссео 5-10- М, ); Ьк суммарная каталитическая волна; Mc{vt) диффузионная волна Мо (VI); ДЬц - прирост каталитического тока после введения перхлоратиона).

Таблица 1

СПОСОБ ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРХЛОРАТ-ИОНОВ, включающий использование каталитической систеквл молибден (VI) - кислота - перхлорат - ион с измерением каталитического тока, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона одределяемых концентраций, полярографируют раствор, со10- - 3 ч-4 держащий 2 10 М молибдена (VI) и 5-10 -1-10 м соляной кислоты при 25-40°С, затем вводят анализируемый раствор перхлорат-ионов и измеряют возрастание каталитического тока. (Л

6.5

5,5

Расширение диапазона определяемых концентраций перхлорат-иона достигается также выбором концентрации фонового электролита НС, лежащей в пределах 0,05-0,1 М. Использовать концентрации фонового электролита меньше 0,05 М в -полярографическом анализе не рекомендуется вследствие уменьшения электропроводности. Увеличение концентрации нее вьш1е 0,1 М вызывает сильное уменьшение прироста каталитической волны.

Выбор концентрации фонового электролита HCt представлен в табл. 2.

Кроме того, указанное расширение диапазона достигается выбором температуры проведения каталитической реакции в пределах 25-40 0. Температура 25°С обеспечивает нижнюю границу определяемых концентраций Сео и не требует специального подогрева раствора. Увеличение температуры до 40°С вызыдает прирост каталитической волны ДЬ,, достаточный для определения

18

В пределах ошибки измерения

СвО , т.е. снижает границу определяемых концентраций перхлорат-иона в раза. Увеличение температуры выше приводит к искажению полярографической волны.

Выбор диапазона температуры определения представлен в табл. 3

2-10- М, OHM 0,05 М,

(Q

Mo(vi) «« С,,,.2-10-ГМ).

ТаблицаЗ

П р И М е р 1. В мерную колбу вместимостью 10 мл вносят 2,5 10 М NaiMo04, добавляют HCf до концентрации 0,05 М в объеме 10 мл. Раствор переносят в полярографическую ячейку, продувают водород 15 мин и регистрируют полярограмму при чувствительности прибора 10 и.скорости изменения напряжения 200 мВ/мин от потенциала 0,2 В. Измеряют высоту полученной волны катализатора , которую затем при всех определениях СС04 вычитают из каталитической волны, получая прирост тока, вызываемый ионами С804, Ahu-h -hjUetvf). По величине ubf рассчитывают неизвестную концентрацию перхлорат-ионов в анализируемом растворе. Определение концентрации перхло рат-ионов проводят следующим образом: в раствор, приготовленный в колбе на 10 мл, вносят определенный объем раствора точной концентрации доводят водой до метки, переносят раствор в ячейку. Продувают водород 15 мин и регистрируют полярограмму при описанных условиях. Измеряют высоту волны , Ьк и, вычитая из нее ,., полу чают 4hJ,h|,-h,. Затем в ячейку с анализируемым раствором, через который продувают водород, вносят определенный объем стандартного раствора, соответствующий предлагаемому содержанию Се04. Продувку продолжают еще 1-2 мин и регистрируют полярограмму с добавкой. Измеряют, высоту волны Ъц и, вычитая из нее (1) получают 4h . Ь ц-bMoCvi) Определение проводят при-t iO,. Содержание перхлорат-ионов рассчитывают методом добавок. 11ример2. В мерную колбу на 10 мл вносят 2 мл 10 М добавляют 0,5 мл 1 М HCf и доводят объем до метки водой (раствор 2-10 молибдена (VI) и 0,05 М HCt). Переносят раствор количественно в термостатированную полярографическую ячейку и определяют, как описано Bbmie,1ijHo(v()8 мм, (,2°С) 6 Затем готовят 10 мл анализируемого раствора, добавив к смеси 2 мл 10 М и 0,5 мл 1 М НС в мерной колбе 0,1 мл 0,0212 М . Снимают каталитическую полярографическую волну h 12 мм. Разность д1 4 мм. В ячейку с анализируемым раствором вносят 0,1 мл стандартного раствора 0,0212 М НСЕО., Высота каталитической волны с добавdll 8 мм. Результаты проведенных таким образом определений концентрацкй перхлорат-иона в чистых растворах от 0,2-10 до 5-10м в выбранных интервалах концентраций Mo(VI), НС и температуры приведены в табл. 4. В табл. 3 приведены результаты определений содержания СЮ в препарате Mg(C504)2.- , точную навеску которого, взятую для анализа, растворяют в воде в мерной колбе вместимостью 100 мл. Раствор Мо (VI). готовят из навески Na2 Mo042Н20 х.ч. Стандартный раствор НСЕ04 готовят из концентрированной хлорной кислоты х.ч. Титр раствора устанавливают титрованием 0,1 М , приготовленным из фиксанала 0,1 М NaOH с бромтимоловым синим. Работа выполнена на полярографе LP-7 (ЧССР) в полярографической ячейке с ртутным дном (анодом) и индикаторным ртутным капающим электродом (катодом). Таблица4 ()

Использование предлагаемого способа для определения перхлорат-ионов обеспечивает возможность расширения диапазона определения концент-. раций иона СЮ в растворе, а также г содержания CfO (или N§()2) в препарате, используемом в качестве

ТаблицаЗ ()

2Р кормовой добавки для животных. Предложенный способ является способом прямого полярографического определения перхлорат-иона по приросту каталитической волны восстановления

2J иона , катализируемого молибденом (VI) в солянокислой среде.