Способ потенциометрического определения иодидов Советский патент 1985 года по МПК G01N27/50 

1

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано для определения ИОДИД-, формид-, фторид-ионов в биологических, физиологических и других объектах.

Целью изобретения является расширение области применения способа путем обеспечения возможности определения концентрации бромидов и фторидов.

Для определения фторидов в соетане электродно-активного покрытия предлагается использовать краситель метиловый зеленый, а для определения иодидов и бромидов - кристаллический фиолетовый.

Реакцию покрытия электрода с хлорамином В катализируют фториды в присутствии бромид-ионов и при рН 2,9+0,3, бромиды. - при рН 0,8+0 иодиды - при рН 5,1+0,2. Определению бромидов иодид-ионы не мешают, мешающее действие бромид-ионов при определении иодидов элиминируют добавлением фенола.

Электрод для определения иодидбромид- и фторид- ионов состоитИЗ

тонкослойного платинового электрода, например ЭТПЛ-0,1 М, и нанесенного на его поверхность покрытия продуктов реакции взаимодействия аминотрифенимитанового красителя с хлорамином Б , метилового зеленого (для определения фторидов) или кристаллического фиолетового (для определения иодидов и бромидов).

Вещество, составляющее активное покрытие электрода, получают смешиванием растворов красителя и хлорамина В. в мольном соотношении, 1:20-3:20 при рН 4,5+0,5. За пределами этого интервала соотношений реагирующих веществ выход продукта реакции значительно уменьшается. Покрытие электрода является ион-активным веществом для хлорамина Б и водород-(гидроксил)-ионов.

Предлагаемый способ определения иодид-, бромид- или фторид-ионов с помощью приготовленного электрод заключается в создании оптимальног для определения каждого аниона рН и введения в реакционную среду окислителя. Концентрацию анализируемого иона определяют по характеному изменению потенциала реаги902492

рующей системы. В стакан помещают универсальную буферную смесь, соответствующую оптимальному значению рН для определения каждого аниона, 5 и исследуемый раствор. Для определения фторид-ионов в ре&кционную смесь вводят необходимое количество КВг. Определение иодид-ионов проводят в присутствии определенного

О количества фенола в целях маскирования бромидов. В забуферированный исследуемый раствор погружают электродную систему, СОСТОЯЩ5ГЮ из предлагаемого электрода с активным

15 покрытием, и солевой мостик, соединенный с хлорсеребряным электродом сравнения. Электроды через датчик соединены с милливольтметром, к которому подключен самопишущий

0 автоматический потенциометр. Раствор перемешивают магнитной мешалкой, прибавляют раствор хлорамина 6 и следят за показаниями потенциометра, регистрирующего изменение потенциала. Прибавление хлорамина S выводит систему из равновесия и самопишущий прибор регистрирует увеличение потенциала. Через некоторое время (tp) потенциал снова достигнет

0 постоянного значения, в узком интервале рН после определенного времени (t.) наблюдается падение по.тенциала. . Пример 1. Определение

5 бромид-ионов.

В стакан емкостью 50 мл прибавляют 9,5 мл смеси кислот (приготовление универсальной буферной смеси) с 0,5 мл фосфорной кислоты (рН 0,80)

Q и 5,0 мл исследуемого раствора, содержащего 0,2 мкгВг. В стакан погружают электрод с покрытием, приготовленным следующим образом;смешивают 500 мл раствора

5 хлорамина 5 с 1000 мл

раствора кристаллического фиолетового, прибавляют 40 мл концентрированной фосфорной кислоты и оставляют смесь на сутки. Затем осадок

Q фильтруют, промывают бидистиллированной водой и сушат в эксикаторе с сернокислым магнием. 0,1 г сухого электродно-активного вещества растворяют в 0,5 мл ацетона (для полу5 чения 2%-ного раствора, наиболее удобного при работе) и наносят на. поверхность тонкослойного платинового электрода ЭТПЛ-0,1 М с помощью

3

пульверизатора, затем высушивают. Таким образом, приготовленный электрод перед каждым опытом с целью стандартизации начальных условий выдерживают в растворе хлорамина б в течение 1 мин, В раствор помещают также солевой мостик, соединенный с хлорсеребряным электродом сравнения (электроды через датчик ДЛ-02 подсоединены к милливольтметру рН 340), включают магнитную мешалку, добавляют 2,0 мл раствора хлорамина Б и следят за показаниями самопишущего прибора КСП-4. Концентрацию бромид-ионов находят по калибровочному графику. В данном случае найденное количество бромид-ионов составляет 0,21 мкг. Ошибка 5%,

П р и.м ер 2. Определение иодиионов.

В стакан емкостью 50 мл прибавляют 10,0 мл универсальной буферной смеси (рН 5,12) 5,0 мл исследуемого раствора, содержащего 0,04 мкг Вг, и 2,0 мл 2%-ного раствора фенола. В стакан погружают электрод с покрытием (пример 1) солевой мостик и хлорсеребряный электрод сравнения, подсоединенные черед датчик ДЛ-02 к милливольтметру, рН 340. Включ.ают магнитную мешалку, добавляют 2,0 мл 4-10 М раствора хлорамина Б и следят за показаниями самопишущего прибора КСП-4. Концентрацию иодидионов находят по калибровочному графику. В данном случае найденное количество иодид-ионов составляет 0,043 мкг. Ошибка - 7%.

Пример 3. Определение фториД-ионов.

В стакан емкостью 50 мл-помещают 10 мл универсального буферного раствора (рН 2,9), 9,0 мл исследуемого раствора (содержание фторидов 1,) и 2,0 МО 0,1 М раствор КВг. В стакан погружают электрод с покрытием, приготовленным по следующей методике: смешивают 500 м 4 -10 М раствора метилового зеленого (ч.д.а) 250 мл 8 10 2раствора хлорамина Б(ч) и 20 мл концентрированной фосфорной кислоты (х.ч.). Для лучшего отделения осадка в реакционную смесь добав ляют около 10 г NaCI (.ч.) и оставляют на сутки. Выпавший осадьк отсасывают

2494

на воронке Бюхнера, тщательно (6-7 раз) промывают бидистиллированной водой и высушивают в эксикаторе с MgSO.. 0,1 г полученного сухого

вещества растворяют в 5,0 мл ацетона (для приготовления раствора,, наиболее удобного в работе) и с помощью кисти наносят на поверхность тонкослойного платинового электрода

ЭТПЛ-0,1М. С целью получения хорошо

воспроизводимых результатов электрод перед каждам опытом стандартизируют выдерживанием в растворе хлорамина Б в течение 1 мин,

затем в 0,08 М растворе NaOH до достижения потенциала, равного 200 мВ (по хлорсеребряному электроду сравнения), около 0,5 мин. В раствор также погружают солевой мостик,

соединенный с хлорсеребряным электродом сравнения, подсоединенным через датчик ДЛ-02 к милливольтмет.ру (рН 340) , включают магнитную

мешалку и добавляют 2,0 мл М

раствора хлорамина Б . Изменение потенциала системы во времени регистрируют с помощью автоматического :потенциометра КСП-4. В данном случае тангенс угла наклона кинетической

кривой равен 16,3 мВ/с, что согласно калибровочной кривой соответствует 2 ,210 мкг фторидионов. Абсолютная ошибка составляет 18,2%.

Определяемый интервал концентраций составляет 2-10 -2-10 мкг фторид-ионов. Средняя ошибка 10%.

Способ определения иодид-, бромид- и фторид-ионов отличается простотой и удобством выполнения анализа . Определение посредством предлагаемого способа является легко осуществимым, применяемые реагенты для приготовления активного

электродного покрытия, а также для анализа, являются дешевыми и выпускаются отечественной промышленностью. Чувствительность предлагаемого способа определения иодид(0,004 мкг/мл) бромид-(0,02 мкг/мл) и фторид-(0,0000011 мкг/мл)-ионов вьше по сравнению с известньп и способами определения ион-селективными электродами, а также кинетическими способами с применением хлорамин-Т-селективного электрода. По простоте и экспрессности выполнения анализа предлагаемый способ S не уступает ион-селективньт электродам и во многом превосходит по чувствительности кинетические спо1190249 6 собы определения иодид, бромид- и фторид-ионов с оптической индикацией хода реакции.

СПОСОБ ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИОДИДОВ, заключающийся в создании оптимального рН анализируемого раствора и введении в него окислители, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения способа путем обеспечения возможности определения концентрации бромидов и фторидов, регистрируют изменение потенциала во времени, причем используют электрод с покрытием, представляющим собой продукт реакции хлорамина Б с аминотрифенилметановым красителем в мольном соотношении 20: