Способ вольтамперметрического определения хрома Советский патент 1987 года по МПК G01N27/48 

Изобретение относится к аналитическим методам .анализа хрома и может быть использовано при контроле на хром хромсодержащих растворов, дубильных растворов, взятых непосредственно из технологических процессов, а также электролитов хромирования.

Цель изобретения - увеличение экс- прессности анализа хрома независимо от его валентности в растворе, взятом непосредственно из технологического процесса, например хромового дубле- .

НИН .

Указанная цель достигается тем, что в анализируемый раствор на основе хлорсодержащей соли щелочного металла с концентрацией хрома от 0 мг/л и выше вводят соляную кислоту до концентрации 0,5-0,6 г/л, серную кислоту до концентрации 6-6,5 г/л серно-кислый никель до концентрации Оз015-0,03 г/л, при этом концентрацию КС1 поддерживают в пределах 3,6- 3,8 г/л, накопление хрома проводят при плотности тока 50-60 А-/ДМ , после чего осуществляют анодное раство-. рение хрома и последующее измерение длительности анодного растворения.

Предлагаемый способ основан на обнаружении прямопропорциональной зависимости длительности процесса анодного растворения хрома, катодно осажденного на поверхности вращающегося стеклоуглеродного электрода из водного раствора, содержащего хром, КС1, НС1, ., NiS04 .

Предлагаемым способом можно проводить анализ хромсодержащих растворов от концентрации -10 мг/л и выше.

В примере производилось измерение концентрации хромсодержащих дубильных раство1Яэв с концентрацией хрома --ЗО г/л, взятых непосредственно из технологического процесса, и раствора дубителя с концентрацией г/л.

П р и м е. р. В мерную колбу объемом 200 мл наливают 100 мл дистиллированной воды и вводят 5 мл 2N КС1, 1,5 МП 2N НС1,0,7 мл H2S04 марки ХЧ, 0,1 мл 5%-ного водного раствора прибавляют 0,5 мл дубильного раствора с концентрацией в пределах 5-140 г/л, доводят водой до метки и перемешивают.

Перемешанный раствор заливают в ячейку,подают ток и при плотности его 50-60 А/дм, например, в течение 1 мин проводят накопление хрома на

O

t5

0

25

50

Ю

35

40

45

55

рабочем вращающемся стеклоуглеродном электроде. По истечении 1 мин с помощью переключателя производят переключение тока и осуществляют анодное растворение осажденного хрома. Процесс анодного растворения фиксируют с помощью электронного самопишущего прибора на диаграммной ленте. По длине площадки анодного растворения определяют концентрацию хрома в растворе.

Построение калибровочной кривой производят по результатам химического анализа искусственно приготовленных хромсодерлсащих растворов известной концентрации.

В табл. 1 приведены результаты анализа хромсодержащих дубильньгх растворов предлагаемым способом и методом химического анализа.

Из сопоставления результатов видно, что величина отклонения определяемой предлагаемым способом концентрации хрома от результатов химических анализов не превышает 5%, что достаточно для технологического экспресс- анализа.

Способ- модет быть применен в различных технологических растворах, при анализе сплавов и минерального сырья с предварительным переведением их в жидкую фазу.

Для осуществления способа необходимо, чтобы электролит, в котором . идет определение хрома, обеспечивал возможность накопления хрома на поверхности электрода в виде металла и последующее электрохимическое растворение накопленного металла с поверхности электрода. Это обеспечивает фоновый раствор, содержащий КС1, , НС1 и MiSO - роль последнего сводится к каталитическому воздейст- BHio иа процесс восстановления хрома до металлического состояния, так как сам никель при накоплении хрома в осадок не входит. Б противном случае, как следует из теории хромопотенцио- графии, с накоплением образовался бы сплав 3 дающий при анодном растворении площадки ршкеля и хрома. Однако при реализации способа на ленте наблюда- етс51 лишь площадка растворения хрома.

Электроконцентрирование хрома производят на вращающемся дисковом электроде диаметром 10 мм, изготовленном из стеклоуглерода. По истече3 . 13 НИИ анодного растворения хрома с поверхности рабочего электрода производят протирку последней фильтровально бумагой, чтобы избежать при последующих анализах завышенных результатов. Концентрирование хрома на электроде в виде металла, увеличивая срок его эксплуатации, позволяет длительно использовать рабочие электроды в технологических процессах, где содер жание хрома в растворах анализируется непрерьшно.

Способ предназначен именно для взятия экспресс-анализов в .условиях быстротекущего производственного npo цесса. При этом чувствительность на хром должна быть обеспечена в пределах 10 мг/л, что является достаточным для нормального ведения технологических процессов, где применяемый в растворах хром является одним из основных компонентов о Если экспресс- анализ покажет более низкое содержание хрома в растворе, чем предусмотрено технологией, производится необ- ходимое корректругащее воздействие по концентрации хрома. Способ можно использовать для анализа хройсодержа щих растворов дубильного производства, где к роме соединений хрома присутствуют ионы НСОО, со , SO, SO,, Na, а татсже органические кислоты и соединения, исключающие проведение анализов хрома инстрзлментальными методами .

При введении в фоновый раствор дополнительных доз хрома в различных валентных состояниях получают соответствующую добавку к величине площадки анодного растворения хромй.

Т а б л и ц а 1

6

При определении хрома с содержанием 10 г/л присутствие 50 г/л FeCl и 50 г/л CuClO не влияет на результаты анализа.

Результаты исследований приведены в табл. 2.

Таблица2

Формула изобретения

Способ вольтамперометрического определения хрома в хромсодержащих растворах, включающий разбавление пробы дистиллированной водой, электрохимическое осаясдение хрома на поверхности стеклоуглеродного электрода с последующим анодным растворением и . регистрацией вольт-амперной кривой, отличающийся тем, что, с целью увеличения экспрессности -опреде- ления хрома независимо от его валентного состояния, электрохимическое осаждение хрома на поверхности электрода ведут до выделения хрома в металлическом состоянии при плотности тока 50-60 А/дм в растворе следующего состава,

Сг

НС1

H2S04

NiS04 КС1

г/л:

Не менее 10 мг/л 0,5-0,6 6-6,5

0,015-0,030 3,6-3,8

Изобретение относится к физико- химическим методам анализа хрома в хромсодержащих растворах технологических процессов. Цель - повышение экспрессности определения хрома. Катодное осаждение хрома ведут до металла при плотности тока 50-60 А/дм на поверхности вращающегося стекло- углеродистого электрода. Состав раствора: 10 мг/л и выше хрома; 0,5- 0,6 г/л НС1; 6-6,5 г/л , 0,015- 0,030 г/л NiSO и 3,6-3,8 г/л КС1. Время катодного осаждения 1,5 мин. Далее проводят анодное растворение образовавшегося хрома с получением вольт-амперной кривой. Способ предназначен для экспресс-анализов в условиях производственного процесса. 2 табл. i (Л 00 о ел СП 00 а