Способ вольтамперометрического анализа Советский патент 1989 года по МПК G01N27/48 

1

Изобретение относится к электро- аналити ческой химии, в частности к вольтамперометрическим способам анализа веществ, образунщих амальгаму.

Цель изобретения - сокращение времени анализа и повьшение чувствительности при наличии примесей ионов с переменной валентностью.

Осаждение вещества проводят на ртутно-пленочном электроде.

Способ основан на возможности диффундирования осаждаемого в катодной камере вещества через пленку ртути в анодную камеру, где и происходит регистрация тока окисления этого вещества.

На чертеже приведено устройство дпя осуществления способа.

Способ реализуют в двухкамерной ячейке, состоящей из катодной камеры 1, анодной камеры 2, перфорированi

(Л

ного металлического контакта 3, пленочного ртутного электрода 4 и двух каломельных электродов 5 сравнения. Для подачи напряжения и регистрации аналитических сигналов используют по- лярографы 6 и 7.

Пример 1. В качестве анализируемого раствора используют специально приготовленный раствор с известной концентрацией цинка и кадмия - по 1,25 -10 8 м/л.

Дпя анализа используют двухкамерную ячейку с серебрянным контактом в виде пластины толщиной 0,3 мм с отверстием 0,5 мм, в которое помещен ртутный пленочный электрод. Анализируемый раствор в количестве 1 мл помещают в катодное отделение электролитической ячейки, в анодное отделение помешают 1 мл чистого 0,05 н. раствора сернокислого натрия. При ра

эомкнутой катодной цепи на каломельный электрод анодной камеры подают возрастающее от нуля напряженна в те- ченне I мни и определяют величину на- пряжения, при котором наблюдают минимальный остаточный ток для данного фонового раствора. Величина этого напряжения определяется длн данного раствора один раз, так как является постоянной для него. Для 0,05 н. раствора сернокислого натрия это напряжение составляет 0,045 В.

После этого замыкают катодную цепь, на каломельный электрод анод- ной камеры подают напряжение 0,045 В, которое поддерживается постоянным в течение всего времени анализа, на каломельный электрод катодной камеры со скоростью 0,4 В/мин подают напряже- ние от О до -1,5 В. При этом одновременно ведут регистрацию сигналов окисления кадмия и цинка на ленте самописца полярографа, подсоединенного к анодной камере. При напряжении в катодной цепи -0,73 и -1,12 В (потенциалы восстановления кадмия и цинка) на самописце полярографа анодной цепи появляются два пика высотой h, 9 мм. Для количественного определе ния концентрации веществ используют известный катод стандартных добавок.

При достижении в катодной цепи напряжения .-1,5 В снимают напряжение в катодной цепи и в катодную камеру вводят по 0,03 МП стандартных раство ров кадмия и цинка с концентрацией 10 М/л. Затем в катодную цепь внов подают напряжение со скоростью 0,4 В/мин от О до -1,5 В. При достижении на катодной стороне напряжения -0,73 В (потенциал восстановления кадмия), а затем -1,12 В (потенциал восстановления цинка) на самописце полярографа цепи регистрируют два пи ка высотой h 31 мм. При достижении в катодной цепи напряжения -1,5 анализ прекращают и снимают напряжение с обеих камер ячейки.

Чистое время анализа без учета подготовительных операций составляет

8 мин.

Концентрацию анализируемых вещест

рассчитывают по известной формуле, применяемой в методе стандартньк до- бавок. Способ обеспечивает точность

измерения 10%.

Пример 2. Определение свинца в присутствии больших количеств

30

g 10152G

35 т 45 В06904

вещества с переменной валентностью - железа.

Готовят контрольный раствор, содержащий 0,05 М/л железа (III) и 2 10 М/л свинца (II). Затем 1 мп этого.раствора помещают в катодную камеру электролизной двухкамерной ячейки. В качестве мембраны применяют серебряную пластину толщиной 0,3 мм с отверстием диаметром 0,45 мм, заполненным ртутью.

В другую (анодную) камеру помещают 1 мл чистого 0,05 н. раствора КС1 (фоновый раствор). К катодной и анодной камерам подключаются два полярографа марки LP-60. Не включая полярографа катодной камеры (разорвана цепь пленочного электрода), измеряют ток в анодной камере при разных значениях поданного напряжения, которое меняется потенциометром полярографа, и устанавливают значение, соответствующее минимальному току. Для данно- 25 го фонового раствора оно равно

-0,11 В. Затем подключают полярограф к катодной камере и включают линейно изменяющееся напряжение от 0,2 до 1,0 В со скоростью 0,2 В/мин, одновременно регистрируя ток анодного окисления на втором полярографе. При потенциале 0,75 В (по катодной стороне) полярограф на анодной стороне регистрирует пик тока окисления свинца, высоту которого измеряют в миллиметрах (h 41 мм).

Затем в камеру с анализируемым раствором вводят добавку стандартного раствора свинца концентрации 5 х10 М/л в количестве 0,03 мл и вновь проводят регистрацию, как указано вьше, замеряя высоту пика тока h 71 мм.

40

Расчет концентрации проводят по известной формуле.

Формула изобретения

Способ вольтамперометрического анализа путем катодного осаждения вещества на пленочный ртутньш электрод и анодного окисления его с одновременной регистрацией сигнала, о т - ли. чающийся тем, что, с целью сокращения времени анализа и по- вьщ1ения чувствительности при наличии примесей ионов с переменной валентностью, осаждение проводят в катодной камере при линейно возрастающем напряжении, а окисление ведут одновременно в анодной камере при предварительно определенном напряжении,

обеспечивающем минималыпой остаточный ток в фоновом растворе, причем камеры разделены биполярным ртутно- пленочным электродом.

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к вольтамперометрическим способам анализа веществ, образующих амальгаму. Цель изобретения - сокращение времени анализа и повышение чувствительности при наличии примесей ионов с переменной валентностью. Анализ осуществляют в двухкамерной ячейке с биполярным ртутно-пленочным электродом. Осаждение проводят в катодной камере при линейно возрастающем напряжении и одновременно ведут окисление в анодной камере при предварительно определенном напряжении, обеспечивающем минимальный остаточный ток в фоновом растворе. 1 ил.