Состав для изготовления угольно-пастового электрода для вольтамперометрического определения ртути Советский патент 1990 года по МПК G01N27/48 

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к составу для изготовления угольно-пастового электрода для вольтамперометрического определения ртути, и может быть использовано в цветной металлургии, химической промышленности, геохимии, , медицине, сельском хозяйстве.

Целью изобретения является повышение селективности и чувствительности вольтамперометрического определения ртути в присутствии избытка ионов меди (II), железа (III), сурьмы (III), таллия (I), платины (IV).

Состав для изготовления угольно- пастового электрода содержит угольный порошок, вазелиновое масло, нефтяные сульфиды при следующем соотно шении компонентов, мас.%:

Угольный порошок60-70

Вазелиновое масло20-25

Нефтяные сульфиды10-15

Способ вольтамперометрического определения ртути заключается в экстракции ртути нефтяными сульфидами из азотнокислого водного раствора и последующей регистрации катодной вольтамперограммы на электроде, в качестве электрода используют уголь- но-пастовый электрод указанного выше состава, а экстракцию осуществляют в пасту электрода и регистрируют дифференциальную импульсную вольтамперо- грамму на фоне 0,01-0,1 моль/л нитрата калия в воде.

Нефтяные сульфиды высокой чистоты, состоящие на 95-96% из алкилтиоцикла- нов моно-, би- и трициклического

СП

сл 1

СП

(шя&

строения, получают из высокосернистых нефтей экстракцией 91%-ной серной кислотой . Обычно используют фракцию с диапазоном выкипания 290-360 С и со- дер жанием сульфидной серы 9-12%.

Использование нефтяных сульфидов в составе для изготовления угольно- пастового электрода при вольтамперо- метрическом определении ртути ПОЗВОЛЯ-J ет осуществить избирательную экстракцию ртути (II) в пасту электрода и существенно снизить предел обнаружения за счет концентрирования ртути на электроде. Определению не мешают j большинство элементов, в том числе платиновые металлы, железо (III), медь (II) и др. Возможно также определение ртути в присутствии 100-кратного избытка ионов серебра (I) и зо- j лота (III). При этом возрастает и точность анализа, поскольку устраняются потери ртути, связанные с отделением экстракта от водной фазы и его упариванием.2

Пример 1. Тщательно перемешивают 6,5 г (65 мас.%) порошка спектрального угля марки В-3 с 2,3 г (23 мас.%) вазелинового масла и 1,2 г (12 мас.%) нефтяных сульфидов, содер-, жащих 9,5% сульфидной серы. Полученную гомогенную смесь переносят в стеклянную трубку диаметром 3-5 мм, погружают в нее платиновую проволоку, которая служит контактом, и срезают выступающий из трубки столбик пасты, Помещают электрод в анализируемый раствор, содержащий ртуть (II), азотную кислоту (1 моль/л) и 1000-кратный избыток ионов меди (II), железа (III), сурьмы (III), таллия (I), платины (IV) в воде, выдерживают в нем при перемешивании с постоянной скоростью в течение 30 мин. Затем вынимают электрод из анализируемого раствора, тща- тельно промывают 10 мин дистиллированной водой для удаления адсорбированных ионов, помещают его в водный раствор 0,05 моль/л нитрата калия, из ко- торого предварительно удаляют кислород током аргона, и регистрируют диф- ференциальную импульсную вольтамперо- грамму относительно насыщенного каломельного электрода в диапазоне потенциалов от +0,8 до -0,2 В при скорости поляризации электрода 20 мВ/с и амп- литуде переменных импульсы 50 мВ. Концентрацию ртути рассчитывают по высоте пика восстановления ртути (II)

3

Q n 5

Q ,0 ., 5

5

при потенциале +0,23 В, используя гра- дуировочный график, построенный по стандартным растворам ртути (II) в тех же условиях. Перед каждым последующим измерением выдавливают из электрода столбик пасты длиной 2-3 мм и срезают его.

При содержании ртути в растворе 0,04 мкг/мл определена ее концентрация 0,038 tO,004 мкг/мл при относительном стандартном отклонении SrO,11, Предел обнаружения Сммн 0,005 мкг/мл.

Пример 2. КО,5л исследуемой воды добавляют 2,5 мл 2%-ного раствора перманганата калия в воде и перемешивают. Отбирают 100 мл раствора и кипятят 1 мин с обратным холодильником. После охлаждения до комнатной температуры отбирают аликвот- ную часть пробы 10 мл, вливают 1 мл концентрированной азотной кислоты и переносят в ячейку. Изготовление угольно-пастового электрода и определение ртути проводят, как в примере 1.

При содержании ртути в воде (по данным атомной абсорбции) 0,03 мкг/мл определено ее содержание 0,027± tO,004 мкг/мл, относительное стандартное отклонение 0,14.

Пример 3. Навеску почвы 1 г разлагают в конической колбе из стекла Пирекс с обратным холодильником 10-12 мл концентрированной азотной кислоты. Колбу нагревают до выделения паров двуокиси азота, охлаждают, приливают 25 мл дистиллированной воды и отфильтровывают. Фильтрат переводят в мерную колбу емкостью 100 мл, доводят до метки водой, отбирают аликвотную часть и переносят ее в ячейку. Изготовление угольно-пастового электрода и определение ртути проводят, как в примере 1.

При содержании ртути в почве 3,5 мкг/г (по данным атомной абсорбции) определено ее содержание 3,11 ±0,5 мкг/г, относительное стандартное отклонение 0,16.

Таким образом, способ позволяет повысить чувствительность определения ртути на порядок. При этом ртуть можно определять в природных водах и почве избирательно. Определению мешают только некоторые благородные металлы, концентрация которых в этих объектах обычно намного меньше. Способ повышает и точность определений, поскольку устраняются потери ртути,

связанные с отделением экстракта от водной фазы, а сам анализ упрощается.

Формула изобретения

Состав для изготовления угольно- пастового электрода для вольтамперо- метрического определения ртути, содержащий угольный порошок и вазелиновое масло, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности и чувствительности определения ртути в присутствии избытка ионов меди (II), железа (III), сурьмы (III), таллия (I), платины (IV), он дополнительно содержит нефтяные сульфиды при следующем соотношении компонентов, мас.%:

10

Угольный порошок60-70

Вазелиновое масло20-25

Нефтяные сульфиды10-15

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано в цветной металургии, химической промышленности, геохимии, медицине, сельском хозяйстве. Цель изобретения - повышение селективности и чувствительности вольтамперометрического определения ртути в присутствии избытка ионов CU(II), FE(III), SB(III), TL (I), PT(IV). Состав для изготовления угольно-пастового электрода содержит угольный порошок, вазелиновое масло, нефтяные сульфиды при следующем соотношении компонентов, мас.%: угольный порошок 60 - 70, вазелиновое масло 20 - 25, нефтяные сульфиды 10 - 15.