Способ кулонометрического титрования жидкостей электрогенерированным иодом и устройство для его осуществления Советский патент 1990 года по МПК G01N27/42 

Изобретение относится к инструментальным методам анализа и может найти применение в химической промышленности, промсанитарии, биохимии и других от- раслях промышленности в практике аналитического контроля.

Цель изобретения - повышение чувствительности и точности анализа.

На фи г.1 показано устройство для осуществления описываемого способа; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Устойство (фиг.1) выполнено в виде стакана, дно которого представляет собой плоский диск из стеклоуглерода (электрод и/или катод), служащий индикаторным электродом 1, а стенка - фторопластовый

цилиндр 2 с вмонтированными в него платиновыми генераторными 3, 4 и вспомогательным индикаторным 5 электродами, которые между собой стягиваются с помощью винтов 6. Сверху стакан закрывается фторопластовой пробкой 7 с отверстием; 8 - вертушка магнитной мешалки; 9 - рабочий раствор.

Способ осуществляют следующим образом.

Наливают в стакан раствор иодида калия, закрывают его пробкой 7 и включают магнитную мешалку. Подключают генераторные электроды к регулируемому источнику постоянного тока, а индикаторные - к регистрирующему наноамперметру. например полярографу, и подают на электроды

поляризующее напряжение. Проводят холостой опыт, для чего включают одновременно источник тока, пропуская через генераторные электроды постоянный ток определенной величины, и регистрируют сигнал в индикаторной цепи. После возрастания сигнала во времени генераторный ток выключают. Продолжительность холостого опыта определяют по длине диаграммной ленты от момента включения генераторного тока до точки пересечения касательных, проведенных к линии фона и линии возрастания сигнала во времени. После установления определенного значения фонового тока вводят в ячейку с помощью хроматографического микрошприца поо- цию анализируемого раствора, Высота пробки 7 и диаметр отверстия в ней выбраны так, чтобы игла микрошприца входила непосредственно в слой раствора 9, но не касалась дна, Проводят титрование, выполняя операции, описанные выше (при проведении холостого опыта), причем продолжительность титрования определяют с учетом продолжительности последнего.

Зная количество электричества, по закону Фарадея определяют массу анализируемого вещества,

По достижении точки эквивалентности выключают генераторный ток, а поляризацию индикаторных электродов продолжают, в результате чего образовавшийся молекулярный иод восстанавливается на индикаторном катоде до иодид-ионов, Следующее определение проводят в том же растворе после снижения индикаторного тока до начального уровня фона, при этом время его установления значительно меньше затрат времени, связанных с заменой рабочего раствора в ячейке. Таким образом можно провести несколько определений без замены рабочего раствора, что упрощает осуществление способа,

Для проведения анализа требуются (2- 100 мкл) микроскопические объемы растворов.

Индикаторный катод 1 представляет собой стеклоуглеродный диск диаметром 40 мм и толщиной 2 мм, Рабочая поверхность его около 4 см2. В качестве генераторных 3, 4 и вспомогательного индикаторного 5электродов использована платиновая проволока диаметром 0,1 мм. Видимая рабочая поверхность каждого из них около 2 мм . Генераторные и вспомогательный индикаторный электроды вклеены эпоксидной смолой во фторопластовый цилиндр 2 с наружным 40 и внутренним 15 мм диаметрами, в нижней части которого выполнен

кольцевой выступ 0,5x0,5 мм , обеспечивающий лучшую герметизацию ячейки. При сборке в месте солрикосновения цилиндра 2 с индикаторным электродом 1 образуется

кольцевой паз, к верхней стороне которого прижаты и отогнуты в сторону платиновые электроды, что предохраняет их от поломки вертушкой магнитной мешалки. Вертушка выполнена в виде стальной проволоки, заключенной в полиэтиленовую ампулу с наружным диаметром 0,6 мм и длиной 15 мм, на внешней поверхности которой нанесен ряд углублений. В качестве рабочего электролита использован нейтральный 0.1

моль/л раствор иодида калия с добавкой 0,01%-ного раствора ПАВ, позволяющего уменьшить объем (до 0,1 мл) вводимого раствора за счет лучшего смачивания поверхности электрода. Ввод пробы осуществляют

хроматографическим микрошприцем, точность измерения объема которого составляет 0,25%. Схема питания генераторных электродов состоит из батареи сухих элементов 60 В, регулировочного и стопорного

резисторов, обеспечивающих гальваностатический режий, и микроамперметра М 95 с шунтом 1 мА. Индикацию титрования осуществляют полярографом ОН-102, позволяющим одновременно производить

поляризацию индикаторных электродов и регистрировать выходную кривую титрования (ток - время).

Напряжение поляризации 0,2 В, Полученные результаты сравнивают с данными при визуальной индикации конечной точки титрования с помощью секундомера. Объем вводимой пробы - 4,7 мкл. В зависимости от объема вводимой пробы можно проводить до 10 последовательных определений в одном растворе, если при этом общий объем введенной пробы не превысит 20% исходного объема рабочего раствора, в противном случае снижается чувствительность определения.

Предлагаемые способ кулонометриче- ского титрования и устройство для его осуществления могут найти применение в различных отраслях промышленности в практике аналитического контроля.

Формула изобретения

1, Способ кулонометрического титрования жидкостей электрогенерированным иодом путем генерации титранта с последующим контролем индикаторного тока при перемешивании раствора, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности анализа, определение ведут в слое циркулярно перемешиваемого раствора с одновременной зачисткой индикаторного электрода.

2. Устройство для кулонометрического титрования жидкостей электрогенериро- ванным иодом, включающее электрохимическую ячейку, выполненную в виде цилиндрического стакана, в которой расположены индикторные и генераторные электроды и магнитная мешалка, отличаю- щ ее с я тем,что,с целью повышения чувствительности и точности анализа, в нижней части стенки стакана выполнен кольцевой

0

паз, по периметру которого на одинаковом расстоянии друг от друга расположены два генераторных и один индикаторный электроды, изготовленные из платиновой проволоки в виде дужек и размещенные в плоскости стенки, второй индикаторный электрод выполнен из стеклографитэ в виде дна стакана, а поверхность магнитной мешалки выполнена шероховатой.

Изобретение относится к инструментальным методам анализа и может найти применение в химической промышленности, промсанитарии и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение чувствительности и точности анализа. Определения проводят в слое циркулярно перемешивающегося водного раствора иодида калия, расположенном на плоском индикаторном стеклоуглеродном электроде с одновременной зачисткой последнего, причем последующие определения проводят в том же растворе, а точку эквивалентности находят биамперометрически с помощью регистрирующего наноамперметра с учетом продолжительности холостого опыта. Предел обнаружения 10 -° моль тиосульфата натрия. Ячейка выполнена в виде стакана, дно которого представляет собой индикаторный электрод, а стенка - фторопластовый цилиндр с кольцевым пазом у дна, по периметру которого сверху расположены остальные три электрода, причем пробка стакана имеет отверстие для ввода иглы микрошприца непосредственно в слой раствора, а поверхность вертушки магнитной мешалки выполнена шероховатой. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.

А-А

«г.