Инверсионно-вольтамперометрический способ определения тиомочевины Советский патент 1992 года по МПК G01N27/48 

СО

С

Область применения1 вольтамперомет- рический способ определения тиомочеви- ны. Сущность изобретения тиомочевину концентрируют на поверхности электрода в виде сульфида меди в растворе электролита с последующей регистрацией катодной вольтамперограммы. Осадок образуется на медном электроде в диапазоне потенциалов от -0,45 до -0,60 В относительно потен- цйала насыщенного хлорсеребряного электрода в 0,01-1 М растворе гидроксида натрия. Катодный пик растворения осадка регистрируют в диапазоне потенциалов от -1,25 до -1,50 В Нижний предел определяемых концентраций тиомочевины составляет 3 М. Определению не мешают мочевина, хлориды, бромиды, тиосульфаты, тетра- тионаты и др Мешает эквивалентное количество сульфид-ионов. 2 ил.

Изобретение относится к аналитической химии, исследованиям материалов с помощью электрохимических средств, в частности к вольтамперометрическим способам определения тиомочевины

Известен инверснойно-вольтамперо- метрический способ определения тиомочевины, основанный на анодном концентрировании продуктов реакции на ртутном электроде с последующим катодным восстановлением.

Недостатками способа определения являются использование в качестве материала электрода токсичного (ртуть) металла, регистрация на катодной вольтамперограм- ме нескольких пиков тока, что осложняет обработку результатов эксперимента.

Наиболее близким к изобретению является инверсионно-вольтамперометрический способ определения тиомочевины, основанный на анодном концентрировании сульфида серебра на серебряном электроде с последующим его электрорастворением при катодной развертке потенциала.

Недостатком известного способа является использование электродов из дефицитного драгоценного металла (серебра), кроме того в предлагаемой области потенциалов возможно образование малорастворимых соединений серебра с другими серосодержащими соединениями, что делает способ недостаточно селективным.

Цель изобретения - увеличение чувствительности и селективности, улучшение ги- гиенических условий труда, а также удешевление способа определения тиомочевины.

XJ

СП

со со ю о

Поставленная цель достигается тем, что согласно инверсионновольтэмперометри- ческому способу определения тиомочевины производят анодное электроконцентрирование на электроде, помещенном в электро- лит, продукта взаимодействия исследуемого вещества с материалом электрода (сульфида меди) сГпоследующей регистрацией катодных вольтамперограмм электрорастворения.

При этом сульфид меди концентрируют на медном электроде в диапазоне потенциалов от -0,45 до -0,60 В относительно потенциала насыщенного хлорсеребряного электрода в растворе 0,01-1 М NaOH, содержащем тиомочевину. В указанных условиях достигается наибольшая скорость образования осадка сульфида меди на электроде. Затем электрод катодно поляризуется при линейной скорости развертки и потенциала и регистрируется пик тока в диапазоне потенциалов от-1,25 до-1,50 В. Площадь под пиком электрорастворения линейно зависит от концентрации тиомочевины в растворе, что позволяет вести определение с использованием калибровочного графика в координатах д, С.

Для уменьшения фонового (остаточного) тока и повышения чувствительности определения необходимо произвести предварительную обработку поверхности электрода, заключающуюся в том, что во вспомогательном растворе NaOH, содержащем моль/л тиомочевины, на электроде в течение 4-6 мин накапливается осадок сульфида меди с последующим его катодным растворением. Подготовленный таким образом электрод используется для определения тиомочевины в исследуемых объектах.

На фиг.1 представлены вольтамперог- раммы 0,1 М раствора NaOH, содержащего 3 10 5 10 6моль/л тиомочевины, р ,48 В, мин; на фиг. 2-график зависимости площади под пиком электрорастворения от концентрации тиомочевины в 0,1 М растворе NaOH, р ,48 В. гэ 10 мин.

П р и м е р 1. Определение тиомочевины в мочевине. Растворяют 3 г мочевины в 50 мл воды, добавляют 10 мл 0,1 М раствора NaOH, доводят объем раствора до 100 мл. Аликвоту 10 мл переносят в электрохимическую ячейку, деаэрируют током инертного газа.

Медный электрод полируют механически, ополаскивают спиртом, 5%-ным раствором аммиака и большим количеством воды, после чего вносят в электрохимическую ячейку и ведут определение предлагаемым способом при потенциале -0,48 В.

П р и м е р 2. Определение тиомочевиныв сульфате аммония. К горячему раствору 2,64 г сульфата аммония в 40 мл воды приливают под тягой при перемешивании раствор 4 г NaOH в 4 мл воды, нагревают до 70-80°С, выдерживают до полного удаления аммиака, охлаждают. Раствор доводят до 100 мл, часть переносят в электрохимическую ячейку, деаэрируют током инертного газа.

Медный электрод полируют механически, ополаскивают спиртом, 5%-ным раствором аммиака и большим количеством воды, после чего вносят в электрохимическую ячейку и ведут определение предлагаемым способом при потенциале -0,48 В.

При продолжительности предварительного электролиза 15 мин предлагаемый способ позволяет определить

моль/л тиомочевины в растворе с относительным стандартным отклонением, не превышающим 7%.

Определению тиомочевины не мешают мочевины, хлориды, бромиды, иодиды, сульфаты, родачиды, тиосульфаты, тетратиона- ты, так как в указанном диапазоне потенциалов они не образуют малорастворимых осадков на медном электроде. Мешают эквивалентные количества сульфидов, в

присутствии которых на электроде образуется осадок сульфида меди.

Инверсионно-вольтамперометрическ- ий способ определения тиомочевины отличается высокой чувствительностью и селективностью определения, позволяет устранить ртуть с экспериментальной установки и использовать в качестве материала электрода недефицитный, дешевый и нетоксичный металл.

Формула изобретения

Инверсионно-вольтамперометрический способ определения тиомочевины путем электроконцентрирования на электроде, помещенном в электролит, продукта взаимодействия исследуемого вещества с материалом электрода и последующей регистрации катодных вольтамперограмм, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности и чувствительности, улучшения гигиенических условий труда, а также удешевления способа, тиомочевину концентрируют на поверхности медного электрода в виде сульфида меди в диапазоне потенциалов от -0,45 до -0,60 В, с последующей регистрацией катодной

вольтамперограммы и пика тока в интервале потенциалов от -1,25 до -1,50 В, причем в

о,е д| 1,0 1,1 w 1,6 -ч; а

№

качестве электролита использован 0,01-1,0 М раствор NaOH.

20