ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЙ СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ИОНОВ В РАСТВОРАХ Советский патент 1966 года по МПК G01N27/416 

В настоящее время определение сульфидионов в растворах, применяемых в различных отраслях промышленности, нроводится нутем отбора проб и периодических лабораторных анализов. Предложенны; способ отл;1чается от известных тем, что сульфид-ион определяют потенциометрически, что позволяет автоматизировать процесс анализа. В качестве электрода сравнения выбраны сульфидные электроды (свинцово-сульфидные), обладаюидие устойчивым и воспроизводимым потенииалом в сульфидных растворах. Потенциал этих электродов ср закономерно зависит от концентрации ионов-сульфида:lg«s , s ° - нормальный потенциал сульфидного RT электрода, ,303 Указанная зависимость сохраняется при изменении температуры в пределах 20-70°С. Особенность поглотительных растворов в изменении величин рН в связи с процессом поглощения и регенерации сероводорода и некоторыми колебаниями состава раствора, например, в поглотительных растворах вакуум карбонатной сероочистки рН меняется Г5 пределах 8,5-11,5. Так как 1 аиболее вероятиыми величииами диссоциации сероводорода для первой и второй констаит является 10 и в указанной выше области рН сероводород практически полностью находится п виде ионов гидросульфида HS. Непосредственные измерения потенциал; сульфидного электрода позволяют определять концентрацию (активность) ионов сульфида. Прн постоянном рН раствора активность однозначно связана выражением константы диссоциации с концентрацией (активностью) ионов гидросульфида. Однако в растворах, р11 которых изменяется иезависимо от изменення концентрации сульфидиой серы, такая одиозначная зависимость отсутствует и для определения концентрации нонов гидросульфида иеобходимо одновременно измерить коицептраццц ионов сульфида и рН раствора с автоматическим расчетом концентрации ионов MS. Такая операция может быть проведена с помощью электрохимической цепи, составлеи)1ой иа основании уравнения: -, где К.-2 - вторая константа диссоциации сероводорода. Уравнение (2) может быть представлено в таком виде: pHS pS+pH-pK., (3) . Цо-следнее уравнение содержит отрицательные логарифмы величин, входящих в уравнение (2). Из уравнения (3) следует, что для определения величины рН необходимо суммирование величин pS и рН. Величина pS определяется путем намерения э.д.с. цепи, состоящей из индикаторного сульфидного электрода и каломельного электрода сравнения. Э.д.с. этой цени $ равна разности потенциалов сульфидного и каломельного электродов: , ср, - ср« 0 4- -LpS Величина рН определяется из измерений э.д.с. цепи, состоящей из индикаторного водородного (стеклянного) электрода и каломельного электрода сравнения. Э.д.с. этой цепи равна: н FH - 9к ° - fi рН Учитывая, что зависимости (pS) и (рП) являются линейными и что угловой коэффициент второго уравнения равен удвоенному коэффициенту первого уравнения, величина pHS определяется путем алгебраического сложения величин Е и половины величины Е „: .--L.E,, . + (pS + pH) + В полученном уравнении Е - э.д.с. комбинированной цепи, состоящей из трех электродов - двух индикаторных (сульфидного и водородного) и электрода сравнения (каломельного). Если в условиях вакуум-карбонатной сероочистки (рН 8,5-11,5) сульфидная сера находится в виде иона HS, то уравнение (6) может быть записано: Р - рО 1ггГ Л - С-- IgO , где С - концентрация сульфидной серы. При выводе уравнения (7) допускается, что коэффициент активности ионов HS остается постоянным при тех изменениях концентрации сульфидной серы, ионного состава и температуры, которые имеют место в реальных услоВИЯХ сероочистки, поэтому величина коэффициента активности введена в Е°. Предмет изобретения Потенциометрический способ непрерывного определения концентрации ионов в растворах (например, сульфид-ионов), отличающийся тем, что, с целью повыщения точности за счет исключения влияния рН и автоматизации процесса измерения, одновременно с измерением концентрации сульфид-ионов определяют рН раствора с помощью стеклянного электрода и о концентрации сульфид-ионов судят по алгебраической сумме э.д.с. цепи, состоящей из индикаторного сульфидного электрода и каломельного электрода сравнения, и половины э.д.с. цепи, состоящей из индикаторного водоодного электрода и каломельного электрода сравнения.