Инверсионно-вольтамперометрический способ установления энергетического состояния труднорастворимых соединений на металле Советский патент 1993 года по МПК G01N27/48 

держащего анион, образующий с металлом электрода труднорастворимое соединение, и последующем электрорастворении осадка.

Сущность предлагаемого способа установления энергетического состояния осадка труднорастворимого соединения на металле состоит в электронакоплении анализируемого вещества на металлическом электроде и последующем его электрорастворении при нескольких различных величинах потенциала из раствора соли, содержащего анион, образующий с металлом электрода труднорастворимое соединение, и по графику зависимости количества осадка, накапливаемого на электроде от потенциала электронакопления определяют максимальное количество осадка QI, затем повторно проводят электронакопление с последующим электрорастворением осадка при различных потенциалах из раствора соли, содержащего другой анион, образующий с металлом электрода труднорастворимое соединение, и по графику зависимости количества осадка от потенциала накопления определяют максимальное количество осадка Ch, после . чего по соотношению величин СИ и U2 судят об энергетическом состоянии осадка на металле, причем анионы в растворах выбирают ИЗ УСЛОВИЯ dMeAr) ClMeAe- гДе

с1меАщ и dMeAn2 диаметры молекул, образованных металлом электрода и анионами первого и второго растворов соответственно.

Если окажется, что в первой серии опытов размеры молекул осадка меньше (находятся из справочной литературы) и СИ Q2, то труднорастворимое соединение образуется на электроде в виде ад-слоя, если же QI Q2, то труднорастворимое соединение образуется на электроде в виде фазового осадка.

Способ поясняется фиг. 1 и 2.

Пример 1. Определение характера осадков АдС и Ад ) на серебряном электроде при концентрации осадков из растворов KCI и KI в концентрациях М.

Готовят растворы 1 и K.I в 0,1 М растворе ацетата натрия. Ацетат натрия выбран потому, что анион данной соли не образует труднорастворимые соединения с катионом серебра. Сначала в электролитическую ячейку заливают 10 мл раствора, содержащего, например, хлорид калия. Раствор в ячейке деаэрируют инерт-. ным газом (аргоном) в теченме 10 мин. Используется серебряный электрод, который перед погружением в электролитическую

ячейку полируют механически до зеркального блеска и промывают бидистиллирован- ной .водой. В интервале потенциалов, в котором образуется AgCI (фиг. 1, кр. 1), проводят электронакопление осадка AgCI на серебряном электроде при различных потенциалах электрода в течение 2 мин. В каждом случае после электронакопления снимают катодные вольтамперограммы

(скорость сканирования 20 мВ/с) в области потенциалов от потенциала электронакопления до потенциала полного спада тока после пика, вычисляют из площади под пиком количество электричества, пропорциональное количеству осадка AgCI на электроде, .После каждого опыта электрод зачищают. На основе полученных данных строится зависимость Q f (Еэ) (фиг. 1, кр. 1) и определяется Qmax (AgCI).

Завершив эту серию опытов, проводят аналогичную серию с раствором, содержащем 0,1 М ацетат натрия и 1 М KI. Определяют Qmax (Agl) (фиг. 1, кр, 2). Эти величины оказались соответственно равными Qmax (AgCI) 0,59 Кл, Qmax (Agl) 0,13 10 Кл. Известно, что размер молекулы AgCI (4,86 А) меньше размера молекулы Agi (5,54 А).

Следовательно, в условиях опыта осад«и AgCI и Agl на серебряном электроде образуются в виде ад-слоя.

Пример 2. Определение характера осадка AgCI и Agl на серебряном электроде при концентрировании осадков из растворов KCI и KI в концентрациях 1 М.

Готовят растворы 1 М KCI и KI в 0,1 М растворе ацетата натрия. Последующие операции аналогичны, приведенным в первом примере. Только катодные пики снимают при более низкой чувствительности регистрирующего прибора (полярографа). Также определяют Qmax (AgCI) и Qmax (Agl) (фиг. 2, кр. 1 и 2). Они равны: Qmax (AgCI) 3,66- Кл, Qmax (Agl) 7,15 Кл. В

условиях опытов настоящего примера Qmax (AgCI) Qmax (Agl). Следовательно, в данном случае AgCI и Agl образуются на серебряном электроде в виде фазовых пленок.

Формула изобретения

Инверсионно-вольтамперометрическ- ий способ установления энергетического состояния труднорастворимых соединений на металле, включающий электронакопление анализируемого вещества на металлическом электроде, погруженном в растворе последующим электрорастворением осадка, от личающийся. тем, что проводят

электронакопление анализируемого вещества с последующим его электрорастворением при нескольких различных величинах потенциала из раствора соли, содержащего анион, образующий с металлом электрода труднорастворимое соединение, и по графику зависимости количества осадка, накапливаемого на электроде, от потенциала электронакопления, определяют максимальное количество осадка QI, затем повторно проводят электронакопление с последующим электрорастворением осадка при различных потенциалах из раствора соли, содержащего другой анион, образующий с металлом электрода

труднорастворимое соединение, и по другому графику зависимости количества осадка от потенциала накопления определяют максимальное количество осадка 02, после чего по соотношению величин QI и СЬ судят о характере осадка, причем анионы в растворах выбирают из условия

ЙМеАн 9 0 меАн2

где и о меАн2 диаметры молекул осадка, образованного ионом металла электрода и аниона первого и второго растворов соответственно.

Использование: способ относится к вольтампёрометрическим методам физико- химических исследований, в частности к ис- следованию характера осадков труднорастворимых соединений на поверхности металла. Сущность изобретения: проводят раздельное анодное концентрмрование двух или более труднорастворимых соединений, отличающихся Изобретение относится к области электрохимии, в частности к способам установления энергетического состояния труднорастворимых соединений на металле, и может быть использовано в изучении явлений первичной пассивации металлов, определении микроконцентраций анионов инверсионными электрохимическими методами. размером молекул, на металлическом электроде при различных фиксированных значениях потенциала электрода при одинаковом времени электронакопления с последующем регистрацией катодных вольтамперог- рамм процесса электрорастворения полученных соединений, определением из площади под врльтампероГраммой количества накопленного на электроде осадка. Затем строится зависимость количества накопленного на электроде осадка от потенциала электролиза q f (Е), из максимума зависимости q f (Еу) определяется максимальное количество осадка, получающегося на электроде для двух соединений, и оценивается характер осадка из следующих соображений. Если для вещества, молекула которого имеет меньший размер, наблюдается большее количество накопленного на электроде осадка, то последний накапливается на электроде в виде ад-слоя; если же количества образующихся на электроде осадков не зависят от размера молекул последних, то на электроде образуется фазо- вый осадок. 2 ил. с/) Цель изобретения - разработка инвер- сионно-вольтамперометрического способа, позволяющего однозначно устанавливать энергетическое состояние труднорастворимого соединения на металле. Цель достигается электронакоплением анализируемого вещества на металлическом электроде при нескольких различных величинах потенциала из раствора соли, со00 О ч со s| ю

+ +0,Ъ «0,2 V О Ј5,6(«йе.э..)

- Фиг. / 0-/о Кл

.&