Способ определения концентрации ульфат-ионов в хромовокислых электролитах Советский патент 1980 года по МПК G01N27/52 

лення резкого скачка потенциала на като ;Де. Недосгатком atorp способа является недостаточная воспроизводимость измерений из-за невозможности контроля соегояния поверхности электрода и гидродинамического режима электролиза, сильно влияющих на скорость неполного восстановления хромат-ионов. Кроме того, этот способ на обеспечивает необходимой точности определения сульфат-ионов в производственных электролитах из-за накопления тpёквaлeнтнo o хрома, влияющего на скорость восстановления хро- матг-ионов... Цель изобретения - .повышение точности и чувствительности определения концентрации сульфат-ионов путем увеличения воспроизводимости измерений. Поставленная цель достигается тем, что на вращающийся хромовый микроэлектрод в анализируемом растворе накладь1вают линейно-возрастающий потенциал 1 интервале от -0,2 до - 1,0 В со скоростью ОД - 4,0 В/мин, выдерживают электрод при максимальном значении потенциала в течение 2-20 сек., резко снижают потенциал до потенциала начала развертки, снимают поляризацион ную вольтамперную кривую, измеряют в указанном интервале потенциала и скорости его изменения максимальное значение тока и по зависимости значений максимального тока от концентрации., серной кислоты определяют крнцентрацию сульфат-ионов. При осуществлений првдлагйёмб по спо соба целесообразно использовать микро электрод с поверхностью 10 - представляющий собой торцовое сечение впаянной в стекло проволоки из платины, меди или другого металла, который непосредственно перед измерением или заранее покрывают плотным, равномерным слоем электролитического хрома. Затем вращающийся со скоростью 2 ООО-4ООО об/мин хромовый электрод поляризуют при комнатной температуре потенциалом линейно возрастающим со скоростью О,1 4,0в/мин в интервале -0,2 - 1,0 В относитепьноНВЭв анализируемом хромовокислом электролите, который может содержать от 10 до 60О г/л хромовой кислоты. После выдержки электрода при максимальном значении потенциала в те:Чение 3 - 20 сек я сбрасыва 1Ии потенциала до начального значения развертки снимают вольтамперную кривую в указанных выше условиях изменения потенциала. Использование вращающегося микроэлектрода, предварительная поляризация его в указанных выше условиях, выдержка, при максимальном, потенциале непосредственно перед снятием вольтампернрй поляризационной кривой, благодаря стабилизации состояния поверхности электрода и поддержанию постоянных гидродинамических условий, обеспечивают наиболее точное определение и получение хорошо воспроизводимых значений максимальной скорости восстановления хромат-ионов. Этому может способствовать выбор оптимальных скоростей вращения электрода, обеспечивающих высокие скорости восстановления хромат-ионов, и снятие концентрационных изменений у поверхности электрода, предотвращающее расщепление максимума ij . Для перехода от найденного значения 1 m концентрации сульфат-ионов используют калибровочную кривую (см. фиг. 1, кривая 1), полученную путем определения описанным способом 1 в свежеприготовленных растворах хромовой кислоты 25О г/л с известкой концентрацией SO , содержащих, менее 0,5 г/л трехвалентного хрома. Линейная зависимость между величиной 1щ и концентрацией сульфат-ионов имеет место от 1,25 до 9 г/л ЗО . Эта область может быть использована для определения концентрации сульфатов с точностью 2-3%. При содержании в исследуемом электролите свыше 1 г/л Сг З найденное значение 1 корректируют путем определения поправки Д1, величина которой зависит от содержания трехвалентного хрома и не зависит от концентрации сульфат-ионов, так как снижение 1 в при-; сутствии значительного количества Сг 3, согласно кривой 2 (см. фи. 1), одинаково для всех изученных концентраций SO Л. Величину поправки д 1 находят по фиг. 2 после -определения в : ; электролите концентрации трехвалентного хрома известным методоЛ, например, титрованием. Пример 1. Предварительно хромированный платиновый электрод поверхностью 2-10 см, погруженный в свежеприготовленный стандартный хромовый электролит 250 г/л при 25, подвергают электрохимической обработке путем повышения потенциала от -0,25 до - 0,95 В со скоростью 1 В/мин с выдержкой при потенциале - 0,95 В в течение 15 сек, после чего используют стабилизированный таким образом , электрод для записи зависимости тока от потенциала, который изменяют от -0,25 до -0,95 со скоростью 1 В/мин, Запись повторяют 3 раза с выдержкой катода после каждого раза при потенциа ле - 0,95 В в течение 15 сек для повторной активации. Полученные значения 1 составляют 362,370, 365 ма/см .что соответствует среднему значению 366 ма/см , Согласно кривой 1 фиг. 1, концентрация сульфатов в электролите составляет 2,55 г/л. Пример 2. В стандартном электролите, работавшем в течение 1 мес, определенное так же, как в примере 1, среднее значение 1 составило - . 32О ма/см . Определение в таком элек тролите ОЙпоказало наличие 2,5 г/л в пересчете на О, что согласно фиг. 2 дает поправку л ма/см. Увеличив найденное 1т на А получаем, согласно кривой 1 (см. фиг. 1), ксящентрацию сульфатов в электролите 2,5 г/л. Без введения поправки на образование трезсвалентйето хр(%«а получилось 6|ы 2,25-г/л сульфат-ионов, т. е. на 0,25 г/л меньше. Испс-г;% г«вание предлагаемого способа позволяет быстро и достаточно точно определять концентрацию сульфат-ионет в электролите1Х хромирования, содержащих повьпиенные количества серной кислоты и трехвалентного хрома, что даёт значительную экономию во времени прианализе производственных электролитов 7 46 Формула изобр е т е и и я Способ определения концентрации сульфат - -ионов в хромовокирлых электролитах, содержащих серную кислоту, заключающийся в снятиии поляризационной вольтамперной кривой на хромовом микроэлект- роде, отличающийся тем,, что, с целью повьпиения точности и чувствительности измерений, на электрод нэ кладывают линейно-возрастающий потенциал в интервале -0,2 - 1 В со скооостью 0,1 - 4,0 В/мин с выдержксЛ при максимальном значении потенциала в течение 2 - 20 сек, резко снижают потенцигш до потенциала начала развертки и измеряют Максимальное значение тока в указанном интервале потенциала и скорости его изменения и по зависимости максимального значения тсжа от ксвшентрации серной кислоты определяют концентрацию Сульфат-ионов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Лайнер В. И. и ф. Основы гальваностегии. М., Металлург-издат, 1953 г., т. 1, стр. 564. 2.Савин С. Б. и др. Аналитич. химия 1975, ЗО, №1, 120. 3.Кубик Ц. и др. Тезисы докладов аучно-технич. ксмференции. Разработка ёр защиты металлов от Коррозии. М., 971, вьш. П, стр. 45. (,;.-. 4.Авторское свидетельство СССР 133311, кл. С 25 Т) 21/14, 1960г прототип).