Способ вольтамперометрического анализа Советский патент 1982 года по МПК G01N27/48 

Изобретение относится к аналитической электрохимии, точнее к вольтамперометрическому анализу и может быть использовано для анализа различных компонентов смесей и веществ.

Известен способ вольтамперометрического анализа (амальгамной полярографии с накоплением - АПН) путем концентрирования металлов из раствора на стационарнЬм ртутном электроде при постоянном потенциале с последуницим их электроокислением из амальгамы при линейно меняющемся потенциа ле. При этом металлы из амальгамы последовательно электроокиапяются, образуя пики анодного тока на вольтамперной кривой, по величине которых определяется количество анализируе-; мого вещества Cl.

Недостатком данного способа ется невысокая точность анализа близ-, ких по свойствг1М веществ, пики анодных токов которых плохо разрешены. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ вольтамперометрического анализа, включающий концентрирование определяемых веществ на стационарном ртутном электроде и поапедующее их анодное растворение при линейном измене- .

НИИ потенциала с одновременной регистрацией тока и с остановкой указанного изменения потенциала по достижении током максимального значения.

Растворение сконцентрированных на электроде веществ идет при постоянном для каждого вещества потенциале - потенциале пика на кривой токпотенцисш или ток-время. Это позво10ляет повысить сигнал одного вещества и улучшить разделение близких по сво.йстш-ам веществ при их одновременном присутствии в растворе Г 21.

Недостатком способа является то,

15 что при растворений данного вещества происходит частичное растворение следующего,(по потенциалу электрорастворения) вещества, что снижает точность анализа.

20

Цел1-го изобретения является повышение разрешающей способности и точности анализа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу вольтамперомет25рического анализа, включающему концентрирование определяемых веществ на стационарном ртутном электроде и последующее их анодное растворение при линейном изменении потенциала с

30 одновременной регистрацией тока и с остановкой указанного изменения потенциала по достижении током максиМсшьного значения, перед остановкой изменения потенциала производят воз врат потенциала в сторону увеличени его отрицательных значений в предеЛах области растворения определяемого вещества. На чертеже приведена блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа. Устройство состоит из электрохими ческой ячейки 1, блока 2 начальных потенциалов, генератора 3 линейного потенциала, измерительного сопротив ления 4, регистратора 5, индикатора б экстремума, предохранительного бл ка 7, пускового блока 8, реле 9 вре мени, блока 10 возврата потенциала. Способ реализируется следующим образом. На электрохимической ячейке 1 с помощью блока 2 начальных потенциалов задают определенный начальный потенциал, например потенциал накопления при работе с предварительным концентрированием в виде амальгамы. После выдержки в течение времени, необходимого для концентрирования определяемых веществ, включаю генератор 3 линейного потенциеша, предварительно установив анодное на правление измен ния потенциала (в сторону уменьшения отрицательного потенциала). Напряжение на электромеханическо ячейке 1 начинает линейно увеличиваться. Ток, протекающий в цепи яче ки, создает на измерительном сопротивлении 4 падение напряжения, кото рое поступает на регистратор 5 и за сывается им как функция потенциала электрода или как функция времени от момента первоначального включени генератора линейного напряжения. При достижении потенциала окисле .ния наиболее электроотрицательного вещества анодный ток в цепи ячейки возрастает, достигая максимума, а затем убывает; образуется пик анодного тЪка. В момент достижения максимальног значения срабатывает индикатор 6 экстремума, его сигнал через предох ранительный блок 7 попадает в пуско вой блок 8, вызывая остановку измен ния потенциала. Одновременно сигнал поступает в реле 9 времени, запуска его, и в блок 10 возврата потенциала, воздействуя через него на блок 2 начальных потенциалов, вызывая резкое изменение потенциала на ячейке в обратную сторону (в сторону увеличения отрицательного потенциала). Потенциал электрода принимает постоянное значение, но более отрицательное, чем потенциал пика первого из определяемых веществ. При этом потенциале и происходит окисление первого вещества, еще оставшегося в , электроде. Через определенное время, когда все вещество окислится и анодный ток упадет до нуля, реле 9 времени возвращается в исходное состояние , выдавая сигнал пуска в пусковой блок 8, который вновь включает генератор 3 линейного потенциала, и продолжается регистрация вольтампе ной кривой. Одновременно сигнал от реле времени поступает в пред охран ител-ьный блок 7, переводя его на короткое время 0,1-0,5 с в состояние, в котором оно не пропускает импульсы от индикатора 6 экстремума, что предотвращает срабатывание системы от всплеска емкостного тока, происходящего после включения генератора,3 линейного потенциалу. Затем предохранительный блок 7 возвращается в исходное состояние и весь описанный цикл работы устройства повторяется. Проверка способа на реальных трудноразделимых система с. в таблице приведены данные допустимых соотношений компонентов рэальных трудноразделимых смесей, еще определяемых предлагаемым способом, АПН и известным способом. Анализ проводится на ртутном пленочном электроде с толщиной пленки 20 мк при скорости изменения потенциала 400 мВ/мин, с концентрацией анализируемого компонента 1-10 м/л, время накопления 20 мин. Как видно из таблицы, при оценке разрешсцощей способности по допустимым соотношениям концентраций, пред.лагаемый способ дает увеличение разрешающей способности в раза по сравнению с известным. При этом достигаемая точность определения составляет 3-6 относ.%. Продолжительность анализа по сравнению с известным способом увеличивается лишь на 1,5-2 мин.