Способ потенциометрического определения хлорид-ионов Советский патент 1982 года по МПК C01B7/01 G01N27/46 

1

Изобретение относится к спосоЬам определения физико-химических свойств веществ в водной среде и может быть использовано в различных отраслях промышленности для контроля качества обессоленных вод по хлорид-иону.

, в качестве приэлектродного раствора мембранного индикаторного электрода иопользуют ОД н. раствор NaCE l Недостатком способа является низкая is чувствительность мембранного ионоселективного электрода (AtjCP, Acgij S ), поэтому с помощью мембранного электрода ЭМ-С1-01, выпускаемого серийно, можно определять концентрацию хлорид-ионов не. 20 более 3,5 рСВ. Цель изобретения - увеличение чуств тельности и расширение диапазона измерения мембранного хлорселективного электИзвестен потенциометрический способ определения хлоридов в природных водах, в котором использован концентрационный элемент:

AqjM

HdC.

АЯ: KNOj

Hac.kce рода (AcjCE, ) в область малых значений концентрашга хлорид-ионов (до 35,5 мкг/кг). Указанная цель достигается тем, что в анализируемый и калибровочный растворы вводят этиловый спирт (гидролизный, перегнанный или пищевой ) в количестве 20-30 мл/кг, а в качестве приэпектродкого раствора мембранного индикаторного электрода используют разбавленный раствор 0,ОО1 н. хлористого натрия с добавкой этилового спирта в количестве 2О-30 мл/кг, сравнительные измерения

потентшла индикаторного электрода проводят при темпепатуре 12-14 0 относ тельно хлорсеребряного электрода сравнения в насыщенном растворе хлорида калия..

Для увеличения стабильности измерений используют дополнительно к основному промежуточный электр1элитический ключ, в котором создают постоянный напор и проток 1О% раствора натрата натрия, препятствующие диффузии хлоридионов из электрода сравнения.

Снижение концентрации хлористого натрия в приэлектродном растворе уменьшает диффузионный потенциал на границах приэлектродный раствор - мембрана и мембрана - анализируемый раствор, а введение фонового электролита в приэлектроднии и измеряемый растворы в виде этилового спирта указанной, концентрации подавляет растворимость хлорида серебра из мембраны хлорсеребряного ёлектрода-(, AoS) и полуэлемента электрода (А AcjCE). В результате увеличивается изменение потенциала индикаторного эпектрода (чувствитепьность)при колебаниях микроконцентрации хпорид-ионов в измеряемом растворе.

Введение фонового электролита в измеряемый и приэлектродныи растворы в вмде этилового спирта подавляет раствоьимость хлорида серебра из мембраны хлорсеребряного электрода (AtjCP, Aqf-S), снижение концентрации хлористого натрия в приэлектродном растворе в 1ОО раз, уменьшает диффузионный потенциал при измерениях в области низких концентраций хлорид-ионов. Использование 1О% раствора нитрата натрия в промежуточном электролитическом ключе уменьшает попадание хлорид-ионов с нитратом натрия. В результате увеличивается изменение потенциала индикаторного электрода (чувствительность) при колебаниях микроконцентраций хлорид-ионов в измеряемом растворе. При 12-14°С инерционность хлорселективного мембранного электрода остается достаточной для практического использования и не превышает 3 мин.

Пример. Определение концентрации хлорид-ионов в обессоленной воде проводят прямым потенциометрическим способом в котором используют концентрационный элемент:

После калибровки электрода ЗМ-С1-О по стандартным растворам хлорида натрия на обесхлоренной воде с добавкой этилового спирта в стандартный рааба&ленный до O.OOl н NaCE и приэлектроцный растворы проводят прямые потенциометрические измерения концентрации хлорид-ионов в анализируемом растворе. Для этого в него добавляют этиловый спирт и сравнительные измерения потенциала индикаторного мембранного электрода проводят при 12-14 6 относительно хлорсеребряного электрода в насыщенном растворе хлорида калия.

Для увеличения стабильности измерений используют дополнительно к осно&ному промежуточный электролитический ключ, в котором создается постоянный напор и проток 10% раствора нитрата нария, препятствующие диффузии хлоридионов из электрода сравнения.

В качестве, регистрирующего устрой-ства используют прибор типа КСП-2 со шкалой 2О мВ в комплекте с высокоомным преобразователем П-2О1 или рНметр типа рН-262 со шкалой 25 мВ. Погрешность измерений пяти электродов ЭМ-С1-О1 в диапазоне концентраций до 6,0 единиц рСР не превышает О,022 мг/кг.

Таким образом, предлагаемый способ повышает чувствительность мембранного ионоселективного электрода (AqCP, ) и расширяет диапа. измерения в область малых значений концентраций хлорид-ионов (до 35,5 мкг/кг). Он может найти широкое применение в различных отраолях промышленйост.и для контроля качества обессоленных вод по хлорид-иону.

Разработаны инструкции прямого потенциометрического определения хлорид-ионов .и подтверждена достоверность пред ложенного способа на стандартных растворах и производственных обессоленных 2О

В табл. 2 - зависимость погрешности измерений в предлагаемом способе от

35,5

15 Относительно выбора состава приэлектродного раствора следует отмстить, что количество спирта в последнем во избежание создания дополнительного диффузионного потенциала из-за концентрационных различий задают одинаковым для анализируемого и капибровочного растворов, поэтому каких-либо обоснований и до казательств не требуется. Что касается использования разбавленных растворов хлористого натрия (0,ОО1 н.)- в приэлектродном растворе индикаторного элект рода, в отличие от применения в прототипе более концентрированного раствора хлористого натрия (ОД н.) ,следует указать, что это отличие приводит к снижению погрешности измерений при достиг нутой в предлагаемом способе чувствител ности. Таким образом, приведенные экспериментальные данные показывают, что пред лагаем1 1й способ потенциометрического из мерения хлорид-ионов в воде обладает в сравнении с прототипом более высокой чувствителъносью и достаточной воспроиз

водах различного типа для диапазона концентраци{Г. до рСР 6,0 ед.

В табл. 1 приведены данные зависимости чувствительности способа от концентрации спирта, вводимого в анализируемый и калибровочный растворы при различных температурах.

Таблица 1

концентрации хлористого натрия в приэпектродном растворе индикаторного эпектрода.

Таблица2 35,5-355 О.О270 0,О357 О,О-102 4.О2 2,08х -0.0304 4,82«G.8b С.бв 3.2х xl6-1х1О- х10-2х10-глО-5 водимостью показаний и может применяться при определении микрограммовых концентраций хлорид-ионов, например., в обессоленной воде, обессоленном конденсате и водном теплоносителе ядерных установок, атомных и тешювых электростанций, а также в других областях науки и техники, где требуется проводить таковые определения. Формула изобретения Способ потенциометрического определения хлорид-ионов в воде, основанный на прямом измерениии зависимости потенциала индикаторного электрода от концентрации хлорид-ионов с использованием в качестве приэлектродного раствора хлористого , отличающийс я тем, что, с целью повышения чувствительности мембранного хлорселекти ного электрода (, и ра9ширения диапазона измеряемых концентраний хлорид-ионов (до 35,5 мкг/кг), в 79470 анализируемый в калибровочный растворы вводят ЭТИЛОВЫЙ спирт в количестве 2ОJO МП/кг, а в качестве приэлектродного раствора мембранного индикаторного электропа исполызуют О, ОО1 н. раствор хлористого натрия с добавкой этилового спирта в количестве мл/кг и измерение потенциала индикаторного электрода проводят при 12-14°С. 268 Источники информации принятые во внимание при экспертизе i. Зайналова Е.А. и Сенявин М М Применение ионселективных электродов для определения (}п-оридов, хлоридов и иодидов в природных водах. - ЖАХ, 1975 т. 30, № 11 с. 2207-2212