Способ вольтамперометрического определения марганца

ал аналис. 607 КОГО к электро марганцадля контро авиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПЮ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ПЛАНТ СССР ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬС 4473240/31- 518.08.8823.09.90. Бюл. Нф 35Институт химии АН МСС72) Г.Г.Мунтяну53) 543.253 (088,8)56) НцЬег С,О. - Ааа 1.СЬе(54) СПОСОБ ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРОПРЕДЕЛЕНИЯ МАРГАНЦА (57) Изобретение относитсяхимическим методам анализаи может быть использовано Изобретение относится к электро- .химическим методам анализа, в частности к определению марганца на твердом иццикаторном электроде, и может быть использовано в аналитической практике для контроля цветных метал лов и сплавов, в анализе объектов окружающей среды.Целью изобретения является увеличение экспрессности анализа и расширение диапазона определяемых концентраций.Определение проводят в дифференциальном импульсном режиме при наложении импульса амплитудой 25-100 мВ и скорости развертки потенциала 2- 20 мВ/с на микроэлектроде из углеродного волокна, помещенного в капилляр иэ неэлектропроводного материала с диаметром, превосходящим в 5-10 раэ 2ля цветных металлов и сплавов, в анализе объектов окружающей среды. Цельизобретения - расширение диапазонаопределяемых концентраций.и увеличение экспрессности анализа. Определение марганца проводят на фоне 0,040,2 М раствора НС 10 в дифференцином импульсном режиме в интервалепотенциалов 1,1-0,6 В. Амплитуда импульса 25-100 мВ, скорость разверткипотенциала 2-20 мВ/с. В качестве индикаторного электрода используют микроэлектрод из углеродного волокна,который помещен в капилляр из неэлектропроводного материала с диаметром,в 5-10 раз большим диаметра микроэлектрода. 2 табл. диаметр микроэлектрода, в фоновом электролите раствора 0,04-0,02 М хлорной кислоты.Для указанных оптимальных условий величина тока восстановления перманганата прямо пропорционально з сит от его концентрации в интервале ,10-7 1 10-ЭМНаблюдаемая зависимость позволяет использовать для определения концентрации перманганат-ионов как метод калибровочного графика, так и метод стандартных добавок.Чувствительность определения перманганат-ионов ограничивается устойчивостью слабоконцентрированных растворов. Для уменьшения разложения перманганата, особенно при его концентрации меньше 0,000005 М, следует ввести в фоновый электролит некоторыйизбыток окислителя (периодата натрия)до концентрации 0,001-0,01 М, а измерения провести в ячейке, изолированной от действия дневного света.При использовании предлагаемогоспособа измерения можно провестипо двух схемам: 1 - вводят весьанализируемый раствор в электрохимическую ячейку и проводят определениеперманганата; 2 - в ячейку вводятЧистый фоновый электролит, а анализируемый раствор набирают только впапиллярную полость, наполнение которой происходит под действиеи калил"юярных сил,П р и м е р 1. Определение содержания перманганат-ионов в искусственных растворах.Искусственные растворы готовятразбавлением исходных растворов 0,01,0,001 и 0,00002 М по перманганатудо необходимой концентрации. Концентрация фонового электролита составляет 0,04-0,2 М. Регистрируют по четыре вольтамперограммы на полярографеРАпри 251"С в дифференциальномИмпульсном режиме (амплитуда импульса 100 Мв, частота импульсов 1 Гц),Э трехэлектродном режиме, В качестве индикаторного электрода используютуглеродное моноволокно УМВдиаметром 30 мкм, которое помещают встеклянные капилляры диаметром 172и 300 мкм и высотой 5,0 мм. Электрод сравнения - насыщенный хлорсеребряный, вспомогательный электрод - стержень из стеклоуглерода. 35 Измерения на искусственных растворах проводят по первой схеме. Результаты определения методом стандартных добавок ионов МпО в искусственных растворах приведены45 в табл.1.скорость развертки г = 5 мВ/с; число опытов и = 4; вероятность Р =0,95),П р и м е р. 2, Определение марган,ца в стандартных образцах.ОПодготовка пробы к анализу. Содержание марганца определяют в аттестованных стандартных образцах СО АЛН 59- 3-2 (М 221 х) МН(М 406 х), ЛЖМцФ15 59-1-1 (М 163 х), БРАЖМНц 9-4-4-1 (М 496 х) с известным содержанием мар- Ъанца. Для этого 01-0,2 г сплава рас творяют в 25 мл Нноз. + 0,5 мл НС 1. После полного растворения пробы вводят 2-5. мл 8,5 М хлорной кислоты и упаривают до белых паров. Добавляют 5-10 мл горячей воды(чтобы не выпадал осадок двуокиси марганца, необходимо, чтобы концентрация хлорной кислоты была 1-2 М), вводят 0,5-1,0 мл 0,5 М периодата натрия и кипятят 5-10 мин для полного превращения ионов марганца (1 Т) в перманганат-ионы. Раствор охлаждают и доводят до объема 50 мл.Определение марганца. Берут аликвоту такого объема, чтобы получить в растворе объемом 50 мл концентрацию перманганата в диапазоне 2105 10-М, Концентрацию перманганатионов определяют по второй схеме методом стандартных добавок. Продолжительность анализа одной пробы составляет 40-50 мин.Результаты определения марганца в стандартных образцах приведены в табл .2. (г=5 мВ/с; п=8; Р=0,95) .Использование способа определения марганца обеспечивает сокращение продолжительности определения при его высокой чувствительности и воспроизводимости, повышение произво" дительности труда, возможность дополнительного повышения чувствительностиопределения путем концентрирования анализируемого раствора до объема 0,05-0,10 мл, так как для определения достаточно 0,0005-0,0020 мп раствора, возможность определения марганца в растворах объемом 0,5-1,0 мкл, уменьшение абсолютного определяемого количества марганца, селективность определения марганца в растворах, содержащих большие количества других ионов без их маскирования или удаления, а также длительное использование одного и того же индикаторного электрода вследствие высокой электро- химической коррознонно-стойкости углеродного волокна.Фор мула из о бр ет енияСпособ вольтамперометрического определения марганца на твердом индикаторном электроде, основанный на регистрации тока восстановления пер" манганат-ионов, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью расширения диапд чона определяемых концентраций и5 1 увеличения экспрессности анализа, определение проводят на микроэлектроде из углеродного волокна на фоне 0,04-0,20 М раствора хлорной кислоты 1 594412 6в дифференциальном импульсном режиме в интервале потенциалов 1,1-0.,6 В с амплитудой импульса 25-100 мВ и скорости развертки потенциала 2-20 мВ/с,Т а б л и ц а 1 Найдено, МпО;, М Введено МпО; МФ Концентрацифона,моль/л иаметр лектро а Р,10,14)10- 0 + 0,06) 103 + 0,05)10 40,10) 10 0 + 0,06) 10"ф 1 + 0,09) 10 0,1 3 0,1 3,05 0 Ф Относи ьное стандартное отклонени а 2 а Содержание марганца,онцентраци она, моль/ амет образц лектрок км о паспор но 30 30 17, 1,21 0,02 0,26 +0,01 0,63 +0,02 0,70 0,01 0,050,20,1 носительно андартное отклонени Составител Николаева Техред М.Х орректор Т.Малец кто екарь 282 ираж 510 ЗакаВНИИПИ одписно Государ ГКНТ ССС енного комитета по изобретениям и открытия 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарин., 101 0,0 0,2 0,1 0,1 00 172 172 300 172 410-ф 210 ф 1.105 105 10-4 М 221 хМ 406 х М 163 х М 496 х 4,0110 (4,0 2,00 10 (2,010(1,0 5,04 10-.(5,0 2,50 10 4 (2,5 1,11 10-(1,1