Способ осуществления каталитической реакции окислений йодида молибдатомкв пmm тттш

(22) Заявлено 16.08.72 (21) 182052623-26 5) М. Кл, С 01 п 31106 01 п 3316 6 01 п 27,146 С 01 Ь 25/26 с присоединением заявки М осударственный комитеСовете Министров СССРоо делам изобретенийи открытий(54) СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ ОКИСЛЕНИЙ ЙОДИДА МОЛИБДАТОМИзобретение относится к области аналитической химии, а именно, к способам осуществления каталитических реакций окисления йодида молибдатом в присутствии фосфора как катализатора преимущественно при биамперокинетическом определении фосфора в вытяжках из растительных объектов.Известен способ осуществления каталитической реакции окисления йодида молибдатом в присутствии фосфора как катализатора, включающий введение серной кислоты, молибдата и йодида в исходный раствор, содержащий фосфор.Недостатком известного способа является малая скорость протекания реакции, что не обеспечивает необходимой чувствительности, точности и воспроизводимости результатов определения микроколичеств фосфора.Цель изобретения - увеличение скорости реакции окисления йодида молибдатом.Для этого предлагается доводить концентрацию серной кислоты в конечном объеме анализируемой вытяжки или раствора до 0,08 - 0,12 н., преимущественно 0,1 н;, молибдата 1,0 10- 1,2 10 з М, преимущественно 1,110М, йодида 1,8 10 2 - 2 ф 10 -М, преимущественно 1,9 10 2 М. При этом биамперометрическую регистрацию скорости каталитической реакции можно проводить при напряжении на индикаторных электродах 90 -110 мв, преимущественно при 100 мв, и постоянной температуре в интервале 20 - 30 С, преимущественно при 25 С,В этом случае скорость каталнтическойреакции возрастает примерно в 50 - 60 раз,что позволяет сократить продолжительностьэкспозиции прн снятии бнамперометрическогосигнала до 5 - 6 сск. 11 редлагаемые оптимальные условия обеспечивают протекание реак 10 ции в две стадии: первая - сверхбыстраяобусловлена каталитическим действием фосфора на процесс окисления йодида молибдатом, вторая - замедленная заключается в постепенном окислении йодида кислородом воз 15 духа, Индукционный период здесь практическиотсутствует.Г 1 р и м е р. Ланализируемый образец растительного материала сжигают смесью сернойи хлорной кислот нли озоляют в муфельной20 печи при 450 - 500"С. Вытяжку готовят по известной методике. Одновременно готовят холостой опыт, содержащий все реактивы, используемые в процессе приготовления вытяжки.Лликвотную часть вытяжки или стандартного раствора пятиокиси фосфора, содержащую,например, 0,1 - 20 мкг пятиокиси фосфора,вносят прн помощи отградуированной пипеткив реактор, например химический стакан, ем 30 костью 50 мл, добавляют расчетное количест60 во стандартного раствора серной кислоты (с тем, чтобы общая кислотность в конечном объеме - 25 мл составляла 0,1 н.) и доводят ооъсм кидкостп в реакторе бидистиллятом до 22 мл.Одновремсшю в другом реакторе готовят контрольный раствор, состоящий из аликвоты холостого опыта, бидистиллята и стандартного раствора сс 1 гной кислоты.11 ри получении данных для построения калибровочного графика раствором сравнения служит подкисленный серной кислотой бидистиллят объемом в 22 мл. Реакторы с анализируемым и контрольным растворами или раствором сравнения ставят в термостат на 30 - 40 мин, чтобы довести температуру исследуемого и контрольного растворов до 25 =0,1 "С. Рабочис растворы (0,027 М раствор гептамолибдата аммония и 0,24 М раствор йодистого калия) помещают в пробирки, которые зарапес опускают в соответствующую тсрмостатирующую ячейку, присоединенную к ультратермостату, Температуру воды, поступающей из ультратермостата в термостатирующую ячейку, устанавливают на уровне 250,1 С,Реактор с раствором сравнения или контрольным раствором, доведенным в термостате до температуры 25:0,1"С, помещают в дру- гую термостатирующую ячейку, присоединенную к ультратермостату и установленную на рабочей площадке биамперометрического анализатора, Б реактор опускают магнитный элемент и включают магнитную мешалку. Затем подают на платиновые электроды напряжение около 100 мв и опускают их в реактор. Далее в реактор вносят отградуированной пипеткой 1 мл термостатированного рабочего раствора гептамолибдата аммония. При этом указатель микроамперметра должен оставаться на нулевом делении шкалы. В реактор добавляют 2 мл термостатированного рабочего раствора йодистого калия, после чего указтель микро- амперметра, мгновенно отклонившись вправо - в сторону больших делений шкалы быстро возвращается влево и на некоторое время (15 - 20 сек) останавливается. Затем указатель микроамперметра начинает медленно сдвигаться в сторону больших делений шкалы. По-видимому, замедленный рост силы тока в электроизмерительной цепи во второй - медленной стадии реакции является результатом окисления йодистого калия кислородом возду ха и работы пары 1 г/21 - . Однако наблюдаемые изменения показаний микроамперметра в этой стадии не представляют интереса с аналитической точки зрения. Отсчет показаний микроамперметра снимают через 5 - б сек после добавления в реактор рабочего раствора йодистого калия. Сила тока, регистрируемая в этот момент микроамперметром, характеризует скорость быстро протекающей некаталитической реакции в растворе сравнения или контрольном растворе. 1 очно так же измеряют суммарную скорость двух одновременно протекающих реакций - каталитической и некаталитической в исследуемых стандартных растворах фосфора или 5 в анализируемых вытяжках.Сравнительно быстрое достижение равновесия в электрометрической цепи (через 5 - б сск после добавления йодистого калия) свидетельствует о коренном изменении характера 10 известнои ранее индикаторной реакции поддеиствием выбранных оптимальных физико- химических условий.При определении скорости кинетической реакции, обусловленной долями микрограмма 15 пятиокиси фосфора, токи регистрируют припомощи выносного микроамперметра типа М 13 б (предел измерений 0 - 1 мка). В присутствии 1 - 20 мкг пятиокиси фосфора токи измеряют посредством микроамперметра М 900 20 (предел измерений 0 - 10 мка).11 ользуясь данными биамперокинетическогоанализа стандартных растворов пятиокиси фосфора и раствора сравнения строят калибровочный график в координатах сила тока - 25 концентрация. На ось ординат откладываютразность между показаниями микроамперметра для стандартного раствора фосфора и раствора сравнения, на ось абсцисс - концентрацию пятиокиси фосфора в микрограммах.30 Новый способ открывает большие перспективы при использованаии его для изучения обмена веществ на молекулярном уровне.Содержание пятиокиси фосфора в исследуе мой вытяжке рассчитывают, пользуясь данными биамперокинетического анализа этой вытяжки и заранее с составленным колибровочной графиком. Содержание фосфора в нализирусмом растительном объекте вычисляют по 40 формуле где Х - содержание пятиокиси фосфора в 45 анализируемой растительном материале, %;с - концентрация пятиокиси фосфора,найденная па калибровочном графике, мкг;50 Р - объем исходной вытяжки (250 мл);а - навеска растительного объекта(0,2 г);в - объем вытяжки, взятой для анализа (2 мл); Подставив значения индексов в формулу,получаютХ=, 10-4 0 Об 25. С0,2 2 Предлагаемый способ обладает высокойчувствительностью (01 мкг РО 5 в 25 мл раствора) и точностью (относительная ошибка определения 2,9%); быстрота измерения 5 - 65 б сек.421925 Пр ед м ет изо бретение я Составпгель Ю. Куценко Техред Е. БорисоваРедактор К. Вейсбейн Корректор Т. Хворова Заказ 2119,7 Изд.,й 1445 Тпр;ок 651 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4 гг 5Типография, пр. Сапунова, 2 1. С по соб осуществления к а та ли ти ческой р еакции окисления йодида молибдатом и присутствии фосфора как катализатора, преимущественно при биамперокинетическом определении фосфора в вытяжках из растительных объектоввключающий введение серной кислоты, молибдата и йодида в исходный раствор, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости реакции, серную кислоту вводят до концентрации 0,08 - 0,12 н., преимуще 6ственно 0,1 н, молибдат 1 10 -- 1,2 10 -М,преимущественно 1,110 - з М, йодид 1,8 10 --- 2 10 -М, преимущественно 1,9 10 - - М,5 2. Способ по п. 1, отличающийся тем,что, с целью биамперометрической регистрации скорости реакции, в анализируемый раствор погружают индикаторные платиновые электроды и подают на нпх напряжение 90 - 10 110 мв, преимущественно 100 л 1 в, а реакциюпроводят нри постоянной температуре в диапазоне 20 - 30 С, преимущественно при 25 С.