Способ биамперометрического определения содержания кальция и магния

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоцнапнстнческнкРеспублик(51) М. Кл. 6 01 й 27/26 Ьеударстееакьб кемитет СССР де девам вэабретенак и еткрьпкй(53) УДК 543.253 (088,8) Дата опубликования описания 18.04,80 В, Н. Басов, Г. Г, Белоусов, П, К, Агасян и Р. С, Евдоченко(72) Авторы изобретения Уральский филиал Всесоюзного научно. исследовательского института галургии и Производственное объединение Уралкалнй(54) СПОСОБ БИАМПЕРОМЕТРИЧЕСКОГО ОП СОДЕРЖАНИЯ КАЛЬЦИЯ И МАГНИ 1Изобретение отностися к области аналити.ческой химиипреимущественно к разделу:электрохимических,методов анализа и можетбыть использовано для физико. химическогоконтроля технологических процессов и готовых продуктов,5Известно несколько вариантов тнтрованиякальция (П) и магния (П) раствором комплексона Ю с биамперометрической индикацией конечной точки титрования (к.т.т,) с исЪоль.эованием двух платиновых или платиновогоОи амальгамированного серебряного электродов 1.Наиболее близким к предлагаемому явля.ется способ определения кальция (11) и маг 15,ния (11) при их совместном присутствии вводных вытяжках калийных солей путем подщелачивания вытяжки аммиачным буфернымраствором, добавления раствора нитрата ртутии измерения силы тока в цепи анод катод 23Этот способ включает приготовление весле.дуемого раствор; отбор пробы; подщелачиванне ее 0,1 н раствором едкого патра дорН 11,75, добавление 0,004 М раствора азот 2нокислой.;окисной ртути в качестве амперометрического индикатора; термостатирование; титрование раствором комплексона1 при напряжении 130 мВ до появления первого пика на кривой тнтрования - конечная точка для кальция (П); добавление 1 н раствора соляной кислоты и 1 н раствора аммиака до со. здания рН 9,6; увеличение напряжения рр 210 мВ; титрование до появления второго пика на кривой тнтрования-конечная точка для магния (П); вычисление содержания кальция и магния в анализируемом объекте;К недостаткам этого способа относятся применение при анализе амальгамированного серебряного электрода в качестве индикаторного,; так как при длительной работе слой ртути на электроде может разрупится и характер элек. тродного процесса на нем резко изменптся; работа с токсичным веществом (ртутью); приме. пение более сложной аппаратуры в связи с тер. мостатированием исследуемого раствора, Кроме того, снижена производительность труда ана. литиков, что связано с двухстадийностью уста. новления соответствующего рН раствора - сна728064 40 50 55 3чала рН 11,75 при определении кальция (11),а затем понижение добавлением растворасоляной кислоты и раствора аммиака до рН9,6 приопределении магния (И),1Целью изобретения является увеличение вос.проиэводимости результатов, экспрессности иупрощения анализа,Пэставленная цель достигается тем, что попредлагаемому способу определение кальция. (П) и магния (И) ведут в одну стадию сиспользованием индикаторных электродов титанового - катод и графитового - анод. Анализвыполняют при постоянном рН среды 10,0 -10,3 и постоянном внешнем напряжении наиндикаторных электродах, 0,3 - 0,4 В, Опера.ция термостатирования исследуемого раствораисключается.Описываемый способ биамперометрическогоопределения кальция (П) й магния (П) преимущественно в водных вытяжках калийных солейвключает подщелачивание вытяжек аммиач.ным буферным раствором (рН 10,2); добавление раствора азотнокислой окисной ртутив качестве амперометрического индикатора ипроведение,измерений силы тока, возникаю.щего в индикационной цепи в ходе титрова.ния комплексоном 111. Определение кальция(П) и магния (П) осуществляется в однустадию благодаря применению титанового(катод) и графитового (анод) индикаторныхэлектродов, азотнокислой окисной ртути вкачестве амперометрического индикатора ипроведению определения при рН 10,0 - 10,3.Для выяснения механизма амперометрического индикатора - ртути (И) провели потенциометрические измерения Константы нестойкоети ртути (П) с комплексоном 111 в усло.виях анализа, Установлено, что рКнест исследуемого комплекса соответствует величине4, Так как комплексонат ртути (П) являет.ся менее устойчивым, чем комплексонатыкальция и магния, то исходя из полученныхэкспериментальных данных, можно предложить, следующий механизм осуществления биамперометрического титрования кальция (П) и маг.ния (И). Начальный ток в индикационнойсистеме обусловлен концентрацией ртути (П) .По мере добавления титранта в первую очередь будет образовываться комплексонат кальция. Величина тока при этом останется неиз.менной. После достижения точки эквивалент.ности будетпроходить процесс одновременного комплексообразования магния (П) и рту.ти (И). Величина тока индикации при этом.начнет уменьшаться и станет постоянной после связывания в комплекс магния (П) и 5 1 О 15 20 25 30 35 4ртути (П). При использовании в качестве амперометрического индикатора весьма малых содержаний ртути (П) концентрацией последней можно пренебречь, Таким образом, на индикационной кривой обнаружатся два экс. тремума, соответствующие моментам завершения титрования кальция (И) и магния (И).П р и м е р. Точную навеску анализируемого вещества 0,5 - 5 г (в зависимости от содержания кальция (И) и магния (И) помещают в стакан, добавляют 40 - 50 мл дистиллированной воды и выдерживают на электро. плитке до начала кипения. После, охлаждения добавляют 5 - 7 мл аммиачного буферно. го раствора (рН 10,2) и 0,3 мл 0,004 м раствора азотнокислой окисной ртути. Помещают в стакан индикаторные электроды (титан - катод, графит - анод), прикладывают к ним напряжение 0,3 - 0,4 В и титруют 0,05 н раствором комплексона 111, регистрируя показания индикационной системы в процессе определения, Экстраполяцией прямолинейных участков кривой титрования находят содержание кальция (П) и магния (11),Можно также проводить титрование аликвотных порций исследуемого раствора. Продолжительность анализа в этом случае сокращается.Результаты определения кальция (И) и магния (И) при их совместном присутствии в стандартных растворах (число измерений и = 5; ч = 50 мл) приведены в табл. 1.Определение кальция (П) и магния (11) в.образцах (и = 10, ч = 50 мл) приведены в табл. 2 Использование предлагаемого способа биамперометрического определения содержания каль. ция и магния обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества;определение кальция (П) и магния (П) проводят в одну стадию при постоянном значении рН анализируемого раствора (10,0 - 10,3) и постоянном внешнем напряжении, прикладываемом к индикаторнь(м ", электродам (0,3 - 0,4 В);применение нетоксичных и легкодоступныхтитанового (катод) и графитового (анод) индикаторных электродов;исклйчение операции термостатирования анализируемого раствора, что значительно повысит точность, воспроизводимость и экспрессность анализа, а также упростит технику вьптолнения. анализа.,00 Х - среднее содержание; г в . относительное стандартное отклонение мечание Таб а ильвинит,15 3 0,06 0,079 0,0 063 брете Ф ния анализа, определение кальция и магнияпроводят в одну стадию с использованием титанового катода и графитового анода при постоянном рН среды 10,0 - 10,3 и постоянномнапряжении на электродах 0,3 - 0,4 В,Источники информации,"принятые во внимание при экспертизе1. Сонгина О. А. Амперометрическое титрование М "Химия", 1967, с. 44.2,.Алимарин И. Т., Петрикова М. Н.Ж,"Аналитическая химия", 24, 1138, 1969 ула и 4 О ического определения магния при их совместных вытяжках калийных вания вытяжки аммиач. м, добавления раство. ерения силы тока в и ч а ю щ и й с я ения воспроизводи- .рессности и упрощеоставитель Н. Алимехред И,Асталош Редактор И. Шубина Тираж 1019 ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/дписное аказ 1130/44 ород, ул. Проектная, 4 атент", г. У Способ биамперометрсодержания кальция ином присутствии в водсолей, путем подщелачиным буферным растворора нитрата ртути и иэмцепи катод-анод, о т лтем, что, с целью увеличмости результатов, эксп оваКорректор Я, Веселовск