Полярографический способ определенияхлорат-ионов

О П И С А Н И Е ц 828056ИЗОБРЕТЕН И Я йеа соовЮ Социалистическис Республик) М. Кл 01 Х 27/ с присоединением заявки акоев Государственный иое 1 ито СССРно делам изобретении отнрвтин 45) Дата опмблковатт описания 07.05. 72) Авторы изобретен епилов, Г. Г. Ьелупокоев имов, Н, С и Ю.П(71) Заявитсл Харьковский оролитехнический инсти а Ленинаим, В. И. Ленина РОГРАФИЧЕСКИЙ СНОС Л ЕНИЯ ХЛОРАТ-ИОНОВ 54) П 1Изобретение относится к области поля рографического анализа неорганических ионов, в частности к анализу хлорат-ионов в водных растворах на твердых электродах и может быть использовано в аналитичес кой практике, например, для контроля качества электрощелоков при производстве хлора и каустика путем диафрагменного электролиза растворов хлористого натрия В указанных электрощелоках хлорат-ионы 10 являются нежелательной примесьо.Известно определение хлоратов в электрощелоках йодометрическим методом 11, который является довольно трудоемким и мало пригоден для автоматического конт роля состава производственных электролитов и управления технологичееким процессом производства хлора.Известен также полярографический способ определения хлорат-ионов, включаю- ро щий катодную поляризацию рабочео электрода с последующим определением концентрации хлорат-ионов по высоте катод. ной каталитической предволны железа (11) Р 1 25Определение ведут на фоне (0,1 - 2,0) М ХаС (ХаС 04) + (5 10 - 4 - 1 10 з) М РеС 1 (Ге 504) с доведением рН до 4,5 - 5,5, добавлением 1-1 С (НС 0,), пробу раствора, содержащего хлораты, смешивают с фо- Зо новым электролитом в таких соотношени. ях, чтобы содержание хлоратов в смеси находилоеь в пределах (2 10- - 3 10) М/л, аликвотную часть смеси помещают в элек. тролизер полярографического датчика и насыщают кислородом путем продувки ее воздухом, при этом катодную поляризацию осуществляют на ртутном капельном электроде относительно насыщенного каломельного электрода сравнения.На полученной катодной полярограмме каталитическая предволна железа (11), пропорциональная концентрация хлоратов, имеет место в области потенциалов от - 1,30 до - 1,35 В. Продолжительность анализа составляет 10 - 15 мин. Степень каталигического влияния СО"- на высоту предволны Гс завиеит от концентрации кислорода в исследуемой смеси.Метод до.чжен давать большую погрешность, поскольку содержание кислорода в воздухе, особенно в производственных условиях может значительно меняться; кю. ме того, указанныи метод мало пригоден для автоматического контроля из-за необходимости насыщения раствора воздухом и поддержания величины рН.Целью настоящего изобретения является повьппение точноети и быстродействия анализа хлорат-ионов.ТаблицаЗависимость высоты катодной каталитичсской предволны железа (1) от потенциала предварительной аиодной поляризации рабочего электрода дЕ С ХаОО; =- 8,16 1 О -" (И/л, - = 100 мв/сек,д 1Высотзатодной ката. и гической иредволиы железа (11), ммПотенциалы иредвари. тельной аиодиой поляризации, В и/и 0 -0,4 0 - - 0,6 0 -0,8 0 -1.О 1,0 - . 1,2 1,2 - 1,5 1 2 1;54 Г) 6 18 32 95 158 154 159 Таблица 2Полярографическое определение концентрации (Х) в сопоставлении с объемным методом (а = 0,95) Результаты полярографнческого анализа Х, /И/л (объем н ы й метод):д /о Х, /И/л ЛХ 1,392 10 1,7220 1,925 10 2,752 10 1,606 10 1.236 10 1,262 10 1,378 10 359 1 О1,866 10 4,439 10 6,346 10 1,632,1 0 1,224 1 О 1,250 10 1,387 102,2 1,5 3,5 4,6 2,571 2,571 2,306 2,306 6 15 9 9 1 ц 3 4 3Цель достигается тем, что в известномспособе определения хлорат-ионов полярографическим методом перед катодной по.ляризацией рабочий платиновый электродполяризуют анодно в области потенциаловот + 1,0 до + 1,2 В, относительно графитоного электрода сравнения,В результате анодной поляризации стационарного платинового микродисковогоэлектрода происходит адсорбция растворимых элсктроактивных гидрокомплск;ов жс.леза (11), присутствующих в производственных электролитах, на платине, а также насыщение электроднон поверхности иприэлектродных слоев раствора кислородом при электролитическом разложениигпдроксильных ионов, 1-1 а катодной полярограммс, зарегистрированной после анод.пои поляризации рабочего электрода, скон.центрированные на электроде гидрокомп.лексы келсза (11) восстанавливаются вобласти потенциалов -- 0,40) Е- 0,65 Вдо гидрокомплексов железа нулевой валентности, которые окнсляются хлорат.ионами в исходные гидрокомплексы железа(11), в рсзультатс чего и наблюдаен.я каталитическая волна, амплитуда которой,отвечающая Ги,а= - 0,55 В, пропорциональна концентрации хлоратов в раСВОРС.При предварительной анодной поляризации рабочего электрода в области потенциалов +0,4( Е(+1,0 В, когда кислородна платинс сщс нс выделяется (ионы 01-1 окисляются при Е,- +1,0 В), катодпая ка.талитическая предволна железа (И) сильно занижена (табл. 1),Таким образом, режим анодной поляризации при Е + 1,0 В является в предлагаемом способе оптимальным, достаточнымдля получения сходимых результатов(табл, 1, высоты волн4, 5, б).Способ осуществляют следуюгцим образом,В электролитичекую ячейку полярографического датчика помещают аликвотнуючасть производственного раствора, рабочийэлектрод поляризуют анодно от 1,0 до+1,2 В при скорости поляризующсго напряжения 100 м В/сек. после чего регистрируют катодную полярограмму от - 0,3 до 200,8 В при той жс скорости поляризующего напряжения. Концентрацию хлоратов опрсдсляют по величине амплитудного значения тока каталитической предволны желе 2; за (11) иа диаграммной ленте, градуированной в М/л ХаС Оз,Для конкретного выполнения анализабыли использованы 4 производственных.раствора с концентрациями ХаС 1 О, 1,63210 2 1 224 10 з 1 250 10-4 1 387 10-" М/зКонтролыц 1 с измерения хлоратов проводили методом объемного йодометрическогоанализа. Результаты определения представлены в табл. 2.35 Из таблицы 2 видно, что погрсшностьопределения хлоратов при их концентрациях порядка 10 вМ/л на фоне концентриро.ванных электролитов в данном способене превышает обычной полярографической40 погрешности (+4,ба отн.), что связано сналичием постоянной плотности О, на платиновом микродиске и в приэлектродномслое, кроме того, в данном способе не требуется специальный фон, анализ проводит.45 ся непосредственно в пробе, которую негнеобходимости строго дозировать; продолжительность анализа не превышает 15 сек,что еоздает реальные возможности для автоматического контроля концентрации хлоратов непосредственно в производственныхэлектролитах,,Тираж 915 Изд М 296 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб, д, 4/5Подписное Загорская типография Упрполнграфиздата Мособлпсполкома Полярографический способ определения хлорат-ионов, включающий катодную поляризацию рабочего электрода с последую 1 цим определением концентрации хлоратионов по высоте катодной каталитической предволны железа (11), отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия анализа, перед катодной поляризацией рабочий платиновый электрод поляризуют анодно в области потен 6циалов от + 1,0 до + 1,2 В относительнографитового электрода сравнения,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе5 1, Бородулина Е, К., Шрайбман С, С.Технический анализ и контроль электрохимических производств неорганических веществ. М., Химия, 1973, с. 128 - 133,2. Рувинский О. Е., Гурьян Я, И., Неве 10 рова А. 1(., Лобанова Т. Н., Ж. Аналитическая химия, 1975, т. 30, вып, 3, с.624 в 6 (прототип).