Способ определения концентрации ионов в растворах

)4 001 М 27 26 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ м юл. Р 34Х. Н. СалахоЭ.Линкель8) ивчто,еделе ША Кд 2832734,опублик. 1968и др. Автоматичеснализ. М.: Мир, 19 л 1 Х иваю а диаионо ейки иг,7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕГАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) 1 Патент Скл. С 01 М 27/262, Формен Дж,кий химический ас. 184-185. 54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕ АЦИИ ИОНОВ В РАСТВОРАХ, заключаю щийся в избирательном выделе в раствор-носитель с последую определением в нем концентраци о т л и ч а ю щ и й с я тем, с целью повьппения точности оп ния, избирательное выделение зируемых ионов в раствор-носи осуществляют электродиализом, этом концентрацию анализируемь нов в растворе-носителе поддер постоянной путем регулирования пряжения на электродах электр лизной ячейки, а концентрацию определяют по величине тока яч1 11791Изобретение относится к электрохимии, предназначено для непрерывного измерения малых концентраций компонентов в слабых, сильно концентрированных растворах и может 5 быть использовано, например, при производстве каустической соды мембранным способом для непрерывного определения содержания в ней хлоридов натрия ИаС 1. 0 95 2Цел изобретения - повышение точности определения.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения концентрации ионов в растворах, заключающемуся в избирательном выделении их в раствор-носитель с последующим определением в нем концентрации, избирательное выделение анализируемых ионов в раствор-носитель осуществляют электродиализом, при этом5 30 35 40 Известен электрохимический метод автоматического определения содержания ионов, например ионов хлора, в водном растворе, в соответствии с которым к анализируемому раствору добавляют водорастворимый йодид до образования его концентрации, стехиометрически эквивалентной количеству подлежащего определению хлора, Получившийся раствор подают в электролитическую ячейку, работающую по принципу деполяризации катода. Мерой концентрации хлора в анализируемом растворе является значение тока, проходящего через ячейку 1.Недостатками данного способа являются введение реагента (йодида) непосредственно в анализируемый раствор, большое время анализа и неприменимость для концентрированных растворов.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ определения концентрации ионов в растворах, заключающийся в избирательном выделении их в раствор-носитель с последующим определением в нем концентрации 2 . Недостатком этого способа является невысокая точность определения, что обусловлено следующими факторами: требуется точное дозирование пробы; транспортирование анализируе" 45 мых ионов за счет диализа подчиняется закону Фика (это приводит к тому, что с уменьшением разности концентраций уменьшается поток ионов и при некотором малом значении разнос ти концентраций поток ионов будет меньше предела обнаружения их в растворе-носителе). Указанный фактор приводит к полной потери чувствительности приборов. Кроме того, устрой ство имеет нелинейность статической характеристики в широких пределах изменения анализируемого компонента. концентрацию анализируемых ионов в растворе-носителе поддерживают поРстоянной путем регулирования напряже. ния на электродах электродиализной ячейки, а концентрацию ионов определяют по величине тока ячейки.При наложении на диализ электрического поля (электродиализе) .поток ионов увеличивается за счет миграционной составляющей, которую можно регулировать напряжением на электродах электродиализатора, а следовательно, повысить точность измерения при малых значениях концентрации анализируемых ионов, Кроме того, поддержание концентрации ионов в растворе-носителе постоянной позволяет спрямить статическую характеристику, а следовательно, повысить точность измерения в широком пределе изменения концентрации анализируемого компонента.На фиг. 1 приведена схема осуществления способа; на фиг, 2 - экспериментальная зависимость тока электродиализа от концентрации ионов хлора в анализируемом растворе. Схема состоит из электродиализной ячейки 1, которая ионообменной мембраной 2 разделена на две камеры. Катодная камера соединена линией 3 подвода и линией 4 отводй с трубопроводом технологического потока 5, В рабочую камеру электродиализной ячейки дозатором 6 подается раствор-носитель 7. Рабочая камера электродиализной ячейки соединена линией 8 отвода раствора-носителя сизмерительной ячейкой 9, в которой размещены индикаторные электроды 10, ЭДС которых подается на вход преоб.- разователя ЭДС .индикаторных электродов в унифицированный сигнал, который подается в элемент 11 сравнения, связанный также с задатчиком требуе" мого значения потенциала 12. Выход5 5 3 1179 ной сигнал элемента сравнения являет- - ся управляющим для регулируемого источника 13 тока, позволяющего регулировать напряжение на генераторных электродах 14 электродиализной ячей" ки. В эту же цепь включен индикатор 15 тока электродиализной ячейки.,П р и м е р. Измерение. концентрации хлорида натрия в каустике.Анализируемый раствор, представ О ляющий собой совокупность компонентов ОаОН+ИаС 1+НО с концентрациями ИаОН 20-40%; МаС 1 О Ф 0,1%; Н О- остальное, подают в катодную камеру электродиализной ячейки 1, откуда 15 током электродиализа транспортируют ионы С 1 и ОН через ионообменную мембрану 2 в поток раствора-носителя 7, в качестве которого используют, например, разбавленный раствор 20 (10 н.) азотнокислого натрия ИаЫО . Затем поток раствора-носителя 7, содержащего исследуемые ионы, пропускают через ячейку 9 с измерительными электродами 10, Генерируемая на этих электродах ЭДС Е будет Функционально связана с концентрацией исследуемых ионов С 1 в растворе- носителе, Эту ЭДС используют в качестве управляющего сигнала, в соответствии с которым изменяют ток электродиализа 1,(его значение все время изменяют таким образом, чтобы генерируемая на измерительных электродах ЭДС Е оставалась равной заданному значению Е ). Таким. об 3 разом, ток электродиализа 1 в любой момент времени будет являться мерой концентрации ионов хлора в растворе-носителе, т.е. в конечном счете мерой концентрации хлористого натрия в анализируемом растворе.195 4В таблице представлены результаты, полученные при экспериментальном определении зависимостисилы тока в электродиализной ячейке от концентрации хлорида натрия в каустике. Аб солю центра хлорид рия в ке, г/л О. О/2000,7/200 180 14 0,49 46 200 92/200 0,98 ори Эквивалентная .концентрация хл да натрия в каустике определялась как отношение. концентрации ВаС 1 (г-экв./л) к концентрации ИаОН (г-экв./л), величина потенциала электродной. системы поддерживалась постоянной и равной 290 мВ.Построенная характеристика (Фиг. 2) подтверждает линейный характер зависимости 1=1(4) и высокую чувствительность. способа, которая составляет 120 мА/Х концентрации.Предлагаемый способ позволяет концентрацию анализируемых ионов в растворе-носителе поддерживать постоянной и.на уровне максимальной чувствительности анализатора. При этом анализатор в целом, реализующий предлагаемый способ, обладает линейной статической характеристикой с максимальной чувствительностью1179195 гп ал ад п,7 П,Вг 2 0,3 Заказ 5655/43 Тираж 897 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/