Способ инверсионного вольт-амперометрического определения сурьмы на модифицированном электроде

(5 П 5 б 01 К 27/48 САНИЕ ИЗОБРЕТЕН и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕГЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(71) Свердловский институт народного хозяйства(54) СПОСОБ ИНАМПЕРОМЕТРИ Я СУРЬМЫ НА МЭЛЕКТРОДЕ итической химии, 1966, т 812. ВЕРСИОННОГО ВОЛЬТЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИ ОДИФИЦИРОВАННОМ(57) Изобретение относится к,области аналитической химии и может быть испол ьзовано для определения микроконцентраций Изобретение относится к аналитической химии, в частности к способам определения, и может быть использовано при определении микроколичеств сурьмы в природных (речных, морских, минеральных), промышленных и сточных водах, т.е. в тех обьектах, где осуществляется контроль за содержанием этого элемента на уровне или ниже ПДК,Целью изобретения является повышение чувствительности селективности и экспрессности определения сурьмы ( ),Модифицирование электродной поверхности адсорбированным слоем в нейтральном растворе при контролируемом потенциале максимальной адсорбции малахитового зеленого (МЗ), концентрирование.,Ю.нц 1693520 А 1 сурьмы в природных. промышленных и сточных водах на уровне и ниже ПДК, Цель изобретения - увеличение чувствительности, селективности и экспрессности определения. Цель достигается тем, что стадию модифицирования поверхности графитового электрода и концентрирование сурьмы осуществляют раздельно, Сначала проводят адсорбцию 1 10 - 2,5 10 М малахитового зеленого в растворе 0,05 - 0,1 м КО в интервале потенциалов 0,2 - 0,1 В в течение 1,5 - 3,0 мин. Затем электрод помещают в раствор, не содержащий органический реагент, и проводят концентрирование сурьмы в интервале потенциалов 0,8 - 0,9 В с последующей регистрацией вольт-амперной кривой от 0,9 до 0,55 В, С=8 10 . М, Определению не мешает присутствие в растворе Сс, Еп при соотношении 10000;1, Сц , Ге +, В + - 1000:1, 5 п + - 100:1,70;1,1 ил 1 табл. и определение сурьмы в растворах, не содержащих краситель МЗ, регистрация аналитического сигнала сурьмы в интервале Сд потенциалов (0,9 - 0,55 В) позволяет увели- (Я чить чувствительность определения сурьмы Я до 8 10 г-ион/л, а работоспособность мо- С) дифицированного электрода (прилагаемый сп сор) по сравнению с электродом 1 и эин (известный) - с 10 мин до 4 ч,Для выбора оптимальных концентраций выбранного раствора при проведении модификации поверхности электрода адсорбирующимся МЗ в предлагаемом способе проведены следующие исследования. При этом использовали полярограф ПУ, графитовый электрод, пропитанный смесью эпоксидной смолы с полиэтиленполиами 693520чом, В качестве вспомогательного и электрода сравнения использовали соответственно платиновый и хлорсеребряныйэлектроды.Графитовый электрод поляризовали внейтральном растворе при потенциале Е втечение времени т в перемешиваемом растворе с целью адсорбции МЗ на поверхности электрода. Затем злектрад промываливодой, Полученный таким способом модифицированный электрод с адсорбированной на его поверхности пленкой МЗпереносили в анализируемый раствор, несодержащий МЗ, Электрод поляризовали всреде 1,5 М хлористоводородной кислотыпри потенциале 0,9 В в течение времени Ю вперемешиваемом растворе с целью окисления сурьмы и последующего образованияна поверхности электрода адсорбэтом соединения хлористибата МЗ, Перемешивэние выключали и регистрировалипроизводную кэтодную поляриздционнуюкривую в интервале потенциалов 0,9-0,55В. Использовали среднее значение из 3-5измерений аналитического сигнала,На чертеже представлены производныекатодные поляризационные кривые,Кривые получены на модифицированном графитовом электроде в анализируемом растворе при потенциале Е=-0,9 В втечение времени 1 =1 м 1 Н в присутствии Ь.х 10М ЯЬ(кривые 3 4 и в отсугствии(кривые 1, 2) сурьмы,) в растворе. Кавидно иэ чертежа в среде 1,5 "Л -С Намодифицированной пленкой малахитовогозелено 1 о поверхности рабочего злектрсда зинтервале потенциалов 0,55-0,55 В регистрируется катодный сигнал (пик а, кривые Э,4), которыл пропорционален концентрациисурьмыв растворе, Второй катодныйсигнал ,пик в, кривые 2, 4) соответствуетвосстановлению пгенки красителя,Оптимальными условиями формирования поверхностл графитового электрода адсорбционным слоем МЗ в нейтральномрастворе согласно полученным экспериментальным данным являются: потенциаладсорбции МЗ (0,2-0,1) В; концентрация МЗот 1,0 10 " до 2,5 "0М; концентрация КОот 0,05 до 0.,1 М. Интервал катодной развертки потенциала для регистрации эналитлческого сигнала сурьмы (0,9-0,55) В,Аналитический сигнал сурьмы зависитот времени адсорбции МЗ на поверхностиэлектрода и находится в интервале 1,5-3мин.Прямопропорциональная зависимостьаналитического сигнала от концентрациисурьмыв растворе с испол:,зованием,модифицированного электрода наблюдается во всем исследованном диапазоне коЙцентраций от 8 10 до 110 М,Определению сурьмыпредлагае 5 мым способом не мешает присутствие а растворе: Сс, Лп в соотношении 10000,1,Св +, Ре, В- 1000;1, Яп - 100:170;1,Способ определения сурьмыблаго 10 даря низкому пределу обнаружения и высокой избирательности может быть полезендля анализа г;-глродных вод. Возможностиего были проверены на примере определения концентрации сурьмыв природных15 водах БАМа,П р и м е р 1. В лабораторных условияхпроводили опоеделение сурьмыпри исследовании воды "Нагорнь,й", Для этогографитовый электрод помещали в электро 20 лизер, куда предварительно помещали 0,5мл 2 М КС и 3 мл 10 М малахитового4зеленого, Оощий объем доводили до 20 млводой, что соответствует концентрации 0,05М КО и 1,510М МЗ, Электрод поляризо 25 вали при потенциале 0.,1 В в течение 3 минпри перемешивании для модифицированияего поверхности адсорбционным слоем, Выключали перемешлвание, доставали электрод и его поверхность промывали водой,30 Далее он служил для целей определечиясурьмы в исследуемом растворе. Подготовленный таким образом электрод помещалив ячейку, куда предварительно наливали 8мл ись.,едуемой воды "Нагорный" и 2 мл б М35 -С, Общий объем пробы составлял 10 мл,что соответствует концентрации 1,2 М НС,Электрод поляризовали при потенциале 0,9 В в течение 10 мин в анализируемомрастворе при перемешивании. Выключали40 перемешивание и через 30 с оегистрировали производную кэтодную поляризованнуюкривую при линейно-изменяющемся во вре.мени потенциале в интервале (0,9 - 0,55) В,измеряя величину аналитического сигнала,45 который пропорционален концентрациисурьмыв растворе.Содеожание сурьмы определяли методом добавки с учетом содержания суоьмы вреактивах.50 П р и м е р 2, В лабораторных условияхпроводилось определение сурьмы при исследовании воды "Кувыкта",Для этого грвфитовый электрод помещали в электролизер и далее поступали как55 в примере 1.В таблице представлены результаты определения сурьмы в природных водах с использованием разработанного способа,Полученные данные, как видно из таблицы, удовлетворительно согласуются с результатами нейтронно-активационного метода.Способ определения сурьмы (1 Н) позволяет с высокой чувствительностью и избирательностью определять сурьму в сложных растворах с ультрамалым содержанием сурьмы, в природных объектах как содержащих, так и не содержащих большие количества висмута, меди, ртути, свинца, теллура, селена и других элементов, без предварительного определения от основы, что обеспечивает экспрессность определения сурьмы, при этом определение сурьмы протекает в течение 1-10 мин в зависимости отсодержания ее в объекте.Использование способа определения сурьмы обеспечивает повышение чувствительности за счет разделения стадий адсорбции органического реагента и стадии концентрирования элемента.Изобретение способствует решению проблемы охраны окружающей среды, обеспечивая эффективный способ контроля природных вод на содержание в них таких элементов-токсикантов, какими и является сурьма, а также позволяет использовать предлагаемый модифицированный электрод в-проточных ячейках при определении малых содержаний сурьмы,Формул а и зоб рете ни я Способ инверсионного вольт-амперо метрического определения сурьмы на модифицированном электроде, включающий адсорбцию органического реагента и концентрирование сурьмы на поверхности графитового электрода в кислом растворе НО 10 с последующим электрохимическим превращением концентрата, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения чувствительности, селективности и экспрессности определения, стадии модифицирован ия 15 поверхности электрода и концентрирова- -ния сурьмы осуществляют раздельно, причем сначала проводят адсорбцию иэ раствора 1 10 - 2,510 М по малахитовому зеленому в растворе 0,05-0,1 М КО в 20 интервале потенциалов 0,2 - 0,1 В в течение1,5 - 3,0 мин, после чего электрод помещают в кислый анализируемый раствор НС и проводят концентрирование сурьмы в интервале потенциалов 0,8-.-0,9 В с последующей 25 регистрацией вольтамперной кривой в интервале потенциалов от 0,9 до 0,55 В в отсутствие малахитового зеленого.1693520 о,9 а. 5 едактор М.Бланар аказ 4074 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 ьский комбинат "Патент", г, Ужгород; ул.Гагарина, 101 роизводственно-изд Составитель Т. НиколаеТех ред М.Моргентал орректор А,Осауленко,и