Способ определения меди в растворах

(5)5 6 01 й 27/26 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Краснодарский политехнический институт(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ В РАСТВОРАХ Изобретение относится к электрохимическому анализу и может быть использовано для определения меди в разбавленных растворах, в том числе в сточных водах промышленных и сельскохозяйственных объектов, в пищевой промышленности и т,д,К наиболее широка используемым для определения меди в разбавленных растворах методам относятся колориметрический диэтилдитиокарбаматный с пределом определения 10 М, предусматривающий применение токсичного реагента - хлороформа; полярогбоафический с пределом определения 10 М, предусматривающий применение токсичного реагента - ртути; атомно-абсорбц 5 ионный с пределом определения 10 - 10 М, осуществляемый на сложной дорогостоящей аппаратуре; потенциометрический с медьселективным электродом с пределом определения 10 М;(57) Изобретение относится к электрохимическому анализу и может быть использовано для контроля несущих концентраций меди(10 - 10 М) в сточных водах промышленных и сельскохозяйственных объектов и т,д. Способ основан на измерении редокспотенциала одноэлектронной системы Сц /Сц в растворе, содержащем роданид-ион в концентрации не менее 0,05 М в интервале рН=5,4 - 6,2 с применением индифферентного индикаторного электрода. Способ позволяет определять концентрацию меди в присутствии 1000-кратного избытка Еп, Сб, М(, Ее, Сг,1 з.п. ф-лы, 3 табл., 1 ил. каторным электродом с пределом опред ния 10 М.Наиболее близким по технической сути ф к предлагаемому является потенциометрический метод с применением платинового а индикаторного электрода и измерением редокс-потенциала в растворе, содержащем д К 1.ООНедостатком способа является относительно невысокая чувствительность определения меди,1 Ь.ЪЦель изобретения - повышение чувст-йц, вительности и понижение предела определения.Цепь достигается путем введения в раствор роданид-иона, благодаря чему образуется редокс-система, потенциал которой изменяется с изменением концентрации меди. При этом величина электродной функции достигает 50 мВ/рСО (выше, чем в известном способе), т.е. значительно увеличивается чувствительность, Нижнийпредел определения - 10 М значительноменьше, чем в известном способе (10 5 М).Экспериментально показано, что наилучшие ха 2 оактеристики калибровочногографика Сц в роданидных растворах получаются в интервале рН 5,4 - 6,2. Граничныезначения концентрации КЯСИ определеныпо результатам, приведенным в табл.1. Какследует из таблицы 1, наибольшие значенияэлектродной функции и интервала линейности графика получаются при концентрациироданида выше 0,05 М. Таким образом, граничное значение концентрации КЗСИ -0,05 М. Значение электродной функции вэтих условиях.49.ф. 0,5 мВ/рСц, интервал 15линейности 7-4 - рСц,Поскольку в анализируемых объектахчасто присутствует Ге, для маскировкиего вводили чаР в пределах 0,05-0,2 М взависимости от содержания железа. В присутствии МаГ интервал линейности калибровочного графика медирасширяется до 3 10 М (рСц 7,5), аэлектродная Функция уееличиааатся добб б,б мВ УрСо табл.21. 2 бПримеси 2 л+, Сб+; ЕЕР, Реа", СтР аколичествах 10 М практически не влияютна ход калибровочного графика меди. Варьируя объемы проб анализируемого раствора, можно опререлить концентрацию меди ЗОв интервале 10 - 10 М в присутствии 1000 кратного избытка примесей,В табл.1 приведена зависимость наклона и интервала. линейности калибровочногографика меди от концентрации роданидиона (рН 5,6-5,8).Зависимость наклона и интервала линейности калибровочного графика меди откбн центра ции Иа Р и примесей (Скясы=0,1М, рН=5,6-5,8) приведена в табл, 2, 40.Наличие прямолинейного участка на калибровочном графике в интервале концентрациимеди 4 10 -10 М, наклон графика, приближающийся ктеоретическому при одноэлектроднойреакции, позволяютсделать следующие выводы 45о факторах, лежащих в основе способа: редоксг+ +,потенциал определяется парой Сц /Сц; новсем указанном интервале кочцентрации медистепень протекания реакции502 Сц 45 СМ - СцЯСИ+ЯСйг (1)незначительна; редокс-потенциал, благодаря незначительному смещению равновесия реакции (1) вправо, практически пропорци онален исходной концентрации медив растворе:Е=Е ф р +В 9 Ссц 2+ Р) Несколько меньшая величина экспериментальной электродной функции ( 50 мВ/рСц) по сравнению с теоретической (59 мВ/рСц) обусловлена неполной обратимостью реакции.Таким образом, по предлагаемому способу измеряется редокс-потенциал одно- электродной системы Сц +/Сц+ электродная функция которой равнае 50 мВ/рСц, т.е. в 1,7 раза больше, чем в известном случае, а следовательно, и чувствительность определения в 1,7 раза выше.Нижний предел определения меди понижен на два порядка,Способ осуществляется следующим образом.В мерную колбу на 50 см помещают определенный объем анализируемого раствора (40 смз) из расчета, что общая концентрация будет в интервале 10 - 10 М, а суммарная концентрация примесей не превысит 510 М. Вводят 5 см буферного ацетатного раствора(НАс+йаОН) до рН 5,6 - 5,8 0,5 - 2,0 см 5 М раствора КЯСИ; 0,5 - 2,0 см 5 М раствора ИаГ, доводят водой до метки и переносят в стаканчик на 100 см, погружают в раствор платиновый электрод (точеный или пластину) и хлорсеребряный электродсравнения, подключают к иономеру, включают перемешивание и через три мину- ты замеряют потенциал Еъ Затем вводят опред 2 еленный объем стандартного раствора Сц + и через 3 мин замеряют потенциал Е 2.2+Концентрацию Сц в анализируемом растворе вычисляют по известной формулеСх - " " (3)где Сх - концентрация Сц в.анализируе 2+мом растворе, М;Сст - КОНцЕНтрацИя Сц В СтаНдартНОМ2+растворе, М;Ч 22- объем анализируемого раствора, см;з.Чст - объем стандартного раствора, см;з,ЬЕ=Е 2 - Е 1, мВ;В - электродная функция, экспериментально определяемая для каждой серии опытов, мВ/рСц,П р и м е р 1. В мерную колбу на 50 см поместили 40 см раствора, содержащего 2107 М Сц 2 и 104 М Ге. Ввели 5 см буферного ацетатного раствора до рН 5,6- 5,8; 1 см 5 М раствора КЯСИ, 2 см 5.,М раствора Иа Р, довели дистиллированной водой до метки, перенесли в стаканчик на 100 см, туда же опустили якорек магнитной мешалки и электроды. включили пере,0-4,0 ,0-4,0 ,5-40 0,2 0,2 0,2 0 50 0 мешивание. Через 3 мин замерили потенциал Е 1, который оказался равным 225,6 мВ, Затем ввели 0,8 см 10 М раствора Со и через 3 мин замерили потенциал Е 2, который оказался равным 241,4 мВ, вычислили ЬЕ=Е 2-Е 1=15,8 мВ. По сормуле (3) вычислили концентрацию Со в анализируемом растворе, принимая В=50 мВ/рСв; Сх=1,8710 М; Отн,ош,=-6,5.Результаты определений, проведенных аналогично примеру, приведены в табл,3,Формула изобретения 1, Способ, определения меди в растворах, включающий измерение редокс-потенциала платинового электрода, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышениячувствительности и понижения предела определения, в анализируемый раствор вводят роданид калия в концентрации не менее 0,05 М,10 2, Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что определение проводят в интервале рН 5,4 - 6,2.1718092 табли ца 3 Взято Поверительный интервал(Х+ Ю ) при р " 952 Сс еполученосреднее значениеХ Средне- неквадратинное отклонение,5 Оринеси и число повто- рений 4 4 4 4 в е+по 101 10 11 О 1 10 11 О б 4101 10 4 10 6,4 5 Составитель В, Проходзейтор О. Хрипта Техред М.Моргентал Корректор Э. Лончако каз 876 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 зводственно-издательский комб 1 лнат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина 5 1 О 2 10 4 10 т 5 10 1 10 Ь 1 О 4 10 5 1 О 2 1 О 4 1 О 5 1 О 1 10 2 10 5 1 О 2 10 4 10 10 4 10 4 10 4 5 11510 3 10 3 1 О 3210 3 210 3 5,10 3 5,87 10 в 2,07 1 О 3,36 10 т 505101,09 1 О4,04 1 О-в 3,81 О 4,57 1 О 1,87 о 4,88 10 5,031 О 105.10 2,04 10 4,92 10 2,08 1 О 4,09 1 О 9,5710 3,42107,50 10 1,92 10 1,92 10 2,22 10 7,59 1 О 3,40 1 О 6,10 1 ч 1,41 1 О 1,5 10 1,53 1 От 1,161 О 2,52 1 О 5,771 О 1,00 1 О 5,72 1 О,03 10 2,0110 - 2,11 О 3,74 10 - 3,98 10 5,02 10 - 5,08 1 О 1,07,10 К 1,13 .1 О,01. 10 - 403 10 3,88 1 О - 3,93 104,51 О,62 1 О б1,УУ 1 От,97 1 О в416 10- 4,2 О 104,99 1 О - 5,07 1(Г1,0210 - 1,09 1 О2,01 1 О - 2,0710486 10 - 4,99 102.06 10 - 209 1 Ой,о 7 О - 42 о