Способ индикации точки эквивалентности в кулонометрическом анализе

ОП ИСАНИВ Союз СоветсннхСоцналнстнчес нюхРеспублнн АВТОРСКОМУ ЮТВЛЬСТВУ(23)Приоритет публнковане 07.06.82. Бюллетень М 21 Дата опубликования описания 07,06.82(71) Заявите 54 СОБ ИНДИКАЦИИ ТОЧКИ ЭКВИВАЛЕНТНО В КУЛОНОМЕТРИЧЕСКОН АНАЛИЗЕтение относится к риборостроению, а нст румент ал ьно го эквивалентности и кулонометрическ используемых в ан и име в к лоно алит Изобре ческому и технике и ния точки рических очточнее к становлетитримет х методах ити ичско ком анализа, ал че химии, на р р, у метр ес титровании.Известен высокочувствительный и тенциометрический способ индикации точки эквивалентности с использова нием одного индикаторного электро" д Г 3Одна ко да нный способ не обладает достаточной точностью при больших концентрациях титрующего раствора.Известен способ индикации точки эквивалентности в кулонометрическом анализе среды с использованием элект родной системы с поляризующииися ано ными и катодными электродамй, заключающийся в поляризации электродов током, измерении возникающего при этом в электродной системе напряжения и определении момента наступления тки эквивалентности 1 21.Существенным недостатком известного способа индикации является ограниченная точность отсчета времени титрования ввиду того, что его находятили графически, или визуально, с помощью секундомера. Для автоматизации,с целью уменьшения погрешности отсчета времени титрования, требуется применение сложных электронных устройств,Цель изобретения -. повышение точности определения точки эквивалентности в кулонометрическом анализе,Поставленная цель достигается тем, 15что в способе индикации точки эквивалентности в кулонаметрическом анализе среды с использованием электродной системы с поляризующимися анодным и катодным электродами, заключаю-. ющемся в поляризации электродов током,измерении возникающего при этом вэлектродной системе напряжения и оп"релелении момента наступления точ 3 93ки эквивалентности (т.э,), измерениенапряжения между электродами производят путем введения а в анализируемую среду неполяризующегося электро"да, потенциал которого соответствуетравновесному потенциалу этой среды,и регистрации величин поляризациианода и катода, а точку эквивалентности определяют в момент равенствавеличин поляризации,На фиг. 1 и 2 изображено устройстводля работы на постоянном токе, нафиг. 3 - доля работы на переменномтоке.В емкость 1 с титруемым ростворомпомещена электродная система с индикаторными электродами 2 - 4. Элект.роды 2 и 4 являются анодным и катодным поляризирующимся электродами.Устройство содержит источник тока,выполненный в виде батареи 5, соединенной с электродами через резисторы 6 и 7, в случае подачи на электродную систему постоянного тока либоисточника синусоидального тока, состоящего из трансформатора 8, соединенного с электродами через емкость 9и 10. Поляризованные электроды 2 и4 соединены через равные по величине высокоомные резисторы 11 и 12,к точке их соединения и к непЬляризуемому электроду 3 подключен измерительный прибор 13.При измерениях на переменном токеизмерительный прибор шунтируется емкостью 14.Работа устройства по предлагаемому способу происходит следующим ббразом,Подают поляризующий ток на электроды. Измеряют напряжение на измерительном приборе 13. Это напряжение зависит от соотношения в титруемой системе количества окислителя и восстановителя. При равенстве анодной и катодной поляризации напряжение на измерительном приборе становится равным нулю, что соответствует,точке эквивалентности. При дальнейшем изменении соотношения окислителя и восстановителя в титруемой системе напряжение на измерительном приборе меняет свой знак. Возможность нахождения точки эквивалентности в момент перемены знака напряжения обусловлена тем, что потенциал неполяризующегося электрода соответствует равновесному потенциалу среды, При равенстве веЛичин емкостейдвойных электрических слоев анодаи катода в т.э. происходит взаимнаякомпенСация зарядного тока, и в цепиемкости 14 переменный ток отсутству 0 ет. При неравных значениях емкостейдвойных электрических слоев анода и катода в процессе титрования в цепи емкости 14 протекает небольшой синусоидальный ток, но так как измеряемая постоянная составляющая напряжения, обусловленная электродными процессами, снимается с емкости 14, а емкость является шунтирующим элемен 5 10 15 20 25 30 35 в которую помещена электродная система.П р и м е р.Проводят кулонометрическое титрование ионов Ге (И )электрогенерированным ионами Се (1 У).Титрование проводится в обычной кулонометрической ячейке, содержащейдва поляризующихся от источника постоянного тока электрода, ток равен4 ма. Фоновый электролит содержит0,02 И Се (1 И) в О 5 М Н 504,Первая точка эквивалентности соответствует окончанию титрованияСци началу титрования Ге ( П ).Вторая точка эквивалентностисоответствует окончанию титрованияГе ( И ) и началу накопления избытка Се (1 Ч) в растворе.При использовании индикаторныхэлектродов синусоидального тока аноди катодменяются местами с частотойполяризующего тока.Способ осуществляется путем титрования Ге (П ) ионами Се (1 У) .Ввиду того, что проводится последовательное титрование Сц (1) иГе (П ), имеется также две точки эквивалентности, первая из которых соответствует окончанию титрованияСц (1) и началу титрования Ге (1 ),вторая " окончанию титрования Ге (11)и появлению избытка Се (1 У).При изменении направления поляризующего тока на противоположное вследующем его полупериоде анод становится катодом, а катод 2 - анодом.Ввиду того, что в этот момент титрования поляризации не равны, величина и .полярность напряжения на емкости 14 остаются прежними, Знак и величина напряжения на емкости 14 не зависит от направления поляризующеготока, а зависит только от соотношения величин поляризаций.формула изобретения 5 933 том дпя переменной составляющей, последняя не попадает в измерительную цепь.Точки эквивалентности строго фиксированы при значении измеряемого напряжения равном нулю. В связи с этим способ позволяет уменьшить погревность регистрации т.э.В результате проведенной серии экспериментов с использованием пред лагаемого способа получена погрешность метода анализа, характеризуемая относительным средним квадратичес ким отклонением, равная 0,23. Следует заметить, что используя более 5 точную .аппаратуру и подбирая лучшие условия для окислительно-восстановительных процессов, можно получить более существенное уменьшение погрешности. Время показаний определяют по 20 разности показаний электрохронографа, включающегося в начале и конце титрования железа (т.е. в первой и второй точках эквивалентности) по схеме, описанной в материалах заявки. Все 2 опыты проводятся при комнатной температуре.Способ индикации т.э. может быть применен не только для кулонометрического, но и для любого другого окислительно-восстановительного титрования. В этом случае точность метода анализа можно повысить путем автоматизации отсчета времени титрования при подаче титрующего раст"3 6вор а с постоянной с корост ью илипрекращения его подачи в точке экви"валентностиСпос б индикации точки эквивалентности в кулонометрическом анализе среды с использованием электродной системы с поляризующимися анодным и катодным электродами, заключающийся в поляризации электродов током, измерении возникающего при этом в электродной системе напряжения и определении момента наступления точки эквивалентности, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности, измерение напряжения между электродами производят путем введения в анализируемую среду неполяризующегося электрода, потенциал которого соответствует равновесному потенциалу этой среды, и регистрации величин поляризации анода и катода, а точку эквивалентности определяют в момент равенства величин поляризаций. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Шарло Г. Методы аналитической химии. Л., "Химия", 1966, с.3812. Шарло Г. Иетоды аналитической химии, Л., "Химия", 1966, с. 390- 391 (прототип).тель Г.боровикТ. Иаточка Корректор Н. едак ж 887твенного кобретений и оЖ, Раущ лиал ППП "Патент", г.умгород,ул. Проектная, 4 аказ 3925/38, Тир ВНИИПИ Государ по делам изо 113035, Москва