Способ потенциометрического определения микрограммовых концентраций ионов серебра в воде

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК А 9 0 01 Б 27/3 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЧЕСКОГ 0 ЦЕН- аклюсилн и к елью х кон ения димос- вво- естве ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.М.Кирова(56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 630576, кл. 0 01 Б 27/00, 1977.2. Электрод стеклянный лабораторный ЭСЛ-07. Технический паспорт. Гомельский ЗИП, 1979 (прототип).( 54 ) ( 57) СПОСОБ ПОТЕНЦИОМЕТРИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИКРОГРАММОВЫХ КРН ТРАЦИИ ИОНОВ СЕРЕБРА В ВОДЕ, з чающийся в измерении потенциал дикаторногб электрода из алюмо катного стекла в анализируемых либровочных растворах, о т л ч а ю щ и й с я тем, что, с ц расширения диапазона измеряешь центраций ионов серебра, повыш чувствительности и воспроизво ти определения, в оба раствора дят гидроокись кальция в колич 8+1 мг/л.Изобретение относится к способамопределения Физико-химических свойстввеществ в водной среде и может бытьиспользовано для анализа растворовпри производстве полупроводников,в сборных водах, в технологии получения различных иэделий из серебра, его соединений и сплавов,Известен потенциометрическийспособ непрерывного автоматическогоконтроля концентрации различныхионов, в котором использован ионоселективный электрод, содержащийполикристаллическую мембрану на основе халькогенидов и металлическийконтакт. Определяемая концентрациянаходится в интервале 1 моль/л10моль/л Е 13Однако известный способ обладаетневысокой точностью,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому эффекту является способ потенциометрического определения микрограммовых концентраций ионов серебра в воде, заключающийся в измерении потенциала индикаторного электрода из алюмосиликатного стекла ванализируемых и калибровочных растворах 12 1.Недостатком известного способаявляется низкая чувствительностьстеклянного ионоселективного электрода, с его помощью можно определять концентрацию ионов серебра неменее 1080 мкг/л (5,0 ед, рА).Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых концен.траций ионов серебра и повышениечувствительности и воспроизводимости определения.1Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу потенциометрического определения микрограммовых концентраций ионов серебрав воде, заключающемуся в измерениипотенциала индикаторного электродаиз алюмосиликатного стекла в анализируемых и калибровочных растворах,в оба раствора вводят гидроокиськальция в количестве 81 мг/л.Определение концентрации ионовсеребра проводилось прямым потенциометрическим способом, в котором использован концентрационный элемент:внутренний полуэлемент стеклянногоэлектрода, внутренний раствор стеклянного электрода, мембрана стеклянного электрода, исследуемый раствор,электролитический ключ с 10-нымСа(МО), электролитический ключ снасыщенным КС 1, электрод сравненияА, 3 ЬС 1.На чертеже изображена предлагаемая установка.Установка содержит стеклянныйэлектрод 1 ЭСЛ-07, электрические ключи 2 двойного солевого моста,емкость З,.заполненную 10-ным раствором Са(МОз)2 , емкость 4, заполненную исследуемым раствором, емкость5, заполненную 10-ным растворомСайОЗ) , емкость б, заполненную на сыщеннйм раствором КС 1, электролитический ключ 7, заполненный насыщеннымраствором КС 1, вторичный прибор 8,мешалку 9, магнит 10.Приготавливалась серия калибровоч ных растворов с заданными значениямиконцентраций ионов серебра, в каждыйиз которых вводилось различное количество фонового электролита. Послеэтого многократно измерялся потенциал электрода на установке с двоичным солевым мостом. Полученные данныеобрабатывались математически. Длядоказательства существенности предла.гаемых в изобретении признаков в качестве фонового электролита применялись растворы гидроокисей натрия,калия, бария и кальция.Исходным для приготовления калибровочных растворов является раствор азотнокислого серебра с концентрацией 1000 мкг/л, который приготавливался из 0,001 н. раствораАХО, В свою очередь, 0,001 н раствор А И О приготавливался из навески АНО с последующим титриметри.30 ческим (по методу мора ) определениемконцентрации ионов серебра. Калибровочные растворы и растворы гидроокисей готовились с применением дистиллированной воды, из которой предва рительно был удален СО 2 . УдалениеСО производилось длительным (2-3 ч)кийячением дистиллированной водыс последующим охлаждением воды вемкостях, закрытых стеклянными труб 40 ками, заполненными аскаритом.Насыщенные растворы Са(ОН )2 иВа(ОН) приготавливались растворением2 г/л Са(ОН )2 или Ва(ОН)2 в дистиллированной воде без СО с последующей выдержкой Са(ОН ) с осадком в течение 1 сут., после чего растворотфильтровывался. После приготовления серии калибровочных растворовс добавкой растворов гидроокисейнатрия, калия, бария и кальция производилась градуировка электродаЭСЛ-07 на предлагаемой установке,Для этого последовательно каждым изкалибровочных растворов заполняласьемкость 4, электрод выдерживалсяв данном растворе 2 мин (показания,вторичного прибора при этом не записывались, раствор выливался ). Затем снова этим же раствором заполнялась емкость 4, после чего записы вались показания электрода через2 мин и 5 мин с момента второго заполнения. По такой же методике производилось измерение потенциала элек.трода в каждом из последующих раство ров, причем измерения осуществлялись1081517 с 10-ным раствором Са(МО) имеетнаибольшую чувствительность и наилучшую воспроизводимость показаний(табл. эксперимент 10).Таким образом, предлагаемый спо соб повышает чувствительность индикаторного электрода и расширяет диапазон измерения серебряного электрода иэ алюмосиликатного стекла вобласть малых значений концентрации 10 ионов серебра до 8,0 ед.рА.Предложенный способ потенциометрического определения микрограммовыхконцентраций серебра в воде представляет большой практический интерес, так как может быть использован в ряде отраслей науки и техники, где требуется определение микроконцентраций серебра.Разработана инструкция прямого потенциометрического определения микроконцентраций серебра с использованием.выпускаемого отечественной промышленностью индикаторного электродаиз алюмосиликатного стекла (типаЭСЛ-07) и подтверждена достоверность предложенного способа на стандартных и производственных растворах различного типа для диапазонадо 8,0 ед.рА. Число Показа- Чувствиизмере- ния при- тельний бора, ность,мВ мВ Концентрациясеребра,мкг/л рА Условия эксперимен.та-81+3 8,0 от большей концентрации к меньшей, По полученным данным строилась градуировочная характеристика электрода в координатах мВ - рА или мВ - мкг/л.Для проведения анализа в мерную колбу на 200 мп добавлялся раствор гидроокиси кальция, после чего объем доводится до метки анализируемой водой. Емкость 4 заполнялась анализируемой пробой и производилось измерение потенциала электрода по методике, которая описана для калибровочных растворов. По графику с градуировочной характеристикой значение потенциала переводилось в концентрацию (мкг/л . Время анализа при настроенной аппаратуре и снятой градуировочной характеристике не более 5 мин. Погрешность единичного определения не более 10.В таблице даны зависимость и воспроизводимость показаний чувствительности А - селективного электрода от условий эксперимента.Индикаторный электрод из алюмосиликатного стекла в водной среде с добавкой гидроокиси кальция в количестве 8 мг/л и применении промежуточного электролитического ключа-120+6 Чувстви- тельность,мВ Лродспжение таблицы Условия эксперимента1081517 Продолжение таблицы Условия экспери- мента Экспе- римент 6 мг/л Са(ОН) 1080 10+2 34 48 5,0 5 мл/л насыщенного Са(ОН) 108 48 34 6,0 10 34 48 7,0/144 8,0 34 6 мг/л Са( ОН ) 1080 5,0 40 108 3,8 мл/л насыщенного Са( ОН )2 6,0 40 30 -60+530 -100+5 40/120 7,0 8,0 5,73 14 41+11 1,6 мг/л Са (ОН ) 20015 14 2610 100 16 1 мл/л насыщенного Са(ОН) 12 50 14 34/65 8,0 14 Составитель О. АлексееваРедактор Л. Гратилло Техред Т.фанта Корректор А. Тяско Заказ 1539/38 . Тираж 823 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5