Способ определения применимости инверсионной вольтамперометрии для анализа анионов и органических соединений

на, то это является признаком применимости инверсионной вольтамперометрии для данного аниона. Величинаи Форма волны,на вольтамперометричесМ5кой криеои зависит от электрохими"ческой активности изучаемого иона илисоединения и характера их взаимодействия с индикаторным электродом. Чембольше высота волны при одинаковойконцентрации аниона в растворе, темменьшую концентрацию можно определить способом инверсионной вольтамлерометрии, т.е. тем более чувствительным окажется этот способ на данныйанион. При этом потенциал достиженияпредельного тока волны является потенциалом электролиза Бд. Регистрируя2-3-анодные поляризационные кривые сразличным содержанием анионов в растворе, по минимальной волне аниона определяют оптимальный интервал потенциала накопления Е, в котором необходимо проводить злектролиз с целью определения анионов способом инверсионной вольтаиперометрии,П р и м е р 1. В обычную трехэлектродную электрохимическую ячейку заливают 40 мл 0,05 М раствора тетрабората натрия в качестве индифферентногоэлектролита. В ячейку с растворомопускают серебряный электрод с хорошоотшлифованной поверхностью и тщательно промытый бидистилированной водой.Раствор продувают инертным газом,например, аргоном высокой частоты в З 5течение 10-15 мин, после чего снимаютполяризационную кривую (фоновую кривую). Для Фона 0,05 М БаВО аноднуюполяризационную кривую Фона снимаютот потенциала " 0,7 В до + 0,36 В. В 40этом интервале потенциалов фоноваялиния представляет почти линейнуюзависимость остаточного тока от потенциала примерно до значения + 0,3 8(т.е . не искажена протеканием посто, ронних электрохимических процессов),приступают к проверке возможностиопределения интересующего нас ионаили соединения способом инверсионнойвольтамперометрии и определяют оптимальную область потенциалов, в которой изучаемый ион или соединение5 сэлектрохимически накапливаю 1. Длнэтого в раствор электролита; находящегося в ячейке, добавляют из стандартного раствора, например, концентрации 10 з М некоторое количество исследуемого раствора, например раствора КТеО, с таким расчетом, чтобы концентрация изучаемого иона в ячейке стала не ниже 10 4 М. После добавления исследуемого раствора про дувку следует продолжать еще 2-3 мин, а затем снять анодную поляризационную кривую раствора содержащего исследуемый ион, в том же интервале потенциалое, в том же режиме развертки (кривая 2 на фиг,1). По виду второй поляризационной кривой видно, что теллурит-ион, находящийся в растворе, взаимодействует. с серебряным электродом и может накапливаться в виде осадка в исследуемом растворе электролита, причем оптимальный интервал потенциалов накопления осадка совпадает с рбпастью потенциалов) в которой находится волна, т.е. в области 0,25-0,26 8 (отн. нас, к.э, При изучении зависимости значения тока пика теллурит-иона на фоне 0;05 М БаВО от потенциала электролиза способом инверсионной вольтампе-. рометрии следует, что и максимум этой зависимости находится в области потенциалов ",24-0,26 ВП р и м е р 2, Устанавливают применимость И 8 Я для определения карбонат-иона, у которого ПРд со= 1,2" 10 , в растворе 0,05 М ХаВОт на серебряном электроде.Лля этого электрохимическуЮ ячейку заливают 40 мл 0,05 М ХаВ 40 в качестве индифферентного электролита. В ячейку с раствором опускают дисковый серебряный электрод с зеркально отшлифованной поверхностью, тщательно промытый бидистиллированной водой, Раствор продувают инертным газом, например аргоном высокой чистоты, в течение 10-15 мин, после чего регистрируют поляризационную кривую (фоновую линию) от начального потенциала + 0,100 В до + 0,360 В (кривая 1 на Фиг.1). Бсли Фоновая линия не искажена протеканием посторонних процессов (из-за возможного присутствия электроактивных примесей), то приступают к п верке воэможности определения кароонат-ионов и нахождению оптимальных условий накопления его в виде осадка на поверхности электрода для количественного определения.С этой целью в раствор индифферентного электролита, находящегося вячейке, добавляют из стандартногораствора Ла ООэ (С = 1 10 2 М) 2-3 мл.После добавления указанного количества исследуемого раствора в ячейку продолжают продувку раствораинертным газом еще 2-3 мин. Затемснимают в потенциодинамическом ре- Ожиме анодную поляриэационную кривуюраствора, содержащего исследуемыйион в том же интервале потенциалови в том же режиме развертки, что ифоновый электролит (кривая 3 на15фиг.1) . По виду поляризационной кривой 3 видно, что образующийся труднорастворимый осадок ЛрСОэ не осаждается на поверхности электрода вданном растворе электролита в рабо(чей области потенциалов, и поэтомуне может определиться способом ин-,версионной вольтамперометрии,П р и м е р 3. Известно, цто гидрованадат-ион образует с серебром 25труднорастворимое соединение с ПР=. 210 . Проверяют применимость способа инверсионной вольтамперометриидля определения гидрованадат-ионовв растворе 0,05 М МаВ 07 на серебряном электроде. С этой целью вэлектрохимицескую ячейку заливают4 т( мл 0,05 М БаВ,тО в качестве инДифферентного электролита. В ячейкус раствором Опускают .Дисковый сереб- З 5ряный электрод с зеркально отполированной поверхностью, тщательно промь(тый бидистиллированной водой. Раствор продувают инертным газом в течение 10- 15 мин, после чего регистрируют поляризационную кривую (фоновуюлинию) в потенциодинамическом режиме от начального потенциала + 0,100 Вдо + 0,360 В ( кривая 1 на фиг.1).Убедившись в том, что фоновая линия 45. не искажена протеканием постороннихпроцессов (из-эа возможного присутствия электрохимически активных посторонних примесей), приступают к проверке возможности определения гидрованадат-иона в растворе. Для этого враствор индифферентл(ого электролита,находящегося в ячейке, добавляют изстандартного раствора гидрованадатиона (С = 1 10М) 2-3 мл с таким55расчетом, ч 1 о,ы;и кон:-лтрация вячейке была около 10 М. После добавления указанного количества исследуемого раствора в ячейку продолжают продувку раствора еще 2-3 мин инертным газом. Затем снимают в потенциодинамическом режиме анодную поляризационную кривую раствора,содержащего исследуемый ион в том же интервале потенциалов и в том же режиме развертки, что и фоновый электролит (кривая 4 на фиг. 1). По виду поляризационной кривой 5 видно, что образующийся осадок серебра с гидрованадат-ионом осаждается на пов"рхности электрода, о цем свидетельствует волна на поляризационной кривой в итервале потенциалов 0,34-",35 В.При изучении зависимости значения тока пика от потенциала электролиза способом инверсионной вольтамперометрии максимальное значение тока пика наблюдается в области потенциалов 6,35-0,37 В что достаточно точно подтверждает лредлагаемый способ экспрессного определения воэможности использования инверсионной вольтамперометрии и нахождение оптимальной области потенциалов.П р и м е р 4. Проверяют возможность определения оксиэтииедендифосФоновой кислоты (ОЭДФ) методом инверсионой вольтамперометрии в растворе 0,1 М КЮ на амальгамном пленочном электроде, а также область потенциалов, в которой необходимо накапли,вать соединение ОЭДФ с материалом электрода с целью колицественного ее определения. Для этого в электрохимическую ячейку заливают 40 мл О,; М КБОэ в качестве индифферентного электролита. В ячейку с раствором опускают пленочный амальгамный электрод с промытой бидистиллятом свежсй поверхностью. Раствор продувают инертным газом, например аргоном высокой чистоты, в течение 10-15 мин, после чего регистрируют поляризационную кривую (Фоновую линию) от начального потенциала - 0,200 В до + 0,400 В (кривая 1 на фиг.3). Если фоновая линия не искажена протеканием посторонних процессов (из-за возможного присутствия электроактивных примесей) то проверяют воэможность определения ОЭДф методом инверсионной вольтамперометрии и оптимальный интервал потенциалов, в котором необходимо проводи элек 1 ролиэ, Лля этого в раствор 0,1 М КЯО из стандартного раствора 10 з М ОЭДф добавляют 0,5 мл После добавленияв ячейку указанно 17075 го количества исследуемого раствора продолжают продувку раствора инертным газом еще 2-3 мин. Затем снимают в потенциодинамическом режиме анодную поляризационную кривую раствора, содержащего ОЭДФ в том же интервале потенциалов и в том же режиме развертки, что и фоновый электролит (кривая 2 на фиг.3). По виду поляризационной кривой 2 видно, что эа счет протекания процесса образования адсорбирующегося комплекса на электроде при взаимодействии с ОЭДф регистрируется анодная волна. Пре дельный ток достигается при потенциале + 0,20 В (отн, нас. к.э.).Аналогичным путем была подтверждена возможность определения тиоглюко-. зы и найден оптимальный интервал по тенциалов на том же индифферентном фоне 0,1 КЮ (кривая 3 на фиг.3).Предлагаемым способом подтверждена воэможность определения на фоне 25 0,1 М КБО комплексообразователя этилендиаминтетраацетата (ЭДТА) и оптимальной области потенциалов при его накоплении инверсионновольтамперометрическим путем (кривая ч на фиг,3),З 0Таким образом, были подтверждены принципиальные воэможности определения ионов способом инверсюнной вольтамперометрии и экспрессивного 23 . внахождения условий, их опредения дляионов.формула изобретения Способ определения применимости инверсионной вольтамперометрии для анализа анионов и органических соединений путем концентрирования веществ, из исследуемого раствора на поверхности электрода в виде малорастворимого осадка или адсорбированньа комплексов с последующим растворением в потенциодинамическом режиме, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения воэможности оценки применимости инверсионной вольт,амперометрии при определении содержания анионов и органических соединений, регистрируют сначала анодную поляриэационную кривую индифферентного раствора электролита в отсутствие, изучаемого аниона, с последующей регистрацией второй анодной поляриэационной кривой в томже режиме и, интервале потенциалов, но в присутствии в растворе изучаемого аниона в количестве Р 10 И, и при появлении второй поляризационной кривой анодной волны проводят электролиз в интервале потенциагов, в котором регистрируется волна при ее минимально различимой вемчине, соответствующей минимальной концентрации.1707523 Е,8- .аида ага аи ааа -о)а оо Николае Корректор Редактор Н. Лазаре амборск ентал оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,10 Заказ 263ВНИИПИ Государс;земно11303. Составитель Техред М.М,о Тираж Подписноекомитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5