Инверсионный вольтамперометрический способ определения цианид-ионов в водных средах

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) .Я . 0 01 И 27/4 ОПИСАН К АВТОРСКОМ Б Т И ЕТЕЛЬСТВ 1 ЬЭ ) ъ у ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Тюменский государственный университет(54) ИНВЕРСИОННЫЙ ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЧЕСКИЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯЦИАНИД-ИОНОВ В ВОДНЫХ СРЕДАХ Изобретение относится к аналитической химии, в частности к инверсионнымвольтамперометрическим способам одределения анионов в водных средах, и можетбыть использовано при определении микроколичеств цианидов в производственныхрастворах из микропробы, в сточных водах,в атмосфере производств, имеющих дело сцианидными растворами.Известны различные способы определения цианидов в растворах, в том числеоптическими методами, с помощью ионселективных электродов,Недостатком указанных методов явля-ется сравнительно невысокая чувствительность - до 10 М,Наиболее близким техническим решением к предлагаемому методу является способ определения СМ в кислых растворах,1725105 А 1(57) Изобретение относится к аналитической химии, в частности к ИВА способам определения анионов в водных средах, и может быть использовано для определения С 1 ч - ионов в производственных растворах, сточных водах, атмосфере. Цель изобретения - повышение чувствительности определения. Цель достигается тем, что сначала катодно осаждают серебро на поверхности стеклографитового электрода при Еэ = - 0,1- - 0 В/нас,к.э. на фоне 0,02 - 0,1 М К 2304. содержащий (1 - 5) 10 М АдМОз, Затем регистрируют анодную вольтамперограмму растворения серебра при И = 40 - 60 м В/с. Концентрацию СМ - ионов определяют по величине снижения анодного пика при Е) = 0,38 + 0,005 В в отсутствии и присутствии СМ - ионов. Сн = 1 10 М,.2 ил., 1 табл,который заключается в том, что С 1 ч переводят в раствор с рН 5,5 - 6,0 обрабатывают хинонами и определяют концентрацию СМ по изменению скорости распада хинонов с использованием вольтамперометрии с платиновым электродом.Недостатком этого способа является сравнительно невысокая чувствительность, а также использование в качестве индикаторного электрода платины,Цель изобретения - повышение чувствительности определения цианид-иона,Цель достигается путем регистрирования анодных пиков растворения серебра, осажденного на поверхности дискового стеклографитового электрода. Высота пика серебра зависит от концентрации в растворе цианид-ионов, При концентрации СМ- в растворе, меньшей 10 М, а ионов Ад в45 П р и м е р 1. В полярографическую трехэлектродную ячейку заливают 20 мл 0,1 М раствора К 2304. В эту же ячейку добавляют 0,1 мл стандартного раствора 10 М АдНОз, при этом в ячейке имеется контро лируемая концентрация Ад . Опускают в ячейку стеклографитовый дисковый электрод с полированной поверхностью и в течение 10 - 15 мин продувают раствор 55 такой же концентрации или в некотором избытке, Сй связаны с ионами Ад в труднорастворимое соединение (ПРд 9 сн = 1,4 10 6). Когана концентрация Сй- становится выше 10 М и превосходит концентрацию ионов Ад, происходит образование цианидных комплексов Ад. Для предотвращения образования комплексов Ад концентрация Сй должна быть ниже концентрации Ад+. При этом высота анодного пика Ад заданной концентрации зависит от концентрации СМ в растворе. Имея зависимость высоты пика Ад с известной начальной концентрацией от концентрации СК в растворе (1 д - Сси), можно определить концентрацию Сй в растворах, где их концентрация не известна. Для этого в полярографической трехэлектродной ячейке известной конструкции на фоне (0,02 - 0,1) М К 230 д получают пики анодного растворения Ад, предварительно накопив его на поверхности стеклографитового электрода из раствора, содержащего Ад, концентрацию которого в этом фоновом растворе получают путем добавления в него из стандартного раствора АдМОз в необходимом количестве. Потенциал электролиза Е выбирают в области -01 - 0 В (отн.нас.к.э.), Полученный пик анодного растворения АдЕ = 0,38 0,005 В сравнивают с величиной тока на градуировочном графике, полученном предварительно, Если величина тока анодного пика с допустимой ошибкой воспроизводится, то в этом растворе можно определять концентрацию Сй в растворе, где его концентрация неизвестна. Для этого берут аликвотную часть этого раствора и добавляют в полярографическую ячейку. Продувают раствор инертным газом в течение 3 - 5 мин и накапливают снова в тех же условиях (Еэ, тэ, режим перемешивания) серебро на поверхности стеклографитового электрода и в тех же условиях регистрируют анодный пик серебра. По градуировочному графику определяют количество СМ (по уменьшению тока пика Ад) инертным газом высокой чистоты (аргоном) для удаления Ог. При потенциале электролиза ЕЭ=О В накапливают в течение 10 мин . осадок Ад на поверхности стеклографитового электрода, а затем анодно растворяют 5 10 15 20 25 30 35 40 при линейной развертке потенциала со Ю = 40 мВ/с, С помощью самописца регистрируют анодный пик Ад Еп = 0,38 + 0,005 В, который сравнивают с величиной тока Ад на градуировочном графике (1 п - Сси ), полученного в тех же условиях в отсутствии СК в растворе: Сси = О. Если анодный ток пика Ад с допустимой ошибкой воспроизводится, то в раствор добавляют 0,1 мл пробы раствора, в котором необходимо определить концентрацию Сй и 2 - 3 мин продолжают продувать раствор инертным газом. Далее в тех же условиях, когда регистрировали пик Ад в отсутствии Сй (Еэ, тэ, режим перемешивания), проводят электролиз, а затем в том же режиме ЧЧ анодно растворяют осадок Ад. На самописцах регистрируют анодный пик Ад. По величине тока пика Ад с помощью градуировочного графика определяют концентрацию Сй .П р и м е р 2. В полярографическую ячейку заливают 20 мл 0,02 М фонового раствора К 2 ЯОа. В эту же ячейку добавляют 0,1 мл стандартного раствора 10 М АдМОз, Таким образом, в ячейке имеется контролируемая концентрация Ад . Помещают в ячейку дисковый стеклографитовый электрод, предварительно отполировав его рабочую поверхность с помощью порошка оксида хрома и тщательно промыв бидистиллированной водой. В течение 10 - 15 мин раствор продувают инертным газом, например аргоном, высокой чистоты для удаления растворенного Ог, Устанавливают потенциал электролиза, равный Еэ = -0,1 В, и проводят процесс катодного накопления Ад в течение тэ = 8 мин, По истечении времени накопления включают линейную анодную развертку потенциала со скоростью И/ = 60 мВ/с, С помощью самописца регистрируют анодный пик растворения Ад с Ел = 0,38 + 0,005 В и величину пика сравнивают с током на градуировочном графике при Сси = О, который построен при тех же условиях электролиза и растворения. Если анодный ток пика Ад с допустимой ошибкой воспроизводится с током на градуировочном графике, то в раствор добавляют 0,1 мл пробы раствора, в котором необходимо определить концентрацию СМ, и 2 - 3 мин продолжают продувать раствор инертным газом. Затем в тех же условиях, как и в отсутствии Сй, проводят электролиз, а затем анодно растворяют осадок Ад с той же линейной скоростью развертки потенциала. На самописце регистрируют анодный пик Ад. По величине тока пика Ад с помощью градуировочного графика определяют концентрацию СМ,1725105Вещество Концентрация в Отклонение растворе, М/л 1, 7. АдНОЯаС 4 КС 1 ХаассК РоК СГ 04,КЗг 65 12 12 К 1 20 ГеЯО 55 Нэ фиг,1 и 2 представлены кривые, поясняющие предлагаемый способ.На фиг.1 представлен вид анодных поляризационных кривых растворения Ац, полученных на стеклографитовом электро де в растворе индифферентного электролита 0,1 М К 2304. Фоновая линия - кривая 1; раствор, содержащий 2-10 М А 9 йОз, - кри вая 2. р 7 аствор, содержащий 2.10 М АдйОз+3-10 Мсм-,-кривая 3.Условия получения 10 пиков: фон 0,1 М К 2804 Еэ=0 В, тэ=10 мин В/=40 мВ/с. На фиг.2 изображен градуировочный график зависимости 1 и в "С си . Условия: 15 фон 0,1 М К 2804; 210М АдйОз; Еэ = 0 В; тэ = 10 мин; И/ = 10 мВ/с, режим перемешивания одинаковый для получения кривых фиг.1Мешающее влияние посторонних ионов 20 на величину тока 19 в присутствии Сй представлено в таблице.Нижний предел обнаружения Сй в предлагаемом способе при тэ = 12 мин, Еэ = -0,1 В, В/= 60 мВ/с составил 1 10 М. 25-7 С уменьшением концентрации Ад в растворе при увеличении времени электролиза 1,8 10 1,8105,010 1,5 10 7,610 2,2 10 8,3 10 6,030 1,910 гэ и Ю можно повысить чувствительность, Относительное стандартное отклонение при определении концентрации Сй в области полученного нижнего предела составило Яг = 0,014,Формула изобретения Инверсионный вольтамперометрический способ определения цианид-ионов в водных средах путем связывания их ионами серебра в труднорастворимое соединение и нахождения величины снижения анодного пика серебра по градуировочному градиенту, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения чувствительности определения, сначала катодно осаждают серебро на поверхности стеклографитового электрода в интервале потенциалов -0,1 - 0,013 на фоне 0,02 - 0,1 М К 2304, содержащий (1 - 5)10 М АойОз, затем регистрируют анодную вольтамперограмму растворения серебра при скорости линейной развертки потенциала, равной 40 - 60 мВ/с, а концентрациюцианид-ионов определяют по величине снижения анодного пика при потенциале Еп = 0,38 + 0,005 В отсутствии и в присутствии цианид-ионов в растворе.1725105 Составитель Т. НиколаеваРедактор И. Горная Техред М,Моргентал Корректор авцов Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Заказ 1171 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5