Способ вольтамперометрического определения теллура

. дд 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЮ двтодднамм свщвтеъдт(71) Свердловский институт народного хозяйства(56) 1. Нейман Е.Я. и др, Некоторые особенности определения мышьяка, селена и теллура методом инверсионной вольтамперометрии на графитовых электродах. фЖурнал аналитической химииф, 1975, т. 30, с. 1132-1137.2. Торопова В,ф. и др. Концентрирование и вольтамперометрическое: определение селена и теллура с испольэованием окислительно-восстано- . вительных и каталитических процессов на стационарном ртутном микроэлектроде. "Журнал аналитической химии", 1980, т. 35, с, 296-300 (прототип ).(54)(57) СПОСОБ ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕЛЛУРА, включающий концентрирование теллура ЬЧ)на поверхности электрода в присутствии реагента комплексообраэователя в электролите с последующимпревращением концентрата, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения чувствительности определения, электролиэ проводят в двестадии соответственно при потенциале(-0,5 )- (-0,61 В и (-0,33 Р- (-0,35) Вв электролите, содержащем (0,6-2,5 )10 ЗМ Н(но ) и (0,4-0,8 ) М КЭ,а электрохимическое превращение.концентрата ведут прндкатодной поляриэации электрода от (-0,33)-(-0,35 )В ЕИзобретение относится к аналитической химии, в частности к способам определения, и может быть использовано при определении микроколичеств теллура в природных ( речных, морских, минеральных), промышленных и сточных водах, реактивах.Известен способ электрохимического определения теллура на твердыхэлектродах, Теллур накапливают врезультате катодного восстановленияего до элементного состояния назолотом, платиновом или графитовомэлектродах в растворе хлористоводородной кислоты. Обязательным условием использования графитовогоэлектрода в известных методах является введение в анализируемый раствор ионов меди, золота, платины,палладия. В качестве источника информации используют анодные поляризационные кривые окисления осадка,образованного на электроде Г 1 ).Недостатком этого способа опреде-ления теллура является использование дорогостоящего материала дляэлектрода золото, платина . Если жеприменяют графитовый электрод,то чувствительность теллура значительно уменьшается.Кроме того, такой способ требуетотделения теллура от многих .элементов, в том числе от ртути (11), таккак ток окисления теллура находитсяв области потенциалов электрорастворения ртути.Наиболее близким техническим ре-: 35шением к предлагаемому являетсяспособ вольтамперометрического опре- .деления теллура, включающий концентрирование теллура (1 Ч) на поверх-.ности электрода в присутствии реаген та комплексообразователя в электролите с последующим превращением концентрата (.2),Известный способ включает следующие операции: создание рабочей поверхности электрода ( ртутной капли ), 45продувание анализируемого растворатоком аргона или водорода (для удаления кислорода из раствораконцентрирование теллура в элементномвиде.на электроде из раствора 503 М НСЙ или 2 М Н 280,+ 1 М КЭ приразомкнутой цепи; промывание электрода с осажденным на его поверхности теллуром (О ) перенос электродав другой раствор (1 М НВОН ),.в котором производят электрохимическоеЭопределение теллура; электрохимическое определение теллура согласнореакции Те + 2 еТе .Недостатком этого способа являет ся низкая чувствительность минимально определяемая концентрация составляет лишь Ф 10 М Те(1 Ч),так как степень концентрирования определяется равновесием окислитель- но-восстановительной реакции взаимодействия теллура (1 Ч) со ртутью (О ),Цель изобретения - повышениечувствительности определения.Постановленная цель достигаетсятем, что согласно способу вольтампе- рометрического определения теллура, включающему концентрирование теллура (1 Ч) на поверхности электрода в присутствии реагента комплексообразователя в электролите с последующим превращением концентрата, электролиз проводят в две стадии соответственно при потенциалах (-0,5 ) - (-0,6 ) В и (-0,33 ) -(-0,35 )В в электролите, содержащем (0,6- -2,5 )" 10 3 М Нд (НО 3)2 и (0,4 0 у 8)М КЗ а электрохимическое превращение концентрата, ведут при катодной поляризации электрода от (-0,33 ) +0,35 ) В,Предварительная обработка электрода при потенциале (-0,5 ) -(-0,6 ) Вприводит к тому, что на поверхностиграфита осаждаются атомы ртути, необходимые для концентрирования теллура,Уменьшение концентрации иодидакалия с 1 М до (0,4-0,8 ) М и кислотности раствора с 3 М до 1,5 М, введение дополнительно азотнокислойртути И 1 ) в количестве (0,6-2,5 ) 10 М, а также проведение электролиза два раза позволяет увеличитьчувствительность определения теллурадо 5 10 Зм.Для выбора оптимальных концентраций выбранного состава раствора вданном способе проведены следующиеисследования.Графитовый электрод прляризуютпри потенциале предэлектролиза Чв течение1,5-2 мин в перемешиваемом растворе с целью осажденияатомов ртути на поверхности электрода, Затем, не прекращая перемешивание, проводят электролиз этого раствора при потенциале Ч 2 в течениеопределенного времени в зависимостиот концентрации теллура (1 Ч) в анализируемм растворе. Перемешиваниевыключают и регистрируют катоднуюполяризационную кривую с потенциалаЧ 2 до (-0,9 ) В со скоростью развертки 80 мВ/с. Используют среднееиз 3-5 измерений значение аналитического сигнала,Необходимым условием получениясигнала теллура является наличие врастворе следующих компонентов: азотнокислой ртути (11 ), иодида калия,хлористоводородной кислоты,Оптимальными условиями концентрирования и электрохимического определения теллура (.1 Ч) согласно полученным экспериментальным данным являются потенциал предэлектролизаЮ, -" (-0,5,)-(-0,6 ) В, потенциалэлектролиза ф:(-0,33 ) -(0,35 ) В,концентрация,хлористоводороднойкислоты 1,5 М, концентрация азотнокислой ртути (11) (0,6-2,5)10 М,концентрация иодида калия (0,4-0,8 ) М. Аналитический сигнал зависит от времени предэлектролиза припотенциале .Ч . В дальнейшем дляразных диапазонов концентраций теллура (1 Ч) в анализируемом раствореиспользуют время предэлектролиза 10при потенциале Ч 2-5 мин,Прямопропорциональная зависимостьаналитического сигнала от концентрации теллура (ТЧ ) в растворе наблюдается в диапазоне концентраций от )5510-.Ндо 10 М.Определению теллура (ТЧ) предлагаемым способом не мешает присутствиерастворе Со (11), Сг (ЧТ)Сг (11 Т ), Бе (11 ), Ре (111), Ге (11), 202 п (11), А (1 ), ч (7), м (11),. М (11), Мо (ЧТ), И (11), (,1 ООО;1),ъ (11), са Ш), (500:1).Предлагаемый способ концентрирования и электрохимического определения теллура (ТЧ),благодаря низкомупределу обнаружения и высокой избирательности может быть полезен дляанализа приводных вод. Возможностиего проверены на примере определенияконцентрации теллура (1 Ч) в питьевых водах БАМа, нормируемых по санитарно-токсикологическому признакувредности, а также в питьевой водопроводной воде г. Свердловска.П р и м е р. В лабораторных условиях приводят концентрированиеи электрохимическое определение телилура при исследовании водыг. Свердловска.Для этого 5 мл исследуемой воды 40помещают в электролизер. Добавляют2,5 мл б М раствора хлористоводородной кислоты, в качестве реагентакомплексообразователя берут 0,5 мпраствора На (ИО ) с концентрацией 4510 г/л и 0,8 мл 8 М К Э, общийобъем пробы доводят до 10 мл водой,что соответствует концентрациям1,210 3 М ртути (11) и 0,5 М КЭ.Электрод предварительно поляризуют при потенциале (-0,6 ) В в течение 2 мин в анализируемом растворе,а затем проводят концентрированиетеллура при потенциале (-0,33 ) -(0,35 ) В в течение 10 мин в том жерастворе при перемешивании. Выключают перемешиватель и через 15 срегистрируют катодную поляризационную кривую при линейно изменяющемсяво времени потенциале в интервале(-0,33 ) -(0,35 ) В, измеряя величину 60максимальному катодного тока, которая прямопропорциональна концентрации теллура в растворе.Содержание теллура определяютметодом добавок или по градуировоч- д ному графику с учетом содержаниятеллура в реактивах. Концентрациятеллура в анализируемой питьевойводе равна 9,4 10 " г-ион/л.На фиг. 1 показаны поляризационные кривые, полученные в растворах.Кривая 1 1,5 М НС 1 + 210 8 г-ион/лТе (ХЧ); кривая 2 1,5 М НС 1 +2 "10 8 г-ион/л Те (1 Ч) + 0,4 М КЗкривая 3 1,5 М НС 1 + 1,25" 10 ЗМН 8(ИО.) + 210 8 г-ион/л Те; кривая 4 1,5 М НС 1 + 1,2510 ЗМНц(%0)+ 04 М КЭ + 210 г-ион/лТе (1 Ч),Потенциал предэлектролизаУ= - 0,9 В; время предэлектролиза(,)= 3 мин; потенциал концентрирования ( Ч 2) = - 0,35 В; время электролиза (с) = 3 мин.На фиг. 2 показана зависимость ввличины тока электровосстановлениятеллура от потенциала Ч и Ч врастворе, содержащем 1,5 М НС 1 +0,4 М.К Э + 1,2510 М Нк(НО)+% = 3 мий.Кривая 5 Ч, = - 0,9, Ч = х.Кривая б Ч.,; - Х, Ч = -0,5 В.На фиг. 3 показана зависимостьвеличины тока электровосстановлениятеллура от концентрации хлористоводородной кислоты в растворе, содержащем 0,4 М К Э + 1,2510 З М . Н 8(ЫО 3)+-0,5 В, Ч = -0,35 В;Т = 3 мин, 1 = 5 мин.На фиг. 4 дана зависимость величины тока электровосстановлениятеллура от концентрации азотнокислойртути (и ) в растворе, содержащем1,5 М НС 1 + 0,4 КЭ + 210 цг-ион/л Те",- 0,5 В; Ч 1 --- 0,35 В,- 3 мин, Ф = 3 мин.На фиг. 5 показана зависимостьвеличины тока электровосстановлениятеллура от концентрации иодида калия в растворе, содержащем1,5 М НС 1 + 1,2510 ЭМ Нд(ИО)2 +2 10 г-ион/л Те (1 Ч);0,5 В, Ч = -0,35 В,- 3 МИН; Ф, =.3 МИН.На фиг. б показана зависимостьвеличины тока электровосстановлениятеллура от времени предэлектролиза (г) при потенциале Ч в растворах следующего состава: 1,5 М НС 1 +1,2510 ЗМ Н(ЮО)1 + 0,6 М К Г ++ 2-10г,ион/л Те (1 Ч ) , 1 )2,10 Вг-ион/л Те (1 Ч);(2)2 10 г-ион/л Те (1 Ч)(3)На фиг. 7 изображена зависимостьотносительного стандартного отклонения от концентрации теллура в растворе, содержащем 1,5 НС 1 + 0,6 М К 3 +На Фиг, 8 показана радуировочная характеристика для теллура (17) на питьевой воде г. Свердловска,Использование предлагаемого способа определения теллура позволяет с высокой чувствительностью и избирательностью концентрировать и определять теллур в сложных растворах с малым содержанием теллура в природных объектах, а также в сточных водах, 0 реактивах беэ предварительного отделения от мешающих элементов, что обеспечивает экспрессивность определения таллура и служит основой для автоматизации анализа, при этом конРгун 4 центрирование и определение теллура протекает в течение 3-5 мин.Кроме того, предлагаемое изобретение способствует решению проблемы охраны окружающей среды, обеспечивая эффективный способ контроля природных, промышленных и сточных вод.Использование предлагаемого способа определения теллура обеспечивает повышение чувствительности путем изменения концентрации компонентов основных реагентов, проведение электролиза в две стадии и катодной поляризации электрода беэ предвари" тельного переноса электрода в другой раствор.1059501 оставитель И.Рогальехред С;Мигунова Корректор А.Пов Редактор А.Мотыл каэ 9822 е 4 филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная,Тир ВНИИПИ Го по делам 113035, М873 Подпдарственного комитета Сизобретений и открытийква, З, Раущская наб