PL98361B1 - Sposob pomiaru stezenia jonow ksantogenianowych i elektroda do realizacji tego sposobu - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób pomiaru stezenia jonów ksantogenianowych w roztworach, na drodze elektrochemicznej, oraz elektroda przeznaczona do wykonywania tego sposobu.Znany jest sposób pomiaru stezenia jonów ksantogenianowych, oparty na miareczkowaniu potencjome- trycznyriL Sposób ten polega na tym, ze do badanego roztworu zawierajacego jony ksantogenianowe, wprowadza sie roztwór azotanu srebra. Reakcje azotanu srebra z ksantogenianem sledzi sie potencjometrycznie. W trakcie powolnego stracania ksantogenianu srebra, stezenie jonów srebrowych jest w badanym roztworze bardzo niskie i zmienia sie w sposób regularny, zas w momencie, gdy caly ksantogenian ulegnie straceniu, stezenie Ag+ gwalto¬ wnie wzrasta. Te zmiany stezenia jonów srebrowych mierzone elektroda srebrowa wzgledem kalomelowej umo¬ zliwiaja potencjometryczne oznaczenie stezenia ksantogenianu. Sposób ten jest klopotliwy z uwagi na trudnosci w pobieraniu próbek i przeprowadzaniu miareczkowan w warunkach przemyslowych, gdzie mozliwosc automa¬ tyzacji oznaczen ma decydujace znaczenie.Klasyczna metoda polarograficzna umozliwia oznaczanie stezen ksantogenianu w zakresie od 5 • 10"5 M do 2,5 • 10"3 M. Sposób ten jest klopotliwy ze wzgledu na koniecznosc operowania rtecia, a w warunkach przemyslowych dodatkowo ze wzgledu na koniecznosc stosowania skomplikowanej aparatury, wymagajacej fachowej obslugi.Metoda amperometryczna z zastosowaniem wirujacej elektrody grafitowej pozwala na okreslenie stezen ksantogenianu w zakresie od 3 • 10"6 M do 1 • 10~4 Ni. Obecnosc w roztworach ksantogenianu skladników zazwyczaj spotykanych w pulpach flotacyjnych oraz zmiany pH roztworu w zakresie od*7 do 9, nie wplywaja na precyzje pomiaru. Sposób pomiaru ta metoda wymaga periodycznego czyszczenia powierzchni elektrody grafito- wj. Czyszczenie elektrody mozna przeprowadzic mechanicznie lub elektrycznie. Wymaga to szczególnie przy pomiarach ciaglych stosowania dodatkowych urzadzen mechanicznych i elektrycznych, periodycznie i automa¬ tycznie oczyszczajacych elektrode.* 98361 Celem wynalazku jest opracowanie sposobu oznaczania stezenia jonów ksantogenianowych na drodze elektrochemicznej za pomoca ogniwa skladajacego sie z elektrody pomiarowej i elektrody odniesienia, który umozliwia bezposredni pomiar tego stezenia w sposób ciagly, jak tez opracowanie konstrukcji elektrody, która umozliwia realizacje tego sposobu. Stwierdzono, ze cel ten osiaga sie, jezeli roztwór badany wokól elektrody pomiarowej wysyca sie dwuksantogenem.Sposób wedlug wynalazku realizuje sie za pomoca elektrody pomiarowej zwanej dalej elektroda ksantoge- nianowa, której konstrukcja tez stanowi rozwiazanie wynalazcze.Elektroda ksantogenianowa, przedstawiona na fig. 1, sklada sie z przewodnika 1, którego jeden koniec przeprowadzony jest przez otwór 2 w pojemniku 3 zawierajacym dwuksantogen, a drugi koniec przewodnika 1 podlaczony jest do miernika potencjalu elektrycznego.Potencjal elektrody wedlug wynalazku zalezy liniowo od logarytmu ze stezeniajonów ksantogenianowych.Ogólnie zaleznosc te mozna opisac wzorem: E = E' + NlgCx ujdzie _._ * .-'¦ * ' * ^ \- •¦ v * ** ¦ ¦ E — potencjal elektrody mierzony wzgledem tzw. elektrody odniesienia np. nasyconej elektrody kalomelowej ' E\ N"¦-*-stale zalezne od materialu elektrody i temperatury Cx -stanie ksantogenianu.Z elektrochemicznego punktu widzenia elektroda ksantogenianowa jest pólogniwem, zawierajacym metal w kontakcie z roztworem wodnym ksantogenianu, wysyconym dwuksantogenem.Elektrodowo czynna jest czesc przewodnika wystajaca z zbiornika i zanurzona w badanym roztworze ksantogenianu. Na jego powierzchni zachodza procesy elektrodowe z udzialem ksantogenianu obecnego w roz¬ tworze wodnym i dwuksantogenu, wysycajacego roztwór w poblizu elektrody dzieki jej konstrukcji.Pomiar stezenia sposobem wedlug wynalazku obejmuje: wyznaczenie linii kalibracji elektrody, wyznacze¬ nie potencjalu elektrody ksantogenianowej, zanurzonej w roztworze o badanym stezeniu, odczytanie z prostej kalibracji, stezenia odpowiadajacego zmierzonej wartosci potencjalu elektrody.Kalibracje elektrody przeprowadza sie mierzac, w roztworze o znanych stezeniach ksantogenianu, róznice potencjalów miedzy elektroda ksantogenianowa i elektroda odniesienia (np. nasycona elektroda kalomelowa).Uklad pomiarowy wedlug wynalazku przedstawiony na fig. 2 sklada sie z: elektrody ksantogenianowej 1, elek¬ trody odniesienia 2, naczynia z roztworem ksantogenianu 3, woltomierza 4 o opornosci wejsciowej R 109 fl.Zmierzone wartosci róznicy potencjalów przedstawia sie na wykresie w funkcji logarytmu ze stezenia ksantoge¬ nianu, co zostalo uwidocznione na fig. 3.Przy pomocy tego samego ukladu pomiarowego wyznacza sie róznice potencjalu elektrody ksantogeniano¬ wej wzgledem elektrody odniesienia, w roztworze o nieznanym stezeniu ksantogenianu. Nastepnie przy pomocy linii kalibracji odczytuje sie wartosc stezenia odpowiadajaca wyznaczonej róznicy potencjalów.Poniewaz linia kalibracji elektrody ksantogenianowej jest prosta w odpowiednim zakresie stezen ksantoge¬ nianu, istnieje mozliwosc latwej automatyzacji pomiaru.Poslugujac sie typowym pH-metrem rejestrujacym z mozliwoscia korekcji zera i nachylenia charakterysty¬ ki, mozna po wyskalowaniu wskazan przyrzadu na dwóch wzorcowych roztworach ksantogenianu, rejestrowac zmiany stezenia badanego roztworu w sposób ciagly.Przyklad. W celu wyznaczenia linii kalibracji elektrody ksantogenianowej, sporzadzono szesc roztwo¬ rów o róznych stezeniach ksantogenianu: roztwór 10"1 M przez rozpuszczenie 1,600 g etyloksantogenianu w 100 ml wody oraz roztwór 10"2 M przez rozpuszczenie 0,160 g etyloksantogenianu w 100 ml wody. Przez kolejne rozcienczenia roztworu IO"2 M sporzadzono roztwory: 10~3,10"4, 10"5, 5 • 10"6 M. Stezenie roztwo¬ rów otrzymanych przez rozcienczenie skontrolowano spektrofotometrycznie, mierzac absorpcje UV przy dlugo¬ sci fali X = 301jum.Stosujac uklad pomiarowy przedstawiony na fig. 2 wyznaczono, w przygotowanych roztworach, potencjal elektrody ksantogenianowej (Ej) wzgledem nasyconej elektrody kalomelowej (SCE). Wyniki przedstawiono w ta¬ beli: Stezenia ksantogenianu Cx/M/ itr1 io-2 io-3 IO"4 IO"5 • IO"6 lgCx ¦¦i-i -2 -3 " -4 -5 -5,30 Potencjal elektrody ksantogenianowej Ej (mV) wzgl. SCE w temp. 20 ± 1°C * | ' vi :— ' —- ¦' ¦ . -251 ±3 -192 ±3 -136 ±3 - 75 ±3 - 14 ±3 + 5 ±5 w tabeli zebrano wartosci srednie, kazda otrzymana z 10-krotnie powtórzonych pomiarów98361 3 W oparciu o powyzsze dane sporzadzono linie kalibracji (zaleznosc E lmV] od Ig Cx), przedstawiona na fig. 3, Nastepnie przy pomocy tego samego zestawu pomiarowego wyznaczono potencjal elektrody ksantogenia- nowej w roztworze o nieznanym stezeniu ksantogenianu. Potencjal ten wynosil -91 mV wzgledem SCE.Z krzywej kalibracji przedstawionej na fig. 3 odczytano stezenie ksantogenianu: Cx = 2,0 X 10"4 M. We¬ dlug pomiaru spektrofotometrycznego stezenie to wynosilo 2,10X 10"4 M. Pomiary przeprowadzono w stalej temperaturze t = 20 ± 1°C. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób pomiaru stezenia jonów ksantogenianowych na drodze elektrochemicznej za pomoca ogniwa, skladajacego sie z elektrody pomiarowej oraz elektrody odniesienia, znamienny tym, ze do przestrzeni wokól elektrodówo czynnej czesci elektrody pomiarowej wprowadza sie dwuksantogen. 2. Elektroda pomiarowa do wykonywania pomiaru stezenia jonów ksantogenianowych, znamien¬ na t y m, ze sklada sie z przewodnika (1), którego jeden koniec wypuszczony jest przez otwór (2) w pojemniku (3) zawierajacym dwuksantogen, a drugi koniec przewodnika (1) podlaczony jest do miernika potencjalu elek¬ trycznego. I* \i FI6.198361 FIG.
2. 2 ImV]f wzgl.SCE 0 -100 -200 -300 < ? 1 1 —1 -\ - 1 1 _ t t i Im-MH 1 » ! , ' ' 1 1 i\^^ I '^"^^ 1 1 < M » * 1 I i 1 . t * « 1 I » 1 t 1 1(f6 1fla 10 .-4 IB1 10' 11 1 JgCy FIG.
3. 3 Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 45 zl PL