RU2105296C1 - Способ определения нитрит-иона в растворе - Google Patents
Способ определения нитрит-иона в растворе Download PDFInfo
- Publication number
- RU2105296C1 RU2105296C1 RU96115069A RU96115069A RU2105296C1 RU 2105296 C1 RU2105296 C1 RU 2105296C1 RU 96115069 A RU96115069 A RU 96115069A RU 96115069 A RU96115069 A RU 96115069A RU 2105296 C1 RU2105296 C1 RU 2105296C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ion
- iodide
- iodine
- solution
- nitrite ion
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электрохимическим методам анализа с использованием ионоселективных электродов и может быть использовано для повышения чувствительности и селективности способа. Способ определения нитрит-иона в растворе основан на окислении нитрит-ионом иодид-иона до элементарного иода, газовой экстракции и поглощении иода. При окислении создают от 25 до 2500-кратный избыток иодид-иона к нитрит-иону и проводят газовую экстракцию в токе инертного газа, в качестве которого используют азот или аргон. Образующийся элементный иод поглощают раствором сульфита натрия. Количество поглощенного иода измеряют с помощью иодидселективного электрода. Для устранения мешающего влияния сульфит-иона на мембрану иодидселективного электрода поглотительный раствор после экстракции иода смешивают в соотношении 1 : 1 с перборатным буферным раствором, содержащим на 1 л : 62 г H3BO3, 120 мл 10%-ного раствора NaOH и 170 мл 30%-ного раствора H2O2. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 5 табл.
Description
Изобретение относится к электрохимическим методам анализа, в частности к определению концентрации ионов в растворе с помощью ионоселективных электродов, и может быть использовано при анализе природных и сточных вод.
Для определения нитрит-иона в основном применяют косвенные методы, например, основанные на способности азотистой кислоты образовывать диазосоединения с первичными ароматическими аминами или на окислительно-восстановительных свойствах нитрит-иона.
Наиболее распространены способы, в которых измеряют оптическую плотность красителя, получающегося в результате азосочетания диазосоединения с другими ароматическими аминами [1, 2]. Способы отличаются низким пределом определения, однако ввиду малой растворимости азокрасителя предназначены для узкого диапазона концентраций. Кроме того, в них используются канцерогенные вещества, загрязняющие окружающую среду.
По технической сущности и достигаемому результату наиболее близким к заявленному способу является способ определения нитрит-иона в растворе, основанный на окислении нитрит-ионом иодид-иона до элементного иода, газовой экстракции и поглощении иода [3]. В этом способе использованное количество иодид-иона (1•10-4M) в исходной реакционной смеси создает от 220 до 22000-кратный избыток иодид-иона к нитрит-иону. Газовую экстракцию и поглощение образующегося иода осуществляют в токе очищенного воздуха. Количество поглощенного иода, эквивалентное нитрит-иону, определяют по интенсивности хемилюминесценции соединения иода с люминолом. Способ предназначен для низких содержаний нитрит-иона, позволяет определять 1-20 мкг/л нитрит-иона с относительным стандартным отклонением Sr = 0,06 (n = 5, P = 0,95). Однако он не позволяет определять содержания нитрит-иона на уровне предельно допустимой концентрации (ПДК) равной 3 мг/л [5]. Необходимость разбавления пробы более, чем в 100 раз резко снижает точность определения и представительность пробы.
Задачей изобретения является повышение точности и селективности определения нитрит-иона на уровне ПДК.
Для решения поставленной задачи в способе определения нитрит-иона в растворе, основанном на окислении нитрит-ионом иодид-иона до элементного иода, газовой экстракции и поглощении иода, при окислении создают от 25 до 2500-кратный избыток иодид-иона к нитрит-иону, газовую экстракцию и поглощение образующегося иода проводят в токе инертного газа. В качестве инертного газа используют азот или аргон. Количество поглощенного иода, эквивалентное нитрит-иону, определяют по величине потенциала иодидселективного электрода.
В связи с тем, что иодидселективный электрод реагирует только на иодид-ион, выделяющийся элементный иод поглощают раствором сульфита натрия, в котором одновременно происходит восстановление иода до иодид-иона.
Для устранения мешающего влияния избытка сульфит-иона на мембрану иодидселективного электрода поглотительный раствор после экстракции и поглощения иода смешивают в соотношении 1 : 1 с перборатным буферным раствором, содержащим на 1 л: 62 г H3BO3, 120 мл 10%-го раствора NaOH и 170 мл 30%-го раствора H2O2 [4].
На чертеже представлены градуировочные графики зависимости потенциала иодидселективного электрода от логарифма концентрации нитрит-иона в стандартных растворах, полученных с разным количеством иодид-иона в исходной реакционной смеси.
Ионометрические измерения были выполнены при комнатной температуре равной 20oC. Сравнение полученных графиков проводили по фактору Нернста RTln10/zF, представляющему собой разность потенциалов электрода при изменении в растворе концентрации определяемого иона на порядок. При 20oC для одновалентных ионов теоретическая величина фактора Нернста составляет 58 мВ. Из чертежа видно, что при (25oC2500)-кратном избытке иодид-иона к нитрит-иону в исходной смеси фактор Нернста составляет 76 мВ. Если избыток иодид-иона не попадает в указанный интервал, фактор Нернста резко уменьшается, линейная зависимость функции нарушается.
Из градуировочного графика, построенного по данным измерений потенциала электрода в шкале стандартных растворов иодид-иона на фоне сульфита натрия, определяли концентрацию иодид-иона после газовой экстракции и поглощения иода из стандартных растворов нитрит-иона. Результаты представлены в табл. 1. Для сравнения в ней дана также концентрация иодид-иона, расчитанная по стехиометрии реакции в способе-прототипе:
2NO +2I-+4H+= 2NO+I2+2H2O (1)
Из табл. 1 видно, что абсолютное количество иодид-иона превышает определяемое количество нитрит-иона, при этом превышение усиливается от 6 до 20 раз при увеличении концентрации нитрита. В целом концентрация иодид-иона в поглотительном растворе значительно превышает рассчитанную концентрацию по стехиометрии реакции (1).
2NO
Из табл. 1 видно, что абсолютное количество иодид-иона превышает определяемое количество нитрит-иона, при этом превышение усиливается от 6 до 20 раз при увеличении концентрации нитрита. В целом концентрация иодид-иона в поглотительном растворе значительно превышает рассчитанную концентрацию по стехиометрии реакции (1).
Полученные результаты указывают на то, что именно при таких соотношениях иодид- и нитрит-иода в исходной смеси в среде инертного газа инициируется образование дополнительного количества иода. Возможно, в указанных условиях образовавшаяся окись азота далее частично взаимодействует с иодид-ионом и превращается с выделением иода в закись азота, которая в свою очередь легко вступает во взаимодействие с иодид-ионами также с образованием иода.
Образование дополнительного сверхстехиометрического количества иода в отличие от прототипа обусловливает повышение чувствительности способа. В результате повышается точность определения.
При этом значения потенциала иодидного электрода находятся на линейном участке его функции, что позволяет надежно измерять аналитический сигнал. Измерение сигнала с помощью иодидселективного электрода значительно превосходит возможности метода иодометрического титрования по нижнему пределу определения.
При менее чем 25-кратном избытке иодид-иона линейная зависимость нарушается в связи с тем, что количества иодид-она недостаточно для полного превращения нитрит-иона в окись азота и тем более - для участия его в дополнительных реакциях. При более чем 2500-кратном избытке иодид-иона линейная зависимость нарушается при низких концентрациях нитрит-иона вследствие больших значений холостого опыта, при высоких концентрациях нитрит-иона - вследствие конечной поглотительной способности раствора сульфита натрия.
Пример. В реакционный сосуд помещают 50 мл пробы, добавляют 5 мл раствора иодида калия, содержащего 2,5 г/л иодид-иона и 3 мл концентрированной серной кислоты. В течение 20 мин через смесь барботируют азот или аргон со скоростью 50 мл/мин в 5%-ный раствор сульфита натрия. После окончания газовой экстракции поглотительный раствор смешивают с перборатным буферным раствором в соотношении 1 : 1 и измеряют потенциал иодидселективного электрода.
Описанным способом измеряют потенциал электрода в шкале стандартных растворов нитрита натрия, содержащих от 0,1 до 10 мг/л нитрит-иона.
Если найденное в пробе значение нитрит-иона попадает в интервал от 1 до 10 мг/л, пробу разбавляют в 10 раз и анализируют повторно. Если потенциал электрода для пробы совпадает или выше потенциала для стандартного раствора, содержащего 0,1 мг/л нитрит-иона, пробу анализируют повторно с менее концентрированным раствором иодистого калия, например, содержащим 50 мг/л иодид-иона.
В табл. 2 представлена оценка воспроизводимости, выполненная в течение 6 мес., для стандартных растворов нитрит-иона.
Как видно из табл. 2, воспроизводимость удовлетворительна и в течение длительного времени относительное среднеквадратическое отношение не превышает 0,01.
Заявленный способ опробован при анализе природных и сточных вод. Воспроизводимость и правильность способа оценены методом стандартных добавок (табл. 3).
Как видно, воспроизводимость не превышает 0,05, а систематическая погрешность, оцененная по критерию Стьюдента, незначима при P = 0,95.
В заявленном способе, как и в способе-прототипе, благодаря газовой экстракции продуктов реакции снимается в основном влияние матричного состава на аналитический сигнал. Это позволяет анализировать не только пресные, но и минеральные воды, а также воды мутные и окрашенные.
В отличие от способа-прототипа заявленным способом, кроме того, можно анализировать воды, содержащие ионы Fe2+, Fe3+ и S2- в количестве до 10 мг/л, Br- - до 100 мг/л и Cl- - до 50 г/л (табл. 4).
Изменение потенциала за счет взаимодействия ионов железа с иодид-ионами оказывается несущественным на фоне изменения потенциала за счет взаимодействия нитрит-иона и иодид-иона с образованием иода в сверхстехиометрических количествах.
Попадание в поглотительный раствор при газовой экстракции даже значительных количеств хлорид- и бромид-ионов не оказывает никакого влияния на аналитический сигнал иодидного электрода вследствие его высокой селективности к этим галогенид-ионам.
Для выяснения мешающего влияния самого иодид-иона, вводимого в виде иодида калия и являющегося компонентом реакции, выполнены определения в холостых опытах без нитрита натрия с различным количеством иодид-иона в исходной смеси (табл. 5).
Сравнение данных табл. 1 и 5 указывает на то, что вклад холостого опыта в изменение потенциала иодидного электрода незначителен: в присутствии 500 мг/л иодид-иона можно определять от 0,1 мг/л и выше нитрит-иона.
Таким образом, заявленным способом можно надежно и с более высокой точностью и селективностью, чем в способе-прототипе определять 0,1 - 100 мг/л нитрит-иона в природных и сточных водах.
Источники информации:
1. Резников А. А. , Муликовская Е.П., Соколов И.Ю. Методы анализа природных вод. М.: Недра, 1970, с. 197.
1. Резников А. А. , Муликовская Е.П., Соколов И.Ю. Методы анализа природных вод. М.: Недра, 1970, с. 197.
2. Ширинова А. Г., Иванов В.М. Вест. МГУ, сер. 2, 1992, т. 33, N 1, с. 63.
3. Пилипенко А. Г. , Зуй О.В., Терлецкая А.В. Химия и технология воды. 1991, т. 13, N 9, с. 847.
4. Бебешко Г.И., Радченко А.Ф., Макаревич М.А. Способ определения хлорида в растворе. Авт. свид. СССР N 1422073, БИ N 33, 1988.
5. Методы исследования качества воды водоемов./ Под ред. Шицковой А.П. М.: Медицина, 1990, с. 70.
Claims (3)
1. Способ определения нитрит-иона в растворе, включающий окисление нитрит-ионом иодид-иона при избытке иодид-иона, газовую экстракцию и поглощение иода, определение количества нитрит-иона, отличающийся тем, что окисление ведут при (25 2500)-кратном избытке иодид-иона к нитрит-иону, газовую экстракцию и поглощение иода ведут раствором сульфита натрия в токе инертного газа с образованием поглотительного раствора, содержащего иодид-ион, и количество нитрит-иона, эквивалентное иодид-иону в поглотительном растворе, определяют по величине потенциала иодидселективного электрода.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве инертного газа используют азот или аргон.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для устранения мешающего влияния сульфит-иона на мембрану иодидселективного электрода поглотительный раствор после экстракции иода смешивают в отношении 1 1 с перборатным буферным раствором, содержащим на 1 л 62 г H3BO3, 120 мл 10%-ного раствора NaOH и 170 мл 30%-ного раствора H2O2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96115069A RU2105296C1 (ru) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | Способ определения нитрит-иона в растворе |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96115069A RU2105296C1 (ru) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | Способ определения нитрит-иона в растворе |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2105296C1 true RU2105296C1 (ru) | 1998-02-20 |
RU96115069A RU96115069A (ru) | 1998-05-27 |
Family
ID=20183775
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96115069A RU2105296C1 (ru) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | Способ определения нитрит-иона в растворе |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2105296C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2838518A1 (fr) * | 2002-04-12 | 2003-10-17 | Chopin | Procede et appareil de mesure par amperometrie du taux d'absorption d'iode d'une substance |
US6799355B2 (en) | 2000-03-14 | 2004-10-05 | National Research Council Canada | Apparatus and method for tandem ICP/FAIMS/MS |
CN114166904A (zh) * | 2020-10-30 | 2022-03-11 | 中国科学院烟台海岸带研究所 | 一种检测硝酸根离子的方法 |
-
1996
- 1996-07-24 RU RU96115069A patent/RU2105296C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Пилипенко А.Г., Зуй О.В. Терлецкая А.В. Химия и технология воды. - 1991, т. 13, N 9, с. 847. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6799355B2 (en) | 2000-03-14 | 2004-10-05 | National Research Council Canada | Apparatus and method for tandem ICP/FAIMS/MS |
FR2838518A1 (fr) * | 2002-04-12 | 2003-10-17 | Chopin | Procede et appareil de mesure par amperometrie du taux d'absorption d'iode d'une substance |
WO2003087799A1 (fr) * | 2002-04-12 | 2003-10-23 | Chopin | Procede et appareil de mesure par amperometrie du taux d'absorption d'iode d'une substance |
CN114166904A (zh) * | 2020-10-30 | 2022-03-11 | 中国科学院烟台海岸带研究所 | 一种检测硝酸根离子的方法 |
CN114166904B (zh) * | 2020-10-30 | 2023-11-28 | 中国科学院烟台海岸带研究所 | 一种检测硝酸根离子的方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Kieber et al. | Two-method verification of hydrogen peroxide determinations in natural waters | |
Oudot et al. | Precise shipboard determination of dissolved oxygen (Winkler procedure) for productivity studies with a commercial system 1 | |
CA1191898A (en) | Method for measuring ionic concentration utilizing an ion-sensing electrode | |
JPH02195247A (ja) | ガス状又は液状測定試料中のアンモニア及びその誘導体含量を測定するための電気化学的測定セル | |
Alizadeh et al. | Poly (vinyl chloride)-membrane ion-selective bulk optode based on 1, 10-dibenzyl-1, 10-diaza-18-crown-6 and 1-(2-pyridylazo)-2-naphthol for Cu2+ and Pb2+ ions | |
US20060134795A1 (en) | Method of analyzing low levels of peroxyacetic acid in water | |
Musagala et al. | A spectrophotometric method for quantification of sulphite ions in environmental samples | |
RU2105296C1 (ru) | Способ определения нитрит-иона в растворе | |
EP0830598B1 (en) | Manganese iii method for chemical oxygen demand analysis | |
Brunt | Rapid determination of sulfide in waste waters by continuous flow analysis and gas diffusion and a potentiometric detector | |
Pal et al. | Determination of cyanide based upon its reaction with colloidal silver in the presence of oxygen | |
US4273558A (en) | Determination of total organic carbon in an aqueous sample containing halide ion | |
CN110749696B (zh) | 用于检测环境修复工程中残留过硫酸盐的方法 | |
Aulenbach et al. | Polarographic Determination of Sulfite | |
Fayyad | Indirect trace determination of nitrilotriacetic acid in water by potentiometric stripping analysis | |
McCrumb et al. | A new method for determining small amounts of dissolved oxygen | |
Cardwell et al. | Determination of sulfur dioxide in wines and beverages by flow injection analysis with reductive amperometric detection and electrolytic cleanup | |
RU2106628C1 (ru) | Способ ускоренного определения химического потребления кислорода (хпк) природных и сточных вод | |
Wilson et al. | A field electrode method for the determination of sulfide | |
Lund | Electrochemical methods and their limitations for the determination of metal species in natural waters | |
Brown et al. | Determination of chlorine in concentrated sulfuric acid solution with a residual chlorine electrode | |
Parham et al. | Kinetic-square wave voltammetric determination of formaldehyde based on catalytic oxidation of toluidine blue by bromate ion | |
SU1354100A1 (ru) | Способ определени оксалат-иона в водном растворе | |
SU1465761A1 (ru) | Способ определени воды в диоксане | |
SU1167499A1 (ru) | Способ определени воды в ацетоне |