RU2477468C1 - Способ определения висмута - Google Patents
Способ определения висмута Download PDFInfo
- Publication number
- RU2477468C1 RU2477468C1 RU2011133092/15A RU2011133092A RU2477468C1 RU 2477468 C1 RU2477468 C1 RU 2477468C1 RU 2011133092/15 A RU2011133092/15 A RU 2011133092/15A RU 2011133092 A RU2011133092 A RU 2011133092A RU 2477468 C1 RU2477468 C1 RU 2477468C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bismuth
- solution
- titration
- iii
- potential
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для определения висмута(III) в технических объектах. Способ определения заключается в потенциометрическом титровании пробы комплексоном(III) с индикаторным электродом из металлического висмута при рН 1,9-4,2. Достигается повышение точности и упрощение анализа. 2 табл., 1 ил.
Description
Изобретение относится к аналитической химии, а именно для определения широкого диапазона концентраций висмута(III) в технических объектах, в частности сплавах и растворах для гальванического покрытия.
Известен способ (аналог) комплексонометрического определения висмута в растворе путем его титрования комплексоном(III) с использованием металлоиндикаторов, представленный рядом методик, использующих в качестве органического индикатора различные вещества и смеси, такие как пирокатехиновый фиолетовый, ксиленоловый оранжевый, смесь ЭДТАСu и ПАН, смесь дисульфенилфлуорона и цетилпиридиния и прочее [Kotrly S., Vrestal J. Complexometric titrations (chelatometry). XLVII. Microdetermination of bismuth and lead by stepwise titration to Xylenol Orange. Investigation of color change of indicators by photometric titration // Coll, Czech. Chem. Comm., 1960. - Vol.25, p.1148. Suk V., Miketukova V. Complexometric titrations (chelatometry). ХL. Photometric titrations of bismuth and copper with Pyrocatechol Violet as indicator // Coll. Czech. Chem. Comm., 1959. - Vol.24, p.2818. P.K.Чернова; Е.Г.Сумина. Авторское свидетельство 1096575, Способ комплексонометрического определения висмута (III) (СССР), 1984. - G01 31/16]. Данные способы позволяют определять висмут (III) в растворах при его содержании от 5 мкг/мл до 900 мг/мл.
К недостаткам представленных методик с визуальным контролем конечной точки титрования является сложность регистрации последней в мутных или окрашенных посторонними ионами растворах и побочные реакции самого металлоиндикатора.
Из известных технических решений наиболее близким (прототипом) по назначению и технической сущности к заявляемому объекту является потенциометрический способ определения висмута на ртутном микроэлектроде или ртутно-пленочном электроде [Khalifa H., Soliman A. Back titration with mercuric nitrate in alkaline medium // Fresenius' Journal of Analytical Chemistry, 1959. - Vol.169, p.109-115]. Для применения рекомендуется обратное титрование нитратом ртути(II) при добавлении в ячейку соответствующего комплексоната ртути(II).
К недостаткам данного способа (прототипа) можно отнести:
- несоответствие требованиям «зеленой химии» в связи с использованием металлической ртути и ее солей;
- необходимость введения дополнительного реагента (комплексоната ртути(II);
- увеличение ошибки и времени анализа из-за применения обратного титрования;
- использование различных способов определения точки эквивалентности на потенциометрической кривой в зависимости от определяемого иона.
Недостатки прототипа устраняет предлагаемый способ прямого титрования без добавления дополнительных реагентов, в том числе ртути и ее соединений, при рН от 1,9 до 4,2, в котором в качестве индикаторного используется электрод из металлического висмута из анализа. При этом не требуется введение дополнительных компонентов с заранее известной концентрацией. Точка эквивалентности всегда находится на пике дифференциальной кривой титрования.
Анализы известных проб показывают корректную работу электрода: результаты, полученные методом «введено-найдено», имеют отклонение результатов от истинных значений не более 1% в диапазоне концентраций висмута 13-420 мкг/мл раствора в электрохимической ячейке, и не более 3% при содержании 4-13 мкг/мл раствора.
Определению висмута по заявляемому способу не мешает наличие в растворе олова(II), кобальта(II), кадмия(II), щелочных и щелочноземельных металлов, содержание которых может превышать содержание висмута в растворе на порядок и более. Мешает определению висмута в растворах наличие железа(III) и серебра в любых количествах, а так же свинца(II), галлия(III) и индия(III) при массовых соотношениях в пробе Bi:Pb=1:2; Bi:Ga=1:0,3; Bi:In=1:0,06. Галогениды в анализируемом растворе могут привести к образованию нежелательных соединений и должны быть удалены.
Осуществление способа.
Собирают гальваническую цепь, состоящую из высокоомного потенциометра, хлоридсеребряного электрода сравнения, заполненного насыщенным раствором нитрата калия и погруженного в сосуд с насыщенным раствором нитрата калия, индикаторного электрода из металлического висмута в ячейке для титрования и соединительного электролитического мостика (ключа), заполненного насыщенным раствором нитрата калия. Нитрат калия в данном способе заменяет собой хлорид калия во избежание осаждения оксохлорида висмута(III). Индикаторный электрод должен иметь большую площадь поверхности для получения максимального отклика и быть тщательно зачищен от окислов фильтровальной бумагой. Очистка абразивами или синтетическими материалами не рекомендуется.
Азотнокислый анализируемый раствор, содержащий 0,1-4 мг висмута на каждые 10 мл, помещают в ячейку для титрования, доводят рН до значения 1,9-4,2, добавляют раствор гидрокарбоната натрия с концентрацией не более 1 моль/л. Рекомендуется значение рН 2,2-3,2 для получения максимальных скачков потенциала в точке эквивалентности.
Определение проводят следующим образом. Титруют пробу из микробюретки 0,001-0,05 моль/л раствором комплексона(III) большими порциями, ожидая установления потенциала в каждой точке не менее 1 минуты. Объем приливаемых порций должен соответствовать градиенту (инкременту) приливания титранта 5-10%.
Точное титрование проводят порциями, соответствующими градиенту (инкременту) приливания титранта 1%. Точка эквивалентности соответствует потенциалу середины скачка на интегральной кривой потенциала или пику на дифференциальной кривой (Фиг.1). Скачки потенциала составляют от 10 до 45 мВ, но прослеживаются очень четко, так как вблизи точки эквивалентности в процессе титрования потенциал практически не изменяется.
Анализируют не менее трех различных аликвот, рассчитывают содержание висмута в образце и проводят статистическую обработку данных. В табл.1 приведены экспериментальные результаты зависимости величины скачка потенциала от рН раствора. Как видно из табл.1, наибольшие скачки потенциала в точке эквивалентности, следовательно, наибольшая чувствительность и точность заявляемого способа достигается при значениях рН от 2,2 до 3,2.
В таблице 2 представлены результаты контрольных определений висмута(III) в растворе по предлагаемому способу. Результаты опытов, приведенные в табл.2, показывают, что заявляемый способ определяет содержании висмута(III) в исходном растворе 13-420 мкг/мл с ошибкой до 1%, а в исходном растворе 4-13 мкг/мл с ошибкой до 3%.
Таблица 1 | ||||
Влияние рН при определении висмута(III) (объем раствора 25 мл, температура 25°С, время 5-7 мин, число параллельных определений 3) | ||||
рН р-ра | Введено, мг | Найдено, мг | Величина скачка потенциала, мВ | Ошибка, % |
1,70 | 1,029 | - | - | -* |
1,92 | 1,029 | 1,024 | 15 | -0,48 |
2,18 | 1,027 | 1,024 | 35 | -0,29 |
2,90 | 1,027 | 1,029 | 35 | 0,19 |
3,22 | 1,027 | 1,024 | 20 | -0,29 |
3,78 | 1,027 | 1,029 | 15 | 0,19 |
4,19 | 1,027 | 1,029 | 25 | 0,19 |
4,69 | 1,027 | 1,050 | 10 | 2,25 |
5,08 | 1,027 | - | - | -* |
-* - Скачка потенциала в точке эквивалентности не наблюдается. При рН ниже 1,9 электрод теряет свою функцию |
Таблица 2 | |||||
Контрольные определения висмута(III) (объем раствора 25 мл, температура 25°С, время 5-10 мин, рН=3,0, число параллельных определений 3) | |||||
Введено, мг | Найдено, мг | Опр. конц., моль/л | Опр. конц., мкг/мл | Скачок потенцила, мВ | Ошибка, % |
15,43 | - | 2,994×10-3 | 625,8 | - | -* |
10,43 | 10,38 | 1,996×10-3 | 417,2 | 45 | -0,44 |
1,043 | 1,045 | 1,996×10-4 | 41,72 | 35 | 0,18 |
0,5215 | 0,5198 | 9,982×10-5 | 20,86 | 15 | 0,33 |
0,4172 | 0,4180 | 7,9856×10-5 | 16,69 | 15 | 0,18 |
0,3107 | 0,3081 | 5,9472×10-5 | 12,43 | 20 | -0,84 |
0,2071 | 0,2011 | 3,9648×10-5 | 8,286 | 30 | -2,9 |
0,1036 | 0,1035 | 1,9824×10-5 | 4,143 | 10 | 0,02 |
0,0518 | - | 0,9912×10-5 | 2,072 | - | -** |
-* - Происходит осаждения висмута(III) из раствора. | |||||
-** - Скачка потенциала в точке эквивалентности не наблюдается. |
Claims (1)
- Способ определения висмута, включающий потенциометрическое титрование, отличающийся тем, что в процессе прямого титрования без дополнительных реагентов при рН от 1,9 до 4,2 используют индикаторный электрод из металлического висмута.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011133092/15A RU2477468C1 (ru) | 2011-08-05 | 2011-08-05 | Способ определения висмута |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011133092/15A RU2477468C1 (ru) | 2011-08-05 | 2011-08-05 | Способ определения висмута |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011133092A RU2011133092A (ru) | 2013-02-10 |
RU2477468C1 true RU2477468C1 (ru) | 2013-03-10 |
Family
ID=49119620
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011133092/15A RU2477468C1 (ru) | 2011-08-05 | 2011-08-05 | Способ определения висмута |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2477468C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU771535A1 (ru) * | 1978-11-09 | 1980-10-15 | Волгодонский Завод Атомного Энергетического Машиностроения "Атоммаш" | Способ потенциометрического определени висмута |
SU1503002A1 (ru) * | 1987-04-28 | 1989-08-23 | Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева | Способ определени висмута в сплавах |
SU1735774A1 (ru) * | 1989-10-17 | 1992-05-23 | Томский политехнический институт им.С.М.Кирова | Способ определени т желых металлов в биологических объектах |
US6682647B1 (en) * | 2000-05-10 | 2004-01-27 | New Mexico State University Technology Transfer Corporation | Bismuth-based electrochemical stripping analysis |
RU2367937C1 (ru) * | 2008-06-02 | 2009-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет | Способ определения висмута в рудах и рудных концентратах методом инверсионной вольтамперометрии |
RU2419786C1 (ru) * | 2010-03-22 | 2011-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет | Способ определения сурьмы, висмута, меди в водных растворах методом анодно-катодной вольтамперометрии |
-
2011
- 2011-08-05 RU RU2011133092/15A patent/RU2477468C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU771535A1 (ru) * | 1978-11-09 | 1980-10-15 | Волгодонский Завод Атомного Энергетического Машиностроения "Атоммаш" | Способ потенциометрического определени висмута |
SU1503002A1 (ru) * | 1987-04-28 | 1989-08-23 | Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева | Способ определени висмута в сплавах |
SU1735774A1 (ru) * | 1989-10-17 | 1992-05-23 | Томский политехнический институт им.С.М.Кирова | Способ определени т желых металлов в биологических объектах |
US6682647B1 (en) * | 2000-05-10 | 2004-01-27 | New Mexico State University Technology Transfer Corporation | Bismuth-based electrochemical stripping analysis |
RU2367937C1 (ru) * | 2008-06-02 | 2009-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет | Способ определения висмута в рудах и рудных концентратах методом инверсионной вольтамперометрии |
RU2419786C1 (ru) * | 2010-03-22 | 2011-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет | Способ определения сурьмы, висмута, меди в водных растворах методом анодно-катодной вольтамперометрии |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
KHALIFA H. et. al. Fresenius' Journal of Analytical Chemistry, 1959, Vol.169, p.109-115. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011133092A (ru) | 2013-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zamani et al. | Dysprosium (III) ion-selective electrochemical sensor based on 6-Hydrazino-1, 5-diphenyl-6, 7-dihydropyrazolo [3, 4-d] pyrimidine-4 (5H)-imine | |
Knežević et al. | ETAAS determination of aluminium and copper in dialysis concentrates after microcolumn chelating ion-exchange preconcentration | |
Fishman et al. | Determination of selected anions in water by ion chromatography | |
Beinrohr et al. | Simultaneous Calibrationless Determination of Zinc, Cadmium, Lead, and Copper by Flow‐Through Stripping Chronopotentiometry | |
Singh et al. | Fabrication of novel coated graphite electrodes for the selective nano-level determination of Cd2+ ions in biological and environmental samples | |
Jaselskis et al. | Determination of micro and semimicroamounts of aluminum using fluoride activity electrode | |
RU2477468C1 (ru) | Способ определения висмута | |
Beinrohr et al. | Flow-through stripping chronopotentiometry for the monitoring of mercury in waste waters | |
Pyen et al. | Automated determination of bromide in waters by ion chromatography with an amperometric detector | |
SOMER et al. | A new and simple procedure for the trace determination of mercury using differential pulse polarography and application to a salt lake sample | |
CN111189956A (zh) | 利用h2o2氧化法结合离子色谱检测氯化钠样品中亚硝酸盐含量的方法 | |
Mascini | Titration of sulphate in mineral waters and sea water by using the solid-state lead electrode | |
Vytřas et al. | Studies on the potentiometric thallium (III)-selective carbon paste electrode and its possible applications | |
RU2508539C1 (ru) | Способ определения цинка | |
RU2505809C1 (ru) | Способ определения свинца | |
RU2505810C1 (ru) | Способ определения меди | |
Madsen et al. | The determination of copper and lead in sediments by potentiometric stripping analysis | |
Burger et al. | A new coated-wire cobalt (II)-selective electrode based on the benzalkonium tetrathiocyanatocobaltate (II) ion pair | |
Noh et al. | Evaluation of the potentiometric determination of trace fluoride in natural and drinking water with a fluoride ISE | |
Pournaghi-Azar et al. | Anodic stripping voltammetric determination of uranium at a thin palladium film-aluminum electrode: Analysis of some uranium mineral ores | |
Bohrer et al. | Anodic stripping voltammetric determination of thallium as [TlBr4]-rhodamine B complex | |
Pratomo et al. | The Effect of Acetonitrile Solvent on the Quantitative Determination of Europium (III) by Voltammetry and its Optimization using the Box-Behnken Design | |
Bond et al. | Investigation by automated differential pulse anodic-stripping voltammetry of the problem of storage of dilute solutions | |
Beinrohr | Flow-through chronopotentiometry in waste water analysis | |
Kharitonov et al. | An ion-selective electrode for ethylenediaminetetraacetatobismuthate (III) anions |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150806 |