SU1120233A1

SU1120233A1 - Способ инверсионного электрохимического определени вольфрамат-ионов

Info

Publication number: SU1120233A1
Application number: SU833621377A
Authority: SU
Inventors: Татьяна Евгеньевна Иванова; Вячеслав Иванович Баканов; Матвей Сафонович Захаров
Original assignee: Тюменский индустриальный институт им.Ленинского комсомола
Priority date: 1983-07-15
Filing date: 1983-07-15
Publication date: 1984-10-23

Abstract

СПОСОБ ИНВЕРСИОННОГО ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЛЬФРАМАТ-ИОНОВ путем концентрировани их на электроде в виде поверхностных соединений с материалом электрода и последующей регистрацией катодных кривых восстановлени этих соединений, отличающийс тем, что, с целью одновременного определени вольфрамати молибдат-ионов, эти ионы концентрируют на ртутном электроде на фоне индифферентного электролита 0,050 ,10 М раствора нитрата или сульфата кали при рН раствора 5,0-5,5 в области потенциалов 0,28-0,35 В с последующей регистрацией катодных двухступенчатых хронопотенциограмм при плотности тока 3-3,5 мкА/мм и (Л по значени м переходных времен определ ют концентрации молибдат- и вольфрамат-ионов. 0,05 О.Ю 0.15 Q 0,05 0.10 0,15 0,20 t,C ФигЛ

Description

1 Изобретение относитс к анали.тической химии, в частности к вольтамперометрическим способам определе ни анионов в водных растворах. Известна совместна адсорбци двух компонентов раствора на ртутном электроде в случае различи в энерги х адсорбции этих ксзмпонентов , позвол юща при регистрации электродного процесса в гальваноста тическом режиме получить хронопотен циограмму с двум за,цержками потенциала , отвечающими электрохимической реакции в адсорбЩ1онном слое с участием первого и второго компонен тов в растворе ij . Однако эта закономерность не реа лизована дл определени вольфрамат и молибдат-ионов при совместном их присутствии в растворе. Наиболее близким техническим решением к изобретению вл етс спо соб инверсионного электрохимического определени вольфрамат-ионов путем концентрировани их на электроде в виде поверхностных соединений с материалом электрода и последующей регистрацией катодных токов восстановлени этих соединений . Сущность известного способа заключаетс в определении вольфраматионов в отсутствие молибдат-ионой, основанном на анодном электроосаждении на ртутном электроде с последующим катодньм восстановлением малорастворимой соли в режиме линейно мен ющегос потенциала 2J , Недостатками известного способа вл ютс мешающее вли ние молибдатионов при определении в их присутст вии вольфрамат-ионов, мешающее вли ние вольфрамат-ионов при определении в их присутствии молибдат-ионоБ невозможность раздельного определени содержани обоих анионов при совместном их присутствии в растворе . Цель изобретени - одновременное определение вольфрамат- и молибдатионов , Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу инверсионного электрохимического определени вольфрамат-ионов путем концентрировани их на электроде в виде поверхностных соединений с материалом электрода и последующей регист32 рацией катодных кривых восстановлени этих соединений, эти ионы концентрируют , на ртутном электроде на фоне индифферентного электролита 0,05-0,10 М раствора нитрата или сульфата кали хфи рН раствора 5,05 ,5 в области потенциалов 0,280 ,35 В с посдедующей регистрацией катодных двухступенчатых хронопотенциограмм щ)й плотности тока 3-3,5 мкА/мм и по значени м переходных времен определ ют концентрации молибдат- и вольфрамат-ионов. На фиг. 1 представлена катодна крива на фиг. 2 - калибровочный график. Дл определени указанных анионов предложено проводить накопление из раствора на поверхности ртутного пленочного электрода при посто нном потенциале, достаточном дл хемосорбдии только вольфрамат-ионов (0,26-0,28 А на с.к.э.) с образованием соединени Hg2W04 на поверхности электрода, с последующей регистрацией гальваностатической кривой электрорастворени вольфрамата ртути . Потенциал накоплени анионов подбираетс опытным путем. При потенциале менее 0,26 В не происходит заметной адсорбции WOl , а тем более МоОd.ИОНОВ. При потенциале более 0,28 В кроме адсорбции WO,} -ионов начинаетс адсорбци М о 0 -ионов , что нежелательно. Поэтому оптимальный диапазон потенциалов адсорбции W0|-ионов 0,26-0,28 В. Величина переходного врецени гальваностатическик кривых пропорциональна содержанию вольфрамат-ионов в растворе. Содержание молибдат-ионов в растворе 10 - 10 при этом не сказываетс на определении вольфрамат-ионов . При посто нном потенциале, достаточном дл электрохемосорбции обоих ионов 0,33-0,35 В, производитс совместное накопление на поверхности электрода поверхностных соединений Hg2WO и с последующей регистрацией катодных хронопотенциограмм их электрорастворени . Потенциалы накоплени ниже 0,-3 В нецелесообразны ввиду малой величины адсорбции МоО +ионов, при потенциалах выше 0,35 В становитс возможна эле1фокрнсталлизаци осадков, что искажает катодные

3

хронопотенциограммы. Поэтому дл анализа рекомендуетс диапазон 0,33-0,35 В. Катодные гальваностатические кривые при этом имеют два переходных времени. Перва задержка потенциала (по ходу кривой) соответствует восстановлению молибдата ртути и регистрируетс в диапазоне потенциалов 0,28-0,30 В. Величина переходного времени f, соответствующего восстановлению HgrtMoO j , пропорциональна концентрации анионов МоО в широкой области концентраций (10 - 10 Ы при посто нной концентрации WO. ионов 2-10 - 10.

В качестве фонового электролита могут быть использованы растворы нитрата или сульфата натри или кали при концентрации 0,05-0,1 М и рН 5-5,5. Меньша концентраци фонового электролита и выход за указанные пределы рН нецелесообразны, так как это приводит к увеличению сопротивлени электролита. Концентраци более 0,1 М ведет к неоправданному увеличению расхода реактивов , поэтому оптимальной концентрацией фонового электролита вл етс 0,05-0,1 М.

Катодна гальваностатическа крива регистрируетс при посто нной плотности тока, равной 33 ,5 мкА/мм Выбранные величины плотностей токов дают наиболее оптимальные переходные времена катодных хронопотенциограмм, достаточно чувствительные к изменению концентрации определ емого вещества.

Дл определени анионов предлагаемым способом может быть использована обычна хронопотенциометрическа установка с осциллографической регистрацией хронопотенциограмм .

Пример . Определение вольфрамат- и молибдат-ионов провод тс в растворе нитрата кали с содержанием WO -ионов 5-10 М и МоО|ионов 110 М. Концентраци нитрата кали 0,1 М, рН 5,2.

Навеску препарата раствор ют в 100мл дважды дистиллированной врды , перенос т раствор в электрохимическу о чейку и деаэрируют током инертного газа. Отполированный торец серебр ной проволоки, впа нно в стекл нный или тефлоновый держа202334

тель, смачивают чистой ртутью дл образовани ртутной пленки произвольной толщины. Электрод споласкивают затем 1 н. серной кислотой 5 и тщательно промывают большим количеством дистиллированной воды. Приготовленный таким образом электрод перенос т в чейку и определение анионов ведут следующим способом.

0 Электрод вьщерживают при Cj 0,28 В в течение 10 мин и затем регистрируют катодную гальваностатическую кривую электрорастворени при плотности тока 3 мкА/мм .

5 Величина переходного времени ср -t кривой пропорциональна содержанию WO -ионов. Определив по кaшiбpoвoчному графику (фиг. 2) содержание вольфрамат-ионов, не раздел про0 бу и не провод каких-либо подготовительных операций, провод т далее электролиз при - 0,35 В в течение 13,5 мин, после чего регистрируют катодную гальваностатическую

5 кривую электрорастворени смешанного осадка Hg МоО и . На катодной f-t кривой регистрируютс две задержки потенциала: перва по ходу кривой соответствует раство0 рению Hg2Mo04, втора - растворению (фиг. 1). Зависимость длины первой задержки от при посто нной Су/о - вл етс линейной. Содержание молибдат-ионов в пробе

, при установленной концентрации

WOi -ионов определ ют по градуировочному графику.

Варьирование времени предэлектролиза позвол ет подбирать конкретные услови определени вольфрамати молибдат-ионов в качестве примесей .

Предлагаемый способ позвол ет определить при Cj, 0,28 В 2- 10 М WO -ионов в присутствии МоО -ионов 2-10 - Ю, затем

при q 0,35 В содержание молибдатионов в указанных пределах концент-.

рации в присутствии lO вольфрамат-ионов.

0 Предлагаемый способ определени вольфрамат- и молибдат-ионов не требует разделени анионов в смеси и каких-либо других .подготовительный операций по устранению их взаим5 него вли ни .

Перимуществом предлагаемого спо-; соба вл етс возможность определени каждого аниона в смеси, наличие

J1120233

хорошей разрешающей способности ратов, содержап их вольфрамат- и и воспроизводимости ;Он чувствите.- молибдат-ионы в качестве примесей, лен, прост и может быть использован Относительна ошибка определени в анализе чистых реактивов и препа- не превышает 8%.

t,C 0,(WаозO .OZftffi

г.5

7,5 то

Фиг.г

Claims

СПОСОБ ИНВЕРСИОННОГО ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ВОЛЬФРАМАТ-ИОНОВ путем концентрирования их на электроде в виде поверхностных соединений с материалом электрода и последующей регистрацией катодных кривых восстановления этих соединений, отличающийся тем, что, с целью одновременного определения вольфрамати молибдат-ионов, эти ионы концентрируют на ртутном электроде на фоне индифферентного электролита 0,050,10 М раствора нитрата или сульфата калия при pH раствора 5,0-5,5 в области потенциалов 0,28-0,35 В с последующей регистрацией катодных двухступенчатых хронопотенциограмм при плотности тока 3-3,5 mkA/mm^z и по значениям переходных времен определяют концентрации молибдат- и вольфрамат-ионов.

0,35

Фиг.1 >

ί 1120233 2