Способ потенциометрического титрования цианидов с индифферентными электродами

 

СПОСОБ ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОГО ТИТРОВАНИЯ ЦИАНИДОВ С ИНДИФФЕРЕНТНЫМИ ЭЛЕКТРОДАМИ, включающий определение концентрации цианидов путем построения градуировочной кривой Е-С, отличающийс я тем, что, с целью повышения селективности определения, устанавливают в растворе , содержащем цианид-ионы, рН 5,5 7 ,2, вводят окислительно-восстановительные ферменты и регистрируют изменение окислительно-восстановительного потенциала.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

° О,И Л

РЕСПУБЛИК

„,Я0„„1109622 Ш С 01 N 27/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О ГНРЫТИЙ (21) 356888 1/18-25 (22) 30.03.83 (46) 23.08.84. Бюп. М 31 (72) С.Н.Суслов и С .С.Тимофеева (71) Научно-исследовательский инсти" тут биологии при Иркутском государственном университете им.A.À.Æäàíîâà (53) 66. 012. 1: 541. 132. 3 (088.8) (56) 1. Лурье Ю.П. и Панова В.А. Определение цианидов и роданидов в очень малых концентрациях. — "Заводская лаборатория", 1955, т. 21, У 6, с. 672-675.

2. Унифицированные методы анализа вод. Под ред. Ю.П.Лурье. М., "Химия", 1971, с. 221 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОГО

ТИТРОВАНИЯ ЦИАНИДОВ С ИНДИФФЕРЕНТНЫМИ ЭЛЕКТРОДАМИ, включающий определение концентрации цианидов путем построения градуировочной кривой

ЕС, отличающийс я тем, что, с целью повышения селективности определения, устанавливают в растворе, содержащем цианид-ионы, рН 5,5

7,2, вводят окислительно-восстановительные ферменты и регистрируют изменение окислительно-восстановительного потенциала.

1 1096 22

10 сущности к предлагаемому является способ потенциометрического титрования цианидов с индифферентными электродами, включающий определение концентрации цианидов путем построения градуировочной кривой Е-С.

В известном способе используют титрование без наложения ЭДС с применением вращающегося платинового

40 электрода и меркуриодного насыщенного электрода в качестве сравнения.

Определение ведут на фоне 0,2 н. аммиачного буфера, покрывая поверхность жидким парафином. Сумму циа45 нидов и роданидов титруют с использованием каломельного электрода после прибавления 5 мл 57-ного раствора желатина и 1 н. HN03 до слабокислой реакции (2 3.

Недостатком известного способа является низкая селективность, оггределению мешают иодиды, бромнды, хл ориды, рода ниды, т иоды, жир ные кислоты и др., а также окрашивающие раствор вещества. Послде мешают 55 и при перегонке, так как они перегоняются с паром. Жирные кислоты вызывают нечеткий переход окраски

Изобретение относится к аналитической химии, к способам определения цнанидов и предназначается для контроля за их содержанием в сточных .водах золотоизвлекательных фабрик и других производств, а также в исследовательской работе.

Известен фотоколориметрический способ определения цианидов, основанный на образовании окрашенного продукта с цианидом и бензидином.

По этому способу цианиды переводят в бромциан, добавляя к анализируемому раствору бромную воду. Реакция меж" ду бромцианом, пиридиьом и бензиди" 15 ном сопровождается образованием глутаконового альдегида интенсивно красного цвета. По величине оптической плотности при 490-520 нм рассчитывают содержание цианид-ионов по 20 предварительно построенному градуировочному графику

Недостатком этого способа является сложность проведения анализа, необходимость использовать токсичес- 25 кие вещества, обладающие высокой канцерогенностью (бенэидин), а также длительность анализа, окраска развивается в течение 30-40 мин. Определению мешают роданиды.

Наиболее близким по технической индикатора. Метод отличается невысокой чувствительностью. В пробе определяется не более 0,5 мг/n цианида, процедура определения занимает не менее 40 мин.

Целью изобретения является повышение селективности определения, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения цианидов, включающему определение концентрации цианидов путем построения градуировочной кривой Е-С, устанавливают в растворе, содержащем цианид-ионы, рН 5,5-7,2, вводят окислительно-восстановительные ферменты (полифенолоксидазы, пероксидазы) и регистрируют изменение окислительно-восстановительного потенциала.

В основе способа лежит ингибирующее действие цнанидов на окислительно-восстановительные ферменты, Цианиды определяют по величине скачка потенциала EE/Ю, пропорционального активности ферментов (о-дифенолоксидазы и пероксидазы) с использованием платинового или графитового электродов.

Присутствие цианид-ионов значительно замедляет скорость каталитического окисления фенолов о -дифенолоксидазой и пероксидазой, определенную как ь Е, что иллюстрируется в табл.1, а также снижает величину скачка окислительно-восстановительного потенциала, возникающего вследствие реакции фермента с субстратом. Существует положительная корреляция между окислительно-восстановительным потенциалом реакционной смеси и содержанием цианид-ионов в растворах (табл. 2). Это свойство использовано для определения цианидов °

Окислительно-восстановительный потенциал в смеси обусловлен образованием пары хинон. — гидрохинон за счет окисления вводимого фенола ферментами.

В табл. 1 приведено изменение окнслительно-восстановительного потенциала системы фермент — субстрат в присутствии цианид-ионов (для пероксидазы рН= 7,2, Сфе„= 1-10 И;

-г, Сферм мг/л, С нберг О,ЗХ для

ОДФО рН 5,8, С = 1 10 М; С

rrK 7x фЕРм з 1109622

Таблица 1

Продолжение табл. 1

Реакционная смесь

ДЕ/ДС мВ/мин

195

Гваякал+пероксидаэа + H О 68

100

66

8,5

138

0,1

150

27,5 0,05

175

Хлорогеновая кислота

+пероксидаза Н О

2 Z

Таблица 2

30 ь E/дс, мВ/мин. Концентрация цианида, мг/л

100

Кофейная кислота

Хлор огеновая

29 кислота

0,1

45

40

0 05

0,05

18

105

G,!

29

20!

100

10

50

0,5

100

0,5

0,1

В5

0,05

Гваякол+пероксидаэа + Н202+

+KCN a концентрации, мг /л:.

Хлорогеновая кислота+

+ пероксидаза +Н202+

+ YCN в концентрации, мг /л:

Кофейная кислота + пероксидаза ФН 02

Кофейная кислота +пероксидаза 1Н 021KCN в концентрации, мг/л:

Пирокатехин + о -дифенолоксидаза

Пирокатехин+ о -дифенолоксидаза + KCN в концентрации, мг/л:

Зависимость д Е/дФ системы хпорогеновая кислота — пероксидаза и ко25 фейная кислота — пероксидаза от кон центрации цианид-ионов (рН=7,2 С „,*

1 / 1 C 1 103M; C О,ЗЖ) приведена в табл. 2.

В табл. 3 приведена зависимость

SS дЕ/дС системы пирокатехин — о -дифенолоксидаза от концентрации цианидионов (рН = 5,8; С = мг/л, С.пктх 1 10 M)

1109622

Таблица 3

Концентрация цианида, чг /л д Е/д t, мВ/мин

150

140

0,05

120

0,1

96

Таблица 4

100

Найдено, мг /л

Введено, мг /л

0,05+ 0,01

0,1+ 0,009

0,05

0,1

0,5

0,48+0 03

0,98 + 0,06

5,1+ 0,05

10,2.+ 0,02

0,59+ 0,02

0,95+ 0,1

5,3 +0,2

9,8 0,2

Операции

15-20

5-10

2- 5 слительно,восс тановительного

Отсутствует потенциала

Титров ание холостой пробы

Отсутствует 2- 5

Оптимальными условиями для опре25 деления цианидов является pH=5,5—

7,2, где величина окислительно-восстановительного потенциала надежно измеряется, и продукты окиеления устойчивы.

Пример 1, К раствору (9мл), содержащему неизвестное количество

CN добавляют пероксидазу и вклю) чают мешалку (1000-1200 об/мин) .

Через 2 мин в реакционную смесь по- З5 мешают платиновый (графитовый) и насьш енные каломельнне электроды, ожидают стабилизации потенциала (1 мин) и одновременно с введением фенола (1 мл) 1-10 — 1 -10 Ì раст- 40 вор вводят ЗОЕ-ную перекись водорода (0,1 мп) . На потеициометре КСП-4 скоммутированного с рН - 121 записывают кривую измерения потенциала.

Запись заканчивают после начала спада45 потенциала или выхода на плато. Концентрацию находят по предварительно построенному калибровочному графику °

Пример 2. К раствору (9 мп), 50 содержащему 0,1-100,мг/л CN pH=5,8, добавляют 1 мг ацетонового препарата

ОДФО, включают. мешалку и при перемешивании (1600-1800 об/мин) вводят пару электродов - платина (графит) насыщенный каломельный. После стабилизации потенциала (1-2 мин) включают самописец, а после прохождения 1 см диаграммной ленты вводят в реакционную смесь (1 мл) 1 ° 10 М раствор пирокатехина. Запись продолжают до максимума или до выхода потенциала на плато. Концентрацию находят по калибровочному графику Е-С или дЕ/5t — 4 ССИ"

Пример 3. К раствору (9 мп), содержащему 0,1-100 мг CN" рН 7,2 добавляют 0,1 мг пероксидазы. Через

2 мин после стабилизации потенциала включают самописец и вводят одновре-3 менно (i мл) 1-10 N раствора кофейной или хлорогеновой кислот, а также

О, 1 мл 307-ной Н202 . Д4Ьее, ак в примере 1

Результаты определения цианид-ионов в искусственных стоках предлагаемым и аргентометрическим способом йриведены в табл. 4.

Предлагаемым Извес FHbIM способом способом

Предлагаемый способ по сравнению с известным аргентометрическим позволяет сократить время анализа (табл . 5) .

Таблица 5

Предлагаемый Известный способ способ

Отгонка Отсутствует

Экстракция жирных кислот н

Титрованиа

Запись оки11096 22

Составитель Ю.Глазков

Техред Л. Коцюбняк Корректор М.Максимишинец

Редактор Г.Волкова

Заказ 6021/28 Тираж 823 Подпис но е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Преимуществом предлагаемого способа является проведение определения цианидов непосредственно из анализируемого раствора, так как галогены, роданиды и т.д. не мешают определению.