Способ вольтамперметрического определения хрома

 

Изобретение относится к физикохимическим методам анализа хрома в хромсодержащих растворах технологических процессов. Цель - повышение экспрессности определения хрома. Катодное осаждение хрома ведут до металла при плотности тока 50-60 А/дм на поверхности вращающегося стеклоуглеродистого электрода. Состав раствора: 10 мг/л и выше хрома; 0,5- 0,6 г/л НС1; 6-6,5 г/л , 0,015- 0,030 г/л NiSO и 3,6-3,8 г/л КС1. Время катодного осаждения 1,5 мин. Далее проводят анодное растворение образовавшегося хрома с получением вольт-амперной кривой. Способ предназначен для экспресс-анализов в условиях производственного процесса. 2 табл. i (Л 00 о ел СП 00 а

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (Я) 4 G 01 N 27

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3961972/24-25 (22) 09.10.85 (46) 23.04.87. Бюл. Ф 15 (71) Алма-Атинское проектно-конструкторское бюро автоматизированных систем управления (72) А.Н. Хныкин и Г.А. Маметова (53) -543.257(088.8) (56) Аналитическая химия хрома. М.:

Наука, 1979, с. 27.

Бройнина Х.З. Концентрирование веществ в полярографическом анализе. — ЖАХ, т. 21, вып. 5, 1966, с. 529. (54) СПОСОБ ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЧЕСКОГО

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХРОМА (57) Изобретение относится к физикохимическим методам анализа хрома в хромсодержащих растворах технологических процессов. Цель — повьппение экспрессности определения хрома. Катодное осаждение хрома ведут до ме2 талла при плотности тока 50-60 А/дм на поверхности вращающегося стеклоуглеродистого электрода. Состав раствора: 10 мг/л и вьппе хрома; 0,50,6 г/л НС1; 6-6,5 г/л Н SO+, 0,0150,030 г/л NiS04 и 3,6-3,8 г/л КС1.

Время катодного осаждения 1,5 мин, Далее проводят анодное растворение образовавшегося хрома с получением вольт-амперной кривой. Способ предназначен для экспресс-анализов в условиях производственного процесса.

2 табл.

1305586

Изобретение относится к аналитическим методам .анализа хрома и может быть использовано при контроле на хром хромсодержащих растворов, ду-. бильных растворов, взятых непосред- 5 ственно из технологических процессов, а также электролитов хромирования.

Цель изобретения — увеличение экспрессности анализа хрома независимо от его валентности в растворе, взятом непосредственно из технологического процесса, например хромового дубле- . ния.

Указанная цель достигается тем, что в анализируемый раствор на осно15 ве хлорсодержащей соли щелочного металла с концентрацией хрома от

10 мг/л и выше вводят соляную кислоту до концентрации 0,5-0,6 г/л, серную кислоту до концентрации 6-6,5 г/л, серно-кислый никель до концентрации

0,015-0,03 г/л, при этом концентрацию КС1 поддерживают в пределах 3,63,8 г/л, накопление хрома проводят при плотности тока 50-60 А/дм, пос2 ле чего осуществляют анодное раство-. рение хрома и последующее измерение дпительности анодного растворения.

Предлагаемый способ основан на

10 обнаружении прямопропорциональной зависимости длительности процесса анодного растворения хрома, катодно осажденного на поверхности вращающегося стеклоуглеродного электрода из водного раствора, содержащего хром, КС1, НС1, Н ЯО ., И -ЯОд .

Предлагаемым способом можно проводить анализ хромсодержащих растворов от концентрации - 1О мг/л и выше.

В примере производилось измерение концентрации хромсодержащих дубильных раствор>в с концентрацией хрома

-30 г/л, взятых нелосредственно из технологического процесса, и раствора дубителя с концентрацией 140 г/л.

П р и и е р. В мерную колбу объемом 200 мл наливают 100 мл дистиллированной воды и вводят 5 мл 2N КС1, 1,5 мл 2N НС1,0,7 мл Н ЯО» марки ХЧ, 0,1 мл 5 -ного водного раствора прибавляют 0,5 мл дубильного раствора с концентрацией в пределах 5-140 г/л, доводят водой до метки и перемешиваr0 7 °

Перемешанный раствор заливают в ячейку> подают ток и при плотности его 50-60 А/дм, например, в течение

1 мин проводят накопление хрома на рабочем вращающемся: стеклоуглеродном электроде. По истечении 1 мин с помощью переключателя производят переключение тока и осуществляют анодное растворение осажденного хрома, Процесс анодного растворения фиксируют с помощью электронного самопишущего прибора на диаграммной ленте. По длине площадки анодного растворения определяют концентрацию хрома в растворе.

Построение калибровочной кривой производят по результатам химического анализа искусственно приготовленных хромсодержащих растворов известной концентрации.

В табл. 1 приведены результаты анализа хромсодержащих дубильных растворов предлагаемым способом и методом химического анализа.

Из сопоставления результатов видно, что величина отклонения определяемой предлагаемым способом концентрации хрома от резульгатов химических анализов не превышает 57, что достаточно для технологического экспрессанализа.

Способ может быть применен в различных технологических растворах, при анализе сплавов и минерального сырья с предварительным переведением их в жидкую фазу.

Для осуществления способа необходимо, чтобы электролит, в котором идет определение хрома, обеспечивал возможность накопления хрома на по-. верхности электрода в виде металла и последующее электрохимическое растворение накопленного металла с поверхности электрода. Это обеспечивает фоновый раствор, содержаший КС1, H S0, НС1 и МЫО4 — роль последнего сводится к каталитическому воздействиго па процесс восстановления хрома до металлического сос- îÿíèÿ,,так как сам никель при накоплении хрома в осадок не входит. В противном случае, как следует из теории хромопотенциографии, с накоплением образовался бы сплав, дающий при анодном растворении площадки никеля и хрома. Однако при реализации способа на ленте наблюдается лишь площадка растворения хрома.

Электроконцентрирование хрома производят на вращающемся дисковом электроде диаметром 10 мм, изготовленном из стеклоуглерода. По истечеТаблица2

Длина площадки, мм по результатам химическопо градуировочному графику го анализа

2,1

4,2

28

33

5,0 с

7,5

8,0

53

10,4

63

13,8

92

124

18,0

120

21,0

140

138

Таблица!

Введение соединение хрома,г/л

Определяемая концентрация, мг/л

Величина площадки анодного раствора, мм

KCr0

10,2 50

Cro3

21

19,8

КСг($0 )» 30 х12Н20

30,3

К CrOд 15

14,7

3 13055 нии анодного растворения хрома с поверхности рабочего электрода производят протирку последней фильтровальной бумагой, чтобы избежать при последующих анализах завьппенных результатов.

Концентрирование хрома на электроде в виде металла, увеличивая срок его эксплуатации, позволяет длительно использовать рабочие электроды в технологических процессах, где содер-10 жание хрома в растворах анализируется непрерывно.

Способ предназначен именно для взятия экспресс-анализов в .условиях быстротекущего производственного про-15 цесса. При этом чувствительность на хром должна быть обеспечена в пределах 10 мг/л, что является достаточным для нормального веДения технологических процессов, где применяемый 20 в растворах хром является одним из основных компонентов. Если экспрессанализ покажет более низкое содержание хрома в растворе, чем предусмот4 рено технологией, производится необ- 25 ходимое корректрующее воздействие по концентрации хрома. Способ можно использовать для анализа хромсодержащих растворов дубильного производства, где кроме соединений хрома при- 30 сутствуют ионы НСОО, СО, $0, $0

Na, а также органические кислоты и соединения, исключающие проведение анализов хрома инструментальными методами. 35

При введении в фоновый раствор дополнительных доз хрома в различных валентных состояниях получают соответствующую добавку к величине площадки анодного растворения хрома. 40

86 4

При определении хрома с содержанием 10 г/л присутствие 50 г/л FeC1 и 50 г/л СиС10 не влияет на результаты анализа.

Результаты исследований приведены в табл. 2.

Концентрация Сг О,г/л формула изобретения

Способ вольтамперометрического определения хрома в хромсодержащих растворах, включающий разбавление пробы дистиллированной водой, электрохимическое осаждение хрома на поверхности стеклоуглеродного электрода с последующим анодным растворением и регистрацией вольт-амперной кривой, отличающийся тем, что, с целью увеличения экспрессности определения хрома независимо от его валентного состояния, электрохимическое осаждение хрома на поверхности электрода ведут до выделения хрома в металлическом состоянии при плотности тока 50-60 А/дм в растворе следуюZ щего состава, г/л:

Сг Не менее 10 мг/л

НС1 0,5-0,6

Н,$04 6-6,5

И1$04 0,015-0,030

КС1 3»6-3,8