Полярографический способ анализа веществ

 

союз совктсних

СОЦИАЛ ЬТИЧЕСНИХ л=аъьлин (5l)4 С О! И 27/48

/. ,1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИД.:ТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ гю изоьщтяииям и отнРытиям

ПРИ ГКНТ СССР.(21) 4249542/3l-25 (22) l6.03.87 (46) 30;03.89. Бюл. Р l2 (7l) Институт химической физики

АН СССР (72) В.А.Бендерский» В.М.Бескровный и А.Г.Кривенко (53) 543. 253 (088.8) (56) Бендерский В.А.; Бродский А.М.

Введение в фотоэлектрохимию. М., 1977, с. 97.

Пикаев А.К., Кабакчи С.А. Реакционная способность первичных про" дуктов радиолиза воды. Справочник.

М., 1982. (54) ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ CII060B АНАЛИЗА ВЕЩЕСТВ ,(57) Изобретение относится к электро)

Изобретение относится к электрохимическим способам анализа веществ, а именно к полярографическому способу анализа, и "ожет быть использовано в народном хозяйстве и научных исследованиях при анализе жидких сред.

Цель изобретения — расширение круга анализируемых соединений эа счет полярографически неактивных веществ, реагирующих с OH-радикалом, Сущностью изобретения является преобразование полярографически неактивных веществ в полярографически активные праду ты взаимодействия веществ с ОН-радикалами, идентификация анализируемого вещества и определение его концентрации по потенциалу ч высоте волны продукта указанных ре,.SUÄÄ 1469432 А 1 химическим способам анализа и может быть использовано в народном хозяйстве и научных исследованиях для анализа жидких сред. Цель изобретения— расширение числа анализируемых соединений за счет полярографически неактивных веществ, реагирующих с GH-радикалом. Цель достигается тем, что электролит насыщают закисью азота, измерительный электрод облучают импульсом УФ-лазера наносекундного диапазона длительности. Одновременно регистрируют зависимость интеграла импульсного тока потенциала реакции продуктов захвата OH-радикалов анализируемым веществом. По потен- а

Я циалу полуволны судят о характере ве-. щества, а по высоте волны определяют его концентрацию.

С:

2 акций. В результате реакции ОН-радикала с анализируемыми веществами в растворе образуются злектрохимически активные радикалы или ион-радикалы, которые имеют полярографическую волну в удобной для полярографии области потенциалов 0-!,9 В нас.к.з .

При облучении электрода УФ-светом происходит фотоэмиссия из электрода с последукицей сольватацией электронов в приповерхностном слое электролита. Для получения ОН-радикалов раствор предварительно насыщают закисью азота, которая реагирует с сольватированными электронами, даная ОН вЂ радикалы. Последние реагируют с анализируемым веществом, превращая его в ,полярографически активный продукт.

32 з 14694

Применение импульсного лазера наносекундной длительности обусловлено тем, что при стационарном освещении в процессе фотоэлектрохнмических превращений на электроде могут накапливаться фотоактнвные продукты.

Сигнал, вызываемый этими продуктами при их освещении, може в десятки раз превышать сигнал от исследуемого вещества. При использовании коротких (10-30 с) импульсов лазера количество образующихся продуктов столь мало, что описанное явление полностью устраняется. 15

В результате импульсного освещения измерительного электрода и последующих электродных реакций в цепи электродов протекает импульсный ток, интеграл которого (заряд) соответст- 20 вует числу прореагировавших на электроде при данном потенциале продуктов захвата ОН-радикала анализируе" мым веществом. При освещении электрода и одновременной развертке потен- 25 циала получают волну, по потенциалу полуволны которой определяют анализируемое вещество, а по ее амплитуде— концентрацию этого вещества. Амплитуда волны пропорциональна корню квад- 30 ратному из концентрации анализируемого вещества. Необходимую для определения концентрации анализируемого „ вещества калибровку производят по

:раствору электролита с известной его концентрацией.

Пример. В измерительную ячейку со стационарным ртутным электродом добавляют 1 М раствор КС1 в воде, содержащий произвольное количествоме-4п тильного спирта, и насыщают закисью азота. Освещение электрода производят лазером ЛГИ-21, длина волны

337 нм, длительность импульса 15 нс, частота повторения 25 Гц. Система регистрации состоит из усилителя (коэффициента усиления 200, ширина полосы усиления 5 ИГц), интегратора с постоянной времени 10 мс и самописца Н 306. При развертывании приложенного к измерительному электроду потенциала регистрируют на самописце зависимость интеграла тока от потенциала, именную вид волны восстановления, потенциал полуволны которой равен - 1,47 В нас.к.э. (для этанола—

I 58 В нас.к,э.) . Амплитуда волны метанола в данном примере 72 отн.ед.

В калиброванном растворе, содержащем

0,01 М метанола, амплитуда волны равна 115 отн.ед.

Искомую концентрацию. находят по формуле где С„, С - искомая и известная концентрации соответственно;

А „ и А — искомая и известная амплитуды волн.

Отсюда находят С „= 3,9 ° 10 М.

Использование предлагаемого способа обеспечивает возможность полярографического анализа полярографичес! ки неактивных веществ, существенно расширяет сферу применения полярографического анализа и исключает ошибку, связанную с загрязнением электрода продуктами электрохимической реакции.

Формула и з о б р е т е н и я

Полярографический способ анализа веществ путем погружения измеритеЛЬного электрода и электрода сравнеимя в раствор электролита, содержащие анализируемое вещество, с послелумщей регистрацией вольт-амперной xpwвой, отличающийся тем, что, с целью расширения круга анализируемых соединений за счет полярографически неактивных веществ, реагирующих с ОН-радикалом, электролит насыщают закисью азота, измерительный электрод облучают импульсами УФлазера наносекундного диапазона длительности и одновременно регистрируют интеграл импульсного тока реакции на измерительном электроде продуктов ,,захвата ОН"радикалов анализируемым

1веществом, причем по потенциалу вол ны определяют характер вещества, а аппо высоте волны — его концентрацию.