Способ потенциометрического определения концентрации ионов

 

Изобретение относится к ионометрии. Целью изобретения является определение содержания анионов в кислых средах с использованием ионоселективных электродов, крутизна электродной характеристики S которых зависит от кислотности анализируемой среды. Для увеличения точности определения к трем пробам анализируемого раствора равного объема добавляют равные объемы стандартного раствора с концентрациями анализируемых ионов, различающимися в 2-50 раз. Определение концентрации ионов проводят по формуле: ΔЕ<SB POS="POST">1</SB>/ΔЕ<SB POS="POST">2</SB>=LG[(C<SP POS="POST">.</SP>V+V<SB POS="POST">ст</SB><SP POS="POST">.</SP>C<SB POS="POST">2</SB>)/(C<SP POS="POST">.</SP>V+V<SB POS="POST">ст</SB><SP POS="POST">.</SP>C<SB POS="POST">1</SB>)]/LG[(C<SP POS="POST">.</SP>V+V<SB POS="POST">ст</SB><SP POS="POST">.</SP>C<SB POS="POST">3</SB>)/(C<SP POS="POST">.</SP>V+V<SB POS="POST">ст</SB>+C<SB POS="POST">2</SB>)], где C<SB POS="POST">1</SB> - концентрация ионов в стандартном растворе, добавляемом в первой пробе, C<SB POS="POST">2</SB> - концентрация ионов в стандартном растворе, добавляемом ко второй пробе, C<SB POS="POST">3</SB> -концентрация ионов в стандартном растворе, добавляемом к третьей пробе, V<SB POS="POST">ст</SB> - объем добавки стандартного раствора, V - объем пробы анализируемого раствора, C - концентрация анализируемых ионов в пробе, S -крутизна электродной характеристики, E<SB POS="POST">1</SB>, E<SB POS="POST">2</SB>, E<SB POS="POST">3</SB> - потенциалы ионоселективного электрода в первой, второй и третьей пробах после ввода добавок стандартного раствора, ΔЕ<SB POS="POST">1</SB>=E<SB POS="POST">1</SB>-E<SB POS="POST">2</SB>, Δ E<SB POS="POST">2</SB>=E<SB POS="POST">2</SB>-E<SB POS="POST">3</SB>.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А2 (19) (Н) (504 С 01 N 27 30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

Ъ

3ч

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1323939

1 (21) 4)59285/31-25 (22) ll ° 12,86 (46) 23,10,89 ° Бюл, № 39 (71) Московский химико-технологический институт им. Д.И,Менделеева (72) 1О.И,Урусов, А,М.Цыганков, В,В,Золотарев, А,В.Жуков, А.А.Фирер и Т.В. Гусева (53) 543.257(088.8) (54) СПОСОБ ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ИОНОВ (57) Изобретение относится к ионометрии, Целью изобретения является определение содержания анионов в кислых средах с использованием ионосе- лективных электродов, крутизна электродной характеристики S которых зависит от кислотности анализируемой среды. Для увеличения точности определения к трем пробам анализируемого раствора равного объема добавляют

Изобретение относится к потенциометрическим способам определения концентрации ионов с помощью ионоселективных электродов, может быть использовано при определении концентрации анионов в сильнокислых средах электродами, крутизна электродной характеристики которых зависит от кислотности раствора, и является усовершенствованием известного способа по авт. сВ № 1323939 °

Целью изобретения является увеличение точности определения ионов электродами, крутизна электродной характеристики которых зависит от кислотно2 равные объемы стандартного раствора с концентрациями анализируемых ионов, различающимися в 2-50 раз, Определение концентрации ионов проводят по формуле h Е, /ДЕ =1д 1.(С Ч+Чст Cg)/(С Ч+

+V„. С,)i/Xgp(C Ч+Ч,т. C, )/(C V+V„+

+С ) $, где С < — концентр,акция ионов в стандартном растворе, добавляемом к первой пробе, С вЂ” концентрация ионов в стандартном растворе, добавляемом к второй пробе, С вЂ” концентрация ионов в стандартном растворе, добавляемом к третьей пробе, Ч г — объем добавки стандартного раствора, Ч объем пробы анализируемого раствора, С вЂ” концентрация анализируемых ионов в пробе, S — крутизна электродной характеристики, Е<, Е, F> — потенциалы ионоселективного электрода в первой, второй и третьей пробах соответственно после ввода добавок стандартного раствора, ь Е, Е,-F, ь Е Е - E>, сти анализируемого раствора, в сильнокислых средах.

Концентрацию аналнэируемь<х ионов определяют по формуле

cv+v c

1g- — — — — ——

Ье c«v + v - с

ЯГ С (1)

ЬЕ а

c:v+ v,„с, 1g -- — — — ——

c а численными методами с применением ЭВИ.

ЬЕ, Е, "Е где F., Е, Ез — измеренные потенциалы электродов в растворах с добавками;

cv+v с, 1 gю

ЛЕ С Ч + Чст С ьЕ СЧ+Чст С а 1 » — =—СЧ+ Чс С, 50 гдеЬЕ = E

ЬЕ, Е, Е и

55 центрация;

3 151

С вЂ” концентрация ионов

1 в стандартном растворе, добавляемом к первой пробе;

С вЂ” концентрация ионов и в ст андартном р астворе, добавляемом к второй пробе;

С вЂ” концентрация ионов

3 в,стандартном растворе, добавляемом к третьей пробе;

Vñã — объем добавок стандартного раствора;

Ч вЂ” объем пробы анализируемо ro раствор а;

С вЂ” концентрация анализируемых ионов в пробе;

S — крутизна электродной характеристики.

При проведении потенциометричес- ° ких измерений используют электроды с мембранами, которые представляют собой 10 М растворы соответствую-1, щих солей тетрадециламмония в дибутилфталате, введенные в полимерную матрицу иэ поливинилхлорида, Пример, Анализ кислых растворов, содержащих TaF -ионы, Предварительно определяют область линейности электродной характеристики TaF -селективного электрода, для чего строят градуировочные rpафики

Е f (1gC< - ) для растворов HTaF6

„„F, -6 с концентрациями от 10 до 10 М

TaF при различных концентрациях HF (от 0,5 до 4 М). После этого берут

-5 три пробы с концентрацией по 2 10 М

TaF каждая и объемом по 20 мл, в коtopee добавляют по 2 мл стандартного раствора, имеющего концентрацию по

ТаР4 .С 5 10 Y. для первой пробы, С 8 -10 М для второй и С = и

l,28 10 И, т, е, при С /С, С /С = 1,6 ° Кислая среда в добавках поддерживается с помощью 2М HF, а в пробах концентрация кислоты неизвестна и находится в пределах 0,52,5 М. Электродные потенциалы в пробах регистрируются при помощи рН-метра, после по формуле (1) численным методом с использованием 3ВМ рассчитывается концентрация TaF -ионов в пробе ° Параллельно с этим определяют содержание TaF -ионов в пробе идентичного состава по известному способу, Получено, что лри определе—

6933 4 нпи TaF4 -ионов по известному методу относительная ошибка определения достигает 20-25Х, а при использовании для определения TaF4 предлагаемого способа ошибка не превышает 6X отн,, когда отношение С /С< =С /С находится в интервале от 2 до 50 ° Аналогичные пределы для этого отношения получены и при других значениях С, По методу стандартных добавок результаты характеризуются относительной погрешностью 25-30X °

Таким образом, использование пред15 лагаемого способа для определения концентрации ионов в сильнокислых средах с помощью электродов, крутизна электродной характеристики которых зависит от кислотности исследуемой

20 среды, позволяет повысить точность аиализа за счет исключения влияния электродной функции растворителя на потенциал электродной мембраны в целом, что реализуется при условии использования для анализа такими электродами трех параллельных проб, Формул а изобретения

30 Способ потенциометрического определения концентрации ионов с использованием ионоселективных электродов по авт,св, 11 1323939, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью .увеличения точности определения ионов в сильнокислых средах электродами, крутизна электродной характеристики которых зависит от кислотности среды, берут дополнительно третью пробу ана40 лизируемого раствора, объем которой равен объему предыдущих и добавляют к ней равный объем стандартного раствора с концентрацией анализируемых ионов, отличной от концентрации пре

45 дыдущих добавок, а концентрацию определяют по формуле — Е2, — Е, E — величины ЭДС в прр5 бах;

С - неизвестная конворе;

Составитель М, Вишневский

Редактор H,Áoáêoâà Техред Л.олийнык Корректор Э.Лончакова

Заказ 6384/46

Тираж 789

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

5 1516933

С, С2 и С > — концентрация ионов в стандартном раст-.

Ч вЂ” объем анализируемых растворов;

Ч -, — объем добавок.