Способ кулонометрического титрования жидкостей электрогенерированным иодом и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к инструментальным методам анализа и может найти применение в химической промышленности, промсанитарии и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение чувствительности и точности анализа. Определения проводят в слое циркулярно перемешивающегося водного раствора иодида калия, расположенном на плоском индикаторном стеклоуглеродном электроде с одновременной зачисткой последнего, причем последующие определения проводят в том же растворе, а точку эквивалентности находят биамперометрически с помощью регистрирующего наноамперметра с учетом продолжительности холостого опыта. Предел обнаружения 10 -° моль тиосульфата натрия. Ячейка выполнена в виде стакана, дно которого представляет собой индикаторный электрод, а стенка - фторопластовый цилиндр с кольцевым пазом у дна, по периметру которого сверху расположены остальные три электрода, причем пробка стакана имеет отверстие для ввода иглы микрошприца непосредственно в слой раствора, а поверхность вертушки магнитной мешалки выполнена шероховатой. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю- G 01 N 27/42

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ll 1 с

В (21) 4287717/31-25 (22) 21.07.87 (46) 15.07.90 Бюл, ¹ 26 (71) Херсонский индустриальный институт (72) С.И.Кричмар и В.П,Ефимцев (53) 543.257(088.8) (56) Агасян П. и др. Кулонометрический метод анализа. М.: Химия, 1984, с. 55-56, 77.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1183880, кл. G 01 N 27/42, 1985. (54) СПОСОБ КУЛОНОМЕТРИЧЕСКОГО

ТИТРОВРНИЯ ЖИДКОСТЕЙ ЭЛЕКТРОГЕНЕРИРОВАННЫМ ИОДОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к инструментальным методам анализа и может найти применение в химической промышленности, промсанитарии и других отраслях пром ы шлен ности. Цел ь изобретения повышение чувствительности и точности анализа. Определения проводят в слое цирИзобретение относится к инструментальным методам анализа и может найти применение в химической промышленности, промсанитарии, биохимии и других отраслях промышленности в практике аналитического контроля.

Цель изобретения — повышение чувствительности и точности анализа.

На фи г.1 показано устройство для осуществления описываемого способа; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1, Устойство (фиг.1) выполнено в виде стакана, дно которого представляет собой плоский диск иэ стеклоуглерода (электрод и/или катод), служащий индикаторным электродом 1, а стенка — фторопластовый

„„5U„„1578621 А1 кулярно перемешивающегося водного раствора иодида калия, расположенном на плоском индикаторном стеклоуглеродном электроде, с одновременной зачисткой последнего, причем последующие определения проводят в том же растворе, а точку экви валентности находят биамперометрически с помощью регистрирующего наноамперметра с учетом продолжительности холостого опыта, Предел обнаружения 10 моль тиасульфата натрия. Ячейка выполне на в виде стакана, дно которого представляет собой индикаторный электрод, а стенка— фторопластовый цилиндр,с кольцевым пазом у дна, по периметру которого сверху расположены остальные три электрода, причем пробка стакана имеет отверстие для ввода иглы микрошприца непосредственно в слой раствора, а поверхность вертушки магнитной мешалки выполнена шероховатой, 2 с.п, ф-лы, 2 ил. цилиндр 2 с вмонтированными в него платиновыми генераторными 3, 4 и вспомогательным индикаторным 5 электродами, которые между собой стягиваются с помощью винтов 6; Сверху стакан закрывается фторопластовой пробкой 7 с отверстием; 8 — вертушка магнитной мешалки, 9 — рабочий раствор.

Способ осуществляют следующим образом.

Наливают в стакан раствор иодида калия, закрывают его пробкой 7 и включают магнитную мешалку. Подключают генераторные электроды к регулируемому источнику постоянного тока, а индикаторные — к регистрирующему наноамперметру, например полярографу, и подают на электроды

1578621

20

40 пбляризующее напряжение. Проводят холостой опыт, для чего включают одновременно источник тока, пропуская через генераторные алек роды постоянный ток определенной величины, и регистрируют сигнал в индикаторной цепи. После возрастания сигнала во времени генераторный ток выключают. Продолжительность холостого опыта определяют по длине диаграммной ленты от момента включения генераторного тока до точки пересечения касательных, проведенных к линии фона и линии возрастания сигнала во времени. После установления определенного значения фонового тока вводят в ячейку с помощью хроматографического микрошприца порциа анализируемого раствора, Высота пробки 7 и диаметр отверстия в ней выбраны так, чтобы игла микрошприца входила непосредственно в слой раствора 9, но не касалась дна, Проводят титрование, выпол- няя операции, описанчые выше (при проведении холостого опыта), причем продолжительность титрования определяют с учетом продолжительности последнего, Зная количество электричества, по закону Фарадея определяют массу анализируемого вещества, По достижении точки эквивалентности выключают генераторный ток, а поляризацию индикаторных электродов продолжают, в результате чего .образовавшийся молекулярный иод восстанавливается на индикаторном катоде до иодид-ионов. Следующее определение проводят в том же растворе после снижения индикаторного тока до начального уровня фона, при этом время его установления значительно меньше затрат времени, связанных с заменой рабочего раствора в ячейке. Таким образом можно провести несколько определений без замены рабочего раствора, что упрощает осуществление способа.

Для проведения анализа требуются (2—

100 мкл) микроскопические объемы растворов.

Индикаторный катод 1 представляет собой стеклоуглеродный диск диаметром 40 мм и толщиной 2 мм, Рабочая поверхность его около 4 см . В качестве генераторных 1, 4 и вспомогательного индикаторного 5электродов использована платиновая проволока диаметром 0,1 мм. Видимая рабочая поверхность каждого из них около 2 мм .

Генераторные и вспомогательный индикаторный электроды вклеены эпоксидной смолой во ф горопластовый цилиндр 2 с наружным 40 и внутренним 15 мм диаметрами, в нижней части которого выполнен кольцевой выступ 0,5х0,5 мм, обеспечивающий лучшую герметизацию ячейки. При сборке в месте соприкосновения цилиндра

2 с индикаторным электродом 1 образуется кольцевой паз, к верхней стороне которого прижаты и отогнуты в сторону платиновые электроды, что предохраняет их от поломки вертушкой магнитной мешалки. Вертушка выполнена в виде стальной проволоки, заключенной в полиэтиленовую ампулу с наружным диаметром 0,6 мм и длиной 15 мм, на внешней поверхности которой нанесен ряд углублений. В качестве рабочего электролита использован нейтральный 0,1 моль/л раствор иодида калия с добавкой

0,01Д-ного раствора ПАВ, позволяющего уменьшить объем (до 0,1 мл) вводимого раствора за счет лучшего смачивания поверхности электрода. Ввод пробы. осуществляют хроматографическим микрошприцем, точность измерения объема которого составляет 0,25",(,, Схема питания генераторных электродов состоит из батареи сухих элементов 60 В, регулировочного и стопорного резисторов, обеспечивающих гальваностатический режи%, и микроамперметра M 95 с шунтом 1 мА. Индикацию титрования осуществляют полярографом ОН-102, позволяющим одновременно производить поляризацию индикаторных электродов и регистрировать выходную кривую титрования (ток — время), Напряжение поляризации 0,2 В, Полученные результаты сравнивают с данными при визуальной индикации конечной точки титрования с помощью секундомера, Объем вводимой пробы — 4,7 мкл. В зависимости от объема вводимой пробы можно проводить до 10 последовательных определений в одном растворе, если при этом общий объем введенной пробы не превысит

20 Д исходного объема рабочего раствора, в противном случае снижается чувствительность определения.

Предлагаемые способ кулонометрического титрования и устройство для его осуществления могут найти применение в различных отраслях промышленности в практике аналитического контроля.

Формула изобретения .1, Способ кулонометрического титрования жидкостей электрогенерированным иодом путем генерации титранта с последующим контролем индикаторного тока при перемешивании раствора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности анализа, определение ведут в слое циркулярно перемешиваемого раствора с одновременной зачисткой индикаторного электрода.

1578621

Фчг. 2

Составитель И.Рогаль

Редактор А.Маковская Техред M.Моргентал Корректор Н.Ревская

Заказ 1913 Тираж 512 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

2. Устройство для кулонометрического титрования жидкостей электрогенерированным иодом, включающее электрохимическую ячейку, выполненную в виде цилиндрического стакана, в которой расположены индикторные и генераторные электроды и магнитная мешалка, о т л и ч а ющ е е с я тем,что,с целью повышения чувствительности и точности анализа, в нижней части стенки стакана выполнен кольцевой паз, по периметру которого на одинаковом расстоянии друг от друга расположены два генераторных и один индикаторный элект-. роды, изготовленные из платиновой прово5 локи в виде дужек и размещенные в плоскости стенки, второй индикаторный электрод выполнен из стеклографита в виде дна стакана, а поверхность магнитной мешалки выполнена шероховатой.