Способ инверсионно-вольтамперометрического определения платины в нитритной среде

Авторы патента:

Кутубаева Кристина Рахметулловна (RU)

G01N27/48 - использующие полярографию, т.е. измерение изменений тока при медленных изменениях напряжения

Владельцы патента RU 2484455:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (RU)

Изобретение относится к аналитической химии платиновых металлов. Определение платины (II) из анализируемого раствора нитритного комплекса включает стадию ее электрохимического восстановления на углеродсодержащем электроде и последующее электрохимическое растворение восстановленной платины с регистрацией вольтамперной кривой. Концентрацию платины (II) в нитритном растворе определяют по величине анодного пика электрохимического окисления предварительно восстановленной платины. В качестве фонового электролита используют 1М KNО₃ или 1М H₂SO₄. Электрохимическое растворение восстановленной платины проводят при изменении потенциала рабочего углеродсодержащего электрода со скоростью 50 мВ/с и регистрируют вольтамперную кривую. Для углеродсодержащего электрода диапазон определяемых концентраций платины (II) составляет: на фоне 1М KNO₃ 0,1-2,0 мг/л, 1М H₂SO₄ - 0,01-1,00 мг/л. Аналитическим сигналом определения платины является высота анодного пика ее электрохимического растворения на вольтамперной кривой в области потенциалов от 0,10 до 0,45 В. Изобретение позволяет определять концентрацию платины (II) непосредственно в нитритной среде без предварительной подготовки пробы. 1 табл.

Настоящее изобретение относится к аналитической химии платиновых металлов, в частности к способу инверсионно-вольтамперометрического определения платины (II), например, в технологических растворах аффинажного производства.

В настоящее время известна возможность применения модифицированного угольно-пастового электрода для определения содержания комплексных хлоридов платины в растворе. Выбраны условия предэлектролиза, обеспечивающие восстановление комплексов платины (IV) до комплексов платины (II) [Иванова Н.В., Халфина П.Д., Невоструев В.А. Возможности метода инверсионной вольтамперометрии при определении платины // Тезисы VII конференции «Аналитика Сибири и Дальнего Востока - 2004», Стендовая секция III. Электрохимические методы. - 2004].

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ определения платины в водных растворах методом инверсионной вольтамперометрии по пикам селективного электроокисления висмута из интерметаллического соединения Pt_xBi_y [Глызина Т.С., Колпакова Н.А., Горчаков Э.В. Способ определения платины в водных растворах методом инверсионной вольтамперометрии по пикам селективного электроокисления висмута из интерметаллического соединения Pt_xBi_y // Патент на изобретение RU 2390011 С1, 16.03.2009]. Определение платины проводят по следующей методике. Накопление платины происходит на стеклоуглеродном или импрегнированном полиэтиленом графитовом электроде в перемешиваемом растворе в присутствии ионов висмута в течении 60-120 с с последующей регистрацией пиков селективного электроокисления висмута (III) из интерметаллического соединения Pt_xBi_y при скорости развертки потенциала 60-100 мВ/с, в диапазоне потенциалов от -0,3 до +1,1 В на фонах: (1-0,5) М HNO₃, (1-0,5) М HCl. Концентрацию платины (IV) определяют по величине площадей под вольтамперными кривыми в диапазоне потенциалов от 0,15 до 0,45 В относительно насыщенного хлоридсеребряного электрода методом добавок аттестованных смесей.

Вольтамперометрическому определению платины (II) в растворе ее нитритного комплекса предшествует стадия пробоподготовки: переведение нитритного комплекса в хлоридный путем длительного упаривания с хлороводородной кислотой. Недостатками данного способа являются длительность, трудоемкость и выделение токсичных газов.

В работе была поставлена задача - найти способ инверсионно-вольтамперометрического определения платины (II) непосредственно в растворе ее нитритного комплекса без предварительной подготовки, обеспечивающий сокращение продолжительности анализа, сохранение чувствительности и уменьшение погрешности определения. Концентрацию платины в растворе определяют по величине анодного пика электрохимического растворения предварительно восстановленной на катоде платины в присутствии фоновых электролитов: 1М KNO₃ или 1М H₂SO₄, при развертке потенциала углеродсодержащего электрода от 0,10 до 0,45 В.

Используемая система дает аналитический сигнал комплексного иона -тетранитритоплатинита без предварительного его разрушения и переведения в хлоридный, а результирующая полярографическая кривая имеет вид пика, положение которого (потенциал) характеризует природу вещества, а его высота - концентрацию платины (II) в растворе ее нитритного комплекса.

Заявляемый способ отличается от прототипа тем, что для вольтамперометрического определения платины (II) пригодна форма ее нахождения в нитритном растворе [Pt(NO₂)₄]^2-, что позволило установить соответствие его критерию «новизна».

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что нет методики вольтамперометрического определения платины (II) непосредственно в растворе ее нитритного комплекса. Признаки, отличающие заявленное изобретение от прототипа, соответствуют критерию «изобретательский уровень».

Сущность способа заключается в использовании варианта инверсионной вольтамперометрии, включающего стадию предварительного накопления платины на поверхности рабочего электрода и последующего количественного определения по току окисления на анализаторе вольтамперометрическом ТА-4 ООО «НПП Томьаналит» с применением трехэлектродной ячейки: рабочий электрод - углеродсодержащий; вспомогательный и электрод сравнения - хлорсеребряные. Анализатор позволяет определять концентрацию платины (II) непосредственно в нитритной среде, характерной для растворов аффинажного производства, без предварительной подготовки пробы.

Предлагаемый способ инверсионно-вольтамперометрического определения платины (II) в нитритной среде реализован следующим образом.

Исходный хлоридный раствор платины с концентрацией 0,96·10^-2 моль/л переводят в нитритный кипячением с насыщенным раствором NaNO₂. Готовый раствор с концентрацией 1 г/л последовательно разбавляют. Аликвотную часть анализируемого раствора, содержащую 0.1-2.0 мг/л платины (II) (на фоне 1М KNO₃) или 0.01-1.00 мг/л платины (II) (на фоне 1М H₂SO₄) помещают в электрохимическую ячейку прибора, содержащую 0,2 мл фонового электролита (1М KNO₃ или 1М H₂SO₄) в 10 мл бидистиллированной воды, и погружают электроды. В качестве индикаторного используют углеродсодержащий электрод; в качестве вспомогательного и электрода сравнения - хлорсеребряные. Вначале в течение 80-250 с проводят накопление платины на индикаторном электроде при потенциале -0.6 В. Время накопления платины меняют в зависимости от концентрации определяемого элемента: при концентрации платины меньше 0,50 мг/л - 250 с; 150 с - для растворов с концентрацией от 0,50 до 1,00 мг/л; 80 с - для растворов с концентрацией выше 1,00 мг/л. Затем при линейно-увеличивающемся потенциале от 0,10 до 0,45 В выделившуюся платину анодно окисляют. Скорость развертки потенциала 50 мВ/с. Регистрацию вольтамперных кривых проводят одновременно в трех параллелях. Завершается анализ компьютерной обработкой результатов. О содержании платины в анализируемом нитритном растворе судят по высоте пика вольтамперограммы анодного окисления предварительно выделившейся на катоде платины.

Предлагаемый способ пригоден для определения концентрации платины (II) в нитритных производственных растворах аффинажного производства.

Данные вольтамперометрического определения платины в стандартном растворе [Pt(NO₂)₄]^2- различной концентрации с двумя фоновыми электролитами (1М KNO₃ или 1М H₂SO₄) приведены в таблице 1.

Таблица 1
Результаты вольтамперометрического определения микроколичеств платины (II) в растворе ее нитритного комплекса с двумя фоновыми электролитами: 1М KNO₃ или 1М H₂SO₄ (n=3, Р=0.95, параметры развертки 0,10-0,45 В, скорость развертки 50 мВ/с).
Фоновый электролит	Введено Pt(II), мг/л	Определено Pt (II), мг/л	C_Pt(II), мг/л	Δ, %
1	2	3
1М KNO₃	0,10	0,11	0,12	0,09	0,11	10,3
	0,60	0,58	0,61	0,49	0,56	13,3
	1,00	1,09	0,89	0,93	0,97	13,0
	1,50	1,55	1,41	1,47	1,48	5,7
1,80	1,76	1,82	1,85	1,81	3,1
	2,00	2,07	1,95	2,10	2,04	4,6
1М H₂SO₄	0,010	0,012	0,011	0,009	0,011	14,6
	0,100	0,116	0,104	0,096	0,105	11,0
	0,200	0,209	0,216	0,198	0,208	5,2
	0,400	0,396	0,410	0,415	0,407	2,9
	0,800	0,818	0,789	0,804	0,804	2,2
1,000	0,980	1,030	1,050	1,020	4,2

Приведенные примеры подтверждают пригодность предлагаемого способа определения платины (II) в растворе ее нитритного комплекса в интервале концентраций 0.1-2.0 мг/л с фоновым электролитом 1М KNO₃ и 0.01-1.00 мг/л с 1М H₂SO₄.

Таким образом, разработан способ инверсионно-вольтамперометрического определения платины (II) непосредственно в растворе ее нитритного комплекса без предварительной подготовки, обеспечивающий сокращение продолжительности анализа, сохранение чувствительности и уменьшение погрешности определения.

Способ инверсионно-вольтамперометрического определения платины, включающий определение концентрации платины на вольтамперной кривой в области потенциалов от 0,10 до 0,45 В, отличающийся тем, что определение платины (II) проводят в растворе ее нитритного комплекса и концентрацию определяют по величине анодного пика электрохимического растворения платины (II) в присутствии фоновых электролитов: 1М KNO₃ или 1М H₂SO₄.

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам определения содержания ионов металлов, и может быть использовано в гидрометаллургии, в различных геологических разработках при поиске и разведке в случае анализа руд и рудных концентратов методом инверсионной вольтамперометрии (ИВ).

Способ определения висмута в водных растворах методом инверсионной вольтамперометрии по пикам селективного электроокисления висмута из интерметаллического соединения au2bi // 2478944

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам определения содержания ионов металлов для определения в питьевых и природных водах, технических сливах методом инверсионной вольтамперометрии (ИВА).

Способ количественного определения водорастворимых витаминов в1 и в2 методом вольтамперометрии на органо-модифицированных электродах // 2477465

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано в фармакокинетических исследованиях, для контроля биологически активных добавок, в пищевой промышленности для определения фальсификации.

Экстракционно-вольтамперометрический способ определения цинка, кадмия, свинца и меди // 2476853

Изобретение относится к экстракционно-вольтамперометрическому способу определения цинка, кадмия, свинца и меди, позволяющего осуществлять поэлементный мониторинг природных вод и водных экосистем.

Способ инверсионно-вольтамперометрического определения нитрит- и хлорид-ионов при их совместном присутствии // 2467321

Способ определения платины в водных растворах и технологических сливах методом инверсионной вольтамперометрии // 2467320

Экспрессный способ импульсной переменно-токовой вольтамперометрии // 2465577

Изобретение относится к способам анализа многокомпонентных растворов в широком диапазоне концентраций, может использоваться в промышленности при анализе технологических растворов и сточных вод, при экологическом мониторинге водных сред, анализе пищевых продуктов и биологических материалов, а также в амперометрическом анализе, амперометрических детекторах в хроматографии и амперометрических сенсорах.

Способ определения цистеина в водных растворах методом циклической вольтамперометрии на графитовом электроде, модифицированном коллоидными частицами золота // 2463587

Изобретение относится к электроаналитической химии, направлено на определение цистеина и может быть использовано в анализе водных растворов методом циклической вольтамперометрии по высоте обратного пика на катодной кривой.

Способ количественного определения йода методом инверсионной вольтамперометрии // 2459199

Изобретение относится к электрохимическим методам анализа, а именно к катодному инверсионно-вольтамперометрическому способу определения йода в пищевых продуктах и продовольственном сырье, и может быть использовано в пищевой, медицинской, фармакологической промышленности и сельском хозяйстве.

Способ инверсионно-вольтамперометрического определения палладия в нитритной среде // 2455632

Способ определения осмия инверсионно-вольтамперометрическим методом в природном и техногенном сырье // 2486500

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к анализу объектов природного и техногенного происхождения методом инверсионной вольтамперометрии для определения ионов осмия, и может быть использовано для его определения в присутствии растворенного кислорода в объектах природного и техногенного происхождения

Способ удаления кислорода из фоновых растворов для вольтамперометрического анализа // 2490621

Изобретение относится к вольтамперометрическому анализу, а именно к способу удаления кислорода из фоновых растворов для вольтамперометрического анализа

Способ определения осмия инверсионно-вольтамперометрическим методом в природном и техногенном сырье на графитовом электроде, модифицированном золотом // 2490624

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к анализу объектов природного и техногенного происхождения методом инверсионной вольтамперометрии для определения ионов осмия на графитовом электроде, модифицированном золотом

Способ определения рения кинетическим инверсионно-вольтамперометрическим методом в водных растворах природного и техногенного происхождения // 2490625

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано в гидрогеологии, изысканиях в случае анализа вод различного происхождения

Способ определения платины в водных растворах методом инверсионной вольтамперометрии по пику селективного электроокисления ptxpby // 2491539

Способ определения таллия в водных растворах и технологических сливах методом инверсионной вольтамперометрии // 2494386

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано в различных геологических изысканиях в случае анализа вод различного происхождения (родники, геотермальные источники, смывы хвостов обогащения), а также технологических сливов концентраций ионов таллия методом инверсионной вольтамперометрии (ИВ). Способ определения таллия в водных растворах или технологических сливах методом инверсионной вольтамперометрии заключается в том, что таллий (III) переводят в таллий (I) в растворе и проводят вольтамперометрическое определение. Согласно изобретению проводят накопление ионов таллия на графитовом электроде в перемешиваемом растворе в присутствии ионов платины (IV) в течение 60-120 секунд с последующей регистрацией анодных пиков селективного электроокисления таллия из интерметаллического соединения PtxTly при скорости развертки потенциала 50-100 мВ/с при потенциалах электролиза минус 1,0 В, а затем при минус 0,6 В на фоновом электролите 1 М HCl, концентрацию ионов таллия определяют по высоте анодного пика таллия на вольтамперной кривой в диапазоне потенциалов от 0,6 до 0,9 В относительно насыщенного хлоридсеребряного электрода методом добавок аттестованных смесей. Изобретение обеспечивает возможность снизить предел определяемых содержаний таллия (I) по пику электроокисления таллия из интерметаллического соединения PtxTly, полученного после электроконцентрирования бинарного осадка платина-таллий на графитовом электроде методом ИВ. 2 пр., 2 ил., 2 табл.

Способ определения таллия в водных растворах методом хронопотенциометрии // 2495411

Изобретение может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для определения содержания в растворах различных концентраций ионов металлов. Способ определения таллия в водных растворах методом хронопотенциометрии заключается том, что таллий (I) переводят в растворе в гидроокисное соединение и проводят хронопотенциометрическое определение, при этом проводят определение ионов таллия (I) на импрегнированном графитовом электроде в перемешиваемом растворе при контролируемом потенциале плюс 0,8 B и регистрации отклика на фоновом электролите 0,1М NaOH относительно насыщенного хлоридсеребряного электрода методом добавок аттестованных смесей. Изобретение обеспечивает определение таллия в водных растворах методом хронопотенциометрии. 2 ил., 2 пр., 1 табл.

Способ определения платины в рудах по пику селективного электроокисления сu из интерметаллического соединения ptxcuy методом инверсионной вольтамперометрии // 2498289

Изобретение может быть использовано в различных геологических разработках при поиске и разведке в случае анализа руд, рудных концентратов и пород. Способ определения платины в рудах по пику селективного электроокисления Cu из интерметаллического соединения PtxCuy методом инверсионной вольтамперометрии заключается в том, что платину (IV или II) переводят из пробы в раствор, проводят накопление платины на сажевом или углеситалловом электроде в перемешиваемом растворе в присутствии ионов меди (II) в течение 50-100 с при потенциалах электролиза - 0,62 B с последующей регистрацией пиков селективного электроокисления меди из интерметаллического соединения PtxCuy при скорости развертки потенциала 50-150 мВ/с на фоновом электролите 0,1-1 М HCl, концентрацию ионов платины определяют по высоте пика меди на вольтамперной кривой в диапазоне потенциалов от -0,3 до -0,1 В относительно насыщенного хлоридсеребряного электрода методом добавок аттестованных смесей. Изобретение обеспечивает возможность снижения предела и нижней границы определяемых содержаний платины (IV). 2 пр., 2 табл., 2 ил.

Способ определения родия в водных растворах методом инверсионной вольтамперометрии по пику селективного электроокисления меди из rhxcuy // 2498290

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам определения содержания ионов металлов для определения в питьевых и природных водах методом инверсионной вольтамперометрии (ИВ). Способ определения родия в водных растворах методом инверсионной вольтамперометрии по пику селективного электроокисления меди из RhxCuy согласно изобретению заключается в том, что родий (III) в растворе переводят в хлоридный комплекс и проводят вольтамперометрическое определение, при этом накопление ионов родия на сажевом электроде в перемешиваемом растворе в присутствии ионов меди (II) проводят в течение 60-120 секунд с последующей регистрацией анодных пиков селективного электроокисления меди из интерметаллического соединения RhxCuy при скорости развертки потенциала 60-100 мВ/с при потенциалах электролиза минус 0,8 В на фоновом электролите 1 М HCl, а концентрацию ионов родия определяют по высоте анодного пика меди на вольтамперной кривой в диапазоне потенциалов от 0,1 до 0,2 В относительно насыщенного хлоридсеребряного электрода методом добавок аттестованных смесей. Изобретение обеспечивает возможность снизить предел и нижнюю границу определяемых содержаний родия (III) по пику электроокисления меди из интерметаллического соединения RhxCuy. 2 ил., 2 пр.

Способ определения глутатиона в модельных водных растворах методом циклической вольтамперометрии на графитовом электроде, модифицированном коллоидными частицами золота // 2506579

Изобретение относится к электроаналитической химии. В способе определения глутатиона в модельных водных растворах методом циклической вольтамперометрии на графитовом электроде согласно изобретению проводят модифицирование графитовых электродов коллоидными частицами золота из золя золота в течение 300 с при потенциале электронакопления -1,0 В с последующей регистрацией обратных максимумов электроокисления глутатиона на катодной кривой при скорости развертки потенциала 100 мВ/с на фоне 0,1 М раствора NaOH в диапазоне потенциалов от -1,0 до 1,0 В, концентрацию глутатиона определяют по величине обратных максимумов вольтамперных кривых в диапазоне потенциалов от минус 0,20 до плюс 0,10 В относительно насыщенного хлоридсеребряного электрода методом добавок аттестованных смесей. Техническим результатом изобретения является разработка более чувствительного способа определения глутатиона в модельных водных растворах методом циклической вольтамперометрии. 2 пр., 2 табл., 2 ил.