Способ определения родия в водных растворах методом инверсионной вольтамперометрии по пику селективного электроокисления висмута из интерметаллического соединения rhxbiy

Авторы патента:

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

Владельцы патента RU 2624800:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" (RU)

Изобретение относится к аналитической химии. Способ определения родия в водных растворах методом инверсионной вольтамперометрии по пику селективного электроокисления висмута из интерметаллического соединения Rh_xBi_y заключается в том, что родий (III) в растворе переводят в хлоридный комплекс, в растворе 1 M НСl проводят электровосстановление родия (III) совместно с висмутом (III) в режиме «in situ» на поверхность композитного графитового электрода, модифицированного висмутом, приготовленного по методике «литье под давлением» в перемешиваемом растворе при потенциале электролиза минус 0,8 В в течение 120 секунд с последующей регистрацией анодных пиков селективного электроокисления висмута из интерметаллического соединения Rh_xBi_y в дифференциально-импульсном режиме при скорости развертки потенциала 80 мВ/с. Концентрацию ионов родия (III) определяют методом добавок аттестованных смесей по высоте анодных пиков на дифференциально-импульсной вольтамперной кривой диапазоне потенциалов от минус 0,06 до 0 В относительно насыщенного хлоридсеребряного электрода. Изобретение обеспечивает снижение предела и нижней границы определяемых содержаний родия. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам определения содержания ионов родия (III) в водных растворах методом инверсионной вольтамперометрии, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства.

Известен способ определения родия (III) методом инверсионной вольтамперометрии с использованием стеклоуглеродного электрода в растворе 1М HCl с добавлением соли Hg(I) [Попов Г.Н., Пнев В.В., Захаров М.С. «Определение родия методом инверсионной вольтамперометрии» // Журнал аналитической химии. - 1972. - Т. 27. - Вып. 12. - С. 2456-2458]. Электродом сравнения служил насыщенный каломельный электрод. Концентрация родия (III) в растворе составляла 2×10^-5 г/л, потенциал электроконцентрирования родия (III) минус 0,5 В при времени электролиза 6 мин.

Недостатком способа является низкая чувствительность определения родия (III) и использование в анализе токсичных соединений ртути, которая при электролизе восстанавливается до металлической ртути.

Известен способ определения родия (III) совместно с иридием (III) с использованием импрегнированного полиэтиленом графитового электрода в растворе 0,5 Μ НСl с добавлением соли Hg(II), когда родий (III) и ртуть (II) восстанавливаются на электроде в режиме «in situ» в сплав с ртутью на стадии предварительного электролиза, а иридий (III) на электрод не восстанавливается и потому не мешает определению родия (III). На кривой электроокисления осадка фиксируется пик селективного электроокисления ртути из интерметаллического соединения с ртутью [Шифрис Б.С., Колпакова Н.А. «Совместное определение родия и иридия методом инверсионной вольтамперометрии в медно-никелевых концентратах» // Журнал аналитической химии. - 1982. - Т. 37. - Вып. 12. - С. 2217-2220]. Определение родия (III) проводят следующим образом. В качестве фонового электролита используют раствор 0,5 Μ НСl. Электроосаждение ртути и родия проводят при потенциале электролиза минус 0,6 В относительно насыщенного каломельного электрода, время накопления составляет от 1 до 25 мин.

Недостатком такого способа является использование токсичных солей ртути (II), которые при электролизе переходят в металлическую ртуть, и низкая чувствительность определения родия (III) (1 мг/л).

Известен способ определения родия в водных растворах методом инверсионной вольтамперометрии по пику селективного электроокисления меди из RhxCuy [RU 2498290 С1, МПК G01N 27/48 (2006.01), опубл. 10.11.2013], принятый за прототип, заключающийся в том, что родий (III) в растворе переводят в хлоридный комплекс и проводят вольтамперометрическое определение. Накопление ионов родия на сажевом электроде в перемешиваемом растворе в присутствии ионов меди (II) проводят в течение 60-120 с с последующей регистрацией анодных пиков селективного электроокисления меди из интерметаллического соединения Rh_xCu_y при скорости развертки потенциала 60-100 мВ/с при потенциалах электролиза минус 0,8 В на фоновом электролите 1 Μ НСl. 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.

Недостатком способа является его недостаточная чувствительность, которая составляет 0,1 мг/дм³.

Задачей изобретения является снижение предела и нижней границы определяемых содержаний родия (III).

Предложенный способ определения родия в водных растворах методом инверсионной вольтамперометрии по пику селективного электроокисления висмута из интерметаллического соединения Rh_xBi_y, также как в прототипе, заключается в том, что родий (III) в растворе переводят в хлоридный комплекс, накопление ионов родия на электроде в перемешиваемом растворе проводят в течение 120 с с последующей регистрацией анодных пиков селективного электроокисления из интерметаллического соединения при скорости развертки потенциала 80 мВ/с на фоновом электролите 1 Μ НСl, концентрацию ионов родия определяют по высоте анодного пика металла на вольтамперной кривой относительно насыщенного хлоридсеребряного электрода методом добавок аттестованных смесей.

Согласно изобретению накопление ионов родия на проводят на графитовом электроде, модифицированном висмутом. Регистрируют в дифференциально-импульсном режиме анодные пики селективного электроокисления висмута из интерметаллического соединения Rh_xBi_y. Концентрацию ионов родия (III) определяют методом добавок аттестованных смесей по высоте анодного пика висмута в диапазоне потенциалов от минус 0,06 до 0 В относительно насыщенного хлоридсеребряного электрода.

В предлагаемом способе установлена способность висмута селективно электроокисляться из бинарного сплава с родием, где родий и висмут образуют новую фазу интерметаллического соединения Rh_xBi_y, из которой висмут селективно окисляется при потенциале, отличном от потенциала электроокисления чистого висмута с поверхности композитного электрода - графитового электрода, модифицированного висмутом. Использование композитного электрода, приготовленного по методике «литье под давлением», удобно в анализе, так как этот электрод обладает широкой областью рабочих потенциалов, простотой механического обновления поверхности и отвечает требованиям техники безопасности.

Использование дифференциально-импульсного режима записи вольтамперных кривых позволяет уменьшить влияние остаточного тока, повысить чувствительность определения элемента, снизить влияние других фазовых структур, которые могут окисляться на поверхности электрода при близких потенциалах, то есть повысить селективность метода.

Нижняя граница определяемых содержаний родия (III) предложенным способом составляет 0,01 мг/дм³, а в прототипе 0,1 мг/дм³.

Максимальная погрешность измерений не превышает 15% (табл. 1).

В таблице 1 представлены результаты определения родия (III) в фоновом электролите (1М НСl). Расчет определяемых концентраций родия проводили по методу «Введено-найдено».

На фиг. 1 представлены вольтамперные кривые элетроокисления чистого висмута (пики 1) и селективного электроокисления висмута из интерметаллического соединения с родием с поверхности графитового электрода, модифицированного висмутом (пики 2), записанные в дифференциально-импульсном режиме, где кривая а соответствует концентрации родия 0,02 мг/дм³, кривая б соответствует концентрации родия 0,04 мг/дм³, кривая в соответствует концентрации родия 0,06 мг/дм³, кривая г соответствует концентрации родия 0,08 мг/дм³. Условия опытов: фон 1 Μ НСl, Е_э=-1,0 В, τ_э=60 с, W=80 мВ/с; С_Bi(III)=2,0 мг/дм³.

Измерения были проведены на искусственных смесях. 10 мл фонового электролита (1М НСl) помещали в кварцевый стаканчик. Использовали графитовый электрод, модифицированный висмутом, приготовленный по методике «литье под давлением». Не прекращая перемешивания, провели электролиз раствора, при потенциале Еэ=-0,8 В и при времени электролиза τ_э=120 с. После прекращения перемешивания снимали дифференциально-импульсную вольтамперную кривую селективного электроокисления висмута в области потенциалов от минус 0,06 до 0 В (нас. х.с.э.) при скорости развертки потенциала 80 мВ/с. Затем добавляли аттестованный раствор Bi(III) 0,2 мл из 100 мг/дм³ и проводили электрохимическое концентрирование осадка при аналогичных условиях. Вносили добавку стандартного образца родия 0,2 мл из 1 мг/дм³, проводили осаждение бинарного сплава родий-висмут в режиме «in situ» и регистрировали аналитический сигнал в дифференциально-импульсном режиме селективного электроокисления висмута из интерметаллического соединения с родием при потенциалах минус 0,06-0 В с использованием анализатора типа ТА. Очистку электрода от родия проводили электрохимически при потенциале плюс 1,1 В в течение 60 с. Затем вносили еще одну добавку стандартного образца родия 0,2 мл из 1 мг/дм³ и регистрировали аналитический сигнал, зависящий от концентрации ионов родия (III) при аналогичных условиях. По разнице токов пиков, наблюдаемых на вольтамперных кривых (фиг. 1), вычисляли концентрацию ионов родия (III) в растворе (табл. 1).

Способ может быть использован в любой химической лаборатории, имеющей компьютеризированные анализаторы СТА и ТА.

Способ определения родия в водных растворах методом инверсионной вольтамперометрии по пику селективного электроокисления висмута из интерметаллического соединения Rh_xBi_y, заключающийся в том, что родий (III) в растворе переводят в хлоридный комплекс, накопление ионов родия на электроде в перемешиваемом растворе в присутствии ионов металла проводят в течение 120 с с последующей регистрацией анодных пиков селективного электроокисления металла из интерметаллического соединения при скорости развертки потенциала 80 мВ/с при потенциалах электролиза минус 0,8 В на фоновом электролите 1 М HCl, концентрацию ионов родия определяют по высоте анодного пика металла на вольтамперной кривой относительно насыщенного хлоридсеребряного электрода методом добавок аттестованных смесей, отличающийся тем, что накопление ионов родия проводят на графитовом электроде, модифицированном висмутом, регистрируют в дифференциально-импульсном режиме анодные пики селективного электроокисления висмута из интерметаллического соединения Rh_xBi_y, концентрацию ионов родия (III) определяют методом добавок аттестованных смесей по высоте анодного пика висмута в диапазоне потенциалов от минус 0,06 до 0 В относительно насыщенного хлоридсеребряного электрода.

Изобретение может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для определения содержания родия в растворах. Способ определения родия(III) в водных растворах методом инверсионной вольтамперометрии по пикам селективного электроокисления свинца(II) из интерметаллических соединений Rh3Pb2 и Rh5Pb7 заключается в том, что родий осаждают на поверхность графитового электрода совместно со свинцом, образуя сплав в присутствии ионов платины(IV, II), палладия(II) и золота(III) в соотношениях Rh:Pt=1:1, Rh:Pd=1:10, Rh:Au=1:10, накопление ионов родия на графитовом электроде в перемешивающемся растворе в присутствии ионов свинца проводят в течение 180-240 секунд при потенциале электролиза минус 1,5 В из фонового электролита 1 М HCl с последующей регистрацией анодных пиков селективного электроокисления свинца из сплава с родием при скорости развертки потенциала 0,05-0,06 В/с, а концентрацию ионов родия определяют по площади под пиками селективного электроокисления свинца в диапазоне потенциалов от -0,5 до -0,2 В отн.

Электрохимический способ анализа аминокислотных замен и модификаций в пептиде амилоид-бета // 2616706

Изобретение относится к области аналитической химии, электрохимии и биохимии Задачей настоящего изобретения является разработка способа электрохимического анализа аминокислотных замен и модификаций пептида Aβ без и в присутствие ионов Zn(II), который основан на измерении сигнала окисления единственного остатка Тир-10 Аβ.

Способ определения метионина в модельных водных растворах методом циклической вольтамперометрии на графитовом электроде, модифицированном коллоидными частицами золота // 2616339

Изобретение относится к аналитической. Способ определения метионина в модельных водных растворах методом циклической вольтамперометрии на графитовом электроде, модифицированном коллоидными частицами золота, заключается в том, что проводят модифицирование графитовых электродов коллоидными частицами золота из золя золота (мольное соотношение HAuCl4:Na3C6H5O7:NaBH4 = 1:15:5) в течение 300 с при потенциале накопления -1,0 B, с последующей регистрацией обратных пиков электроокисления метионина на катодной кривой при скорости развертки потенциала 100 мВ/с на фоне 0,1 М раствора NaNO3 в диапазоне потенциалов от -1,0 B до 1,0 B.

Полярографический датчик кислорода // 2614348

Изобретение относится к области измерения значений гидрохимикофизических параметров водной среды и может быть использовано отдельно или в составе многоканального преобразователя гидрохимикофизических параметров водной среды, для измерения содержания растворенного кислорода в водной среде, в частности пресной и морской воды при проведении экологических исследований.

Способ количественного определения триазавирина методом вольтамперометрии (варианты) // 2614022

Изобретение относится к области аналитической химии, в частности к вольтамперометрическому способу определения лекарственного препарата триазавирина. Способ может быть использован для количественного определения указанного соединения в порошке и его лекарственных формах.

Способ определения тиолов // 2613053

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано в медицине, сельском хозяйстве, мониторинге окружающей среды. Способ определения тиолов согласно изобретению проводят инверсионной вольтамперометрией в 3М растворе NaOH в присутствии ионов серебра с концентрацией в растворе 4⋅10-5…8⋅10-5 М, вводят пробу, содержащую от 3⋅10-8 до n⋅10-5 М тиолов, перемешивают раствор в течение 10-30 с, подают потенциал электролиза +0,05 В в течение 60 с на серебряный электрод.

Способ амперометрического определения молочной кислоты на платиновом электроде // 2612000

Изобретение относится к аналитической химии и касается способа определения молочной кислоты на платиновом электроде. Сущность способа заключается в том, что определяют молочную кислоту на платиновом электроде в фоновом электролите - боратный буфер (рН 9.18), при потенциале предельного тока восстановления Е=-0,7 В с помощью хлоридсеребряного электрода сравнения.

Вольтамперометрический способ количественного определения глицирризиновой кислоты в фармацевтических субстанциях // 2603363

Изобретение относится к аналитической химии. Способ заключается в том, что в течение 150 с проводят электрохимическое концентрирование глицирризиновой кислоты на поверхности ртутно-пленочного электрода при потенциале электролиза (-1,8) В на фоне 0,01 М калия хлорида с последующей регистрацией вольтамперных кривых при линейной скорости развертки потенциала 50 В/с, а концентрацию глицирризиновой кислоты определяют по высоте пика в диапазоне потенциалов (-0,2) до (-0,3) В относительно хлорид-серебряного электрода.

Способ количественного определения смеси афлатоксинов b1, b2, g1, g2 методом инверсионной вольтамперометрии // 2592049

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для анализа пищевых продуктов, кормов и кормовых добавок, сельскохозяйственной продукции растительного происхождения, а также в медицине.

Способ определения палладия в рудах методом инверсионной вольтамперометрии // 2591872

Изобретение направлено на определение палладия в руде методом инверсионной вольтамперометрии и может быть использовано в гидрометаллургии, в различных геологических разработках при поиске и разведке в случае анализа руд, рудных концентратах и породах концентраций ионов палладия.

Амперометрический способ измерения концентрации закиси азота в газовых смесях // 2627174

Изобретение направлено на возможность амперометрически измерять концентрацию закиси азота в газовой смеси с помощью простого в изготовлении и эксплуатации измерительного устройства, созданного на основе кислородопроводящего твердого электролита состава 0,9 ZrO2 + 0,1Y2O3. Способ заключается в том, что электрохимическую ячейку с полостью, образованной двумя дисками из кислородопроводящего твердого электролита состава 0,9 ZrO2+0,1Y2O3, на противоположных поверхностях одного из которых расположены электроды, помещают в поток анализируемой газовой смеси, на электроды подают напряжение постоянного тока в пределах от 1 до 2 В с подключением положительного полюса на электрод, находящийся на внешней стороне диска, а отрицательного полюса – на внутренней, посредством чего осуществляют откачку свободного кислорода и кислорода, полученного после разложения закиси азота из полости ячейки, в поток анализируемой газовой смеси при рабочей температуре ячейки, и при достижении стационарного состояния, когда количество кислорода, откачанного из полости ячейки, станет равным количеству кислорода, поступающего в нее, измеряют протекающий через ячейку предельный ток, по величине изменения предельного тока от количества кислорода, откачанного из полости электрохимической ячейки, определяют концентрацию закиси азота в анализируемой газовой смеси. 6 ил.

Вольтамперометрический способ определения общего холестерина в биологических объектах // 2629836

Изобретение относится к области медицины и представляет собой вольтамперометрический способ определения содержания общего холестерина в биологических объектах, включающий подготовку индикаторного электрода и вольтамперометрическое определение содержания холестерина, отличающийся тем, что проводят анодную вольтамперометрию на индикаторном углеродсодержащем электроде, предварительно модифицированном 2,6-диацетил-N-2,4,6,8-тетраазабицикло[3.3.0]октан-3,7-дион-дифосфоновой кислотой, в диапазоне потенциалов от +0.32 В до +1.52 В относительно насыщенных хлорид-серебряных вспомогательного электрода и электрода сравнения при ступенчатой форме развертки потенциала со скоростью 0.05 В/с. Осуществление изобретения обеспечивает упрощение подготовки рабочего электрода и возможность получения сигнала непосредственно от холестерина. 1 пр., 1 табл., 2 ил.

Способ вольтамперометрического определения анилина в воде и водных объектах // 2634091

Изобретение относится к электроаналитической химии, направлено на определение анилина - одного из приоритетных токсичных загрязнителей, и может быть использовано для анализа питьевой, поверхностной воды и других водных объектов. Способ вольтамперометрического определения анилина в воде и водных объектах с помощью трехэлектродной системы включает предварительную модифицирующую электрохимическую обработку стеклоуглеродного индикаторного электрода системы, электрохимическое осаждение анилина на модифицированную поверхность индикаторного электрода из анализируемой воды, последующее электроокисление анилина при изменении потенциала индикаторного электрода, регистрацию на вольтамперной кривой аналитического сигнала, идентификацию пика анилина на вольтамперной кривой и определение концентрации анилина по величине пика анилина. Предварительную модифицирующую электрохимическую обработку индикаторного электрода проводят в водном растворе 0,1 М сульфата натрия с добавлением бутанола в соотношении объемных частей 19:1 соответственно. Изобретение обеспечивает экспрессный способ, позволяющий определять анилин в воде и водных объектах на уровне и ниже ПДК с возможностью регистрации и однозначного измерения аналитического сигнала анилина.

Способ определения скорости коррозии // 2644251

Изобретение относится к способам автоматического измерения скорости коррозии металлических и иных электропроводящих материалов электрохимическим методом. Способ определения скорости коррозии металлических материалов, помещенных в электролит, содержит стадии автоматического определения зависимости тока коррозии от потенциала электрода, и автоматической линейной аппроксимации полученной зависимости Тафеля в логарифмических координатах при наличии экспериментальных погрешностей, при этом участки для линейной аппроксимации выбирают с помощью варьирования длины и положения отрезков на экспериментальных зависимостях тока от напряжения до достижения максимального произведения достоверностей аппроксимации анодного и катодного участков прямыми при условии, что точка пересечения этих прямых по потенциалу отклоняется не более чем на заданную экспериментатором величину от потенциала минимума тока на вольтамперной кривой. Технический результат - автоматизация процесса определения фарадеевского тока как тока коррозии. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ определения иодид-ионов катодной вольтамперометрией // 2645003

Изобретение относится к области аналитической химии. Способ определения йодид-ионов катодной вольтамперометрией проводят на серебряном электроде в фоновом растворе 0,1 М ацетата натрия, выдерживая потенциал электролиза в диапазоне потенциалов (-0,15±0,05) В при скорости развертки 20 мВ/с - 50 мВ/с от 1 мин до 3 мин. Иодид-ион восстанавливается на поверхности электрода в виде малорастворимого соединения с серебром. Аналитический сигнал регистрируют и оценивают методом добавок. Cпособ согласно изобретению позволяет снизить нижнюю границу определяемых содержаний и использовать экологически чистый серебряный электрод. 4 ил., 1 табл.