Способ полярографического анализа плохо проводящих сред

 

Союз Советскии

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 2411,77(21) 2549159/18 с присоединением заявки М (23) ПриоритетОпубликовано 1 5.03.80. Бюллетень

Дата опубликования описания 180 (51)М. Кл.

G N 27/48

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 543. 257. (088.8) (72) Авторы изобретения

С . И. Жданов, В . В . Цодик ов и К . Я. Гинзбург (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

ПЛОХО ПРОВОДЯЦИХ СРЕД

Изобретение относится к области аналитической химии.

Полярографический анализ сред, плохо проводящих электрический ток, затруднен влиянием омического падения напряжения.

Путем подбора подходящего фонового электролита в некоторых случаях удается в достаточной мере увеличить электропроводность раствора и измерить полярограмму при помощи обычного полярографа. Однако для многих органических растворителей не удается подобрать удовлетворительный электролит вследствие ограниченной 15 растворимости или слабой диссоциации

его в исследуемых средах, что исключает выполнение полярографического анализа в них (11.

Известен способ полярографического анализа плохо проводящих сред, по которому регистрируют полярограмму исследуемой среды с помощью индикаторного и вспомогательного электродов (2), В известном способе компенсируют омическое падение напряжения при помощи потенциалостата.

Для измерения полярограмм в плохо проводящих средах по этому

30 способу требуется специальная сложная аппаратура ° К тому же этот способ не обеспечивает измерения качественных полярограмм в очень плохо проводящих средах, вследствие чего он имеет лишь ограниченное применение в полярографическом анализе таких сред.

Целью изобретения является повышение чувствительности, разрешающей способности и упрощение анализа, то достигается тем, что по предлагаемому способу к анализируемой жидкости добавляют хорошо проводящий электролит, в который помешают дополнительную пару электродов, на обоих индикаторных электродах устанавливают одинаковый потенциал .и последовательно регистрируют суммарную полярограмму обеих жидкостей и полярограмму хорошо проводящего электролита.

На чертеже приведены полярограммы (кривые 1, 2 и 3).

Как виднб, при одновременном погружении пары электродов в водную (кривая 1) и в органическую (кривая 2) фазы на кривой 2 появляется вторая волна, которая показывает, что в органическом слое происходит

721734 разряд некоторого количества незакомплексованных ионов кадмия, а также возникает новая .волна, которую можно приписать разряду комплексов

Сй с диэтилдитиокарбаматом калия.

Получить полярограмму или вольт5 амперную кривую при погружении электродов только в органическую фазу не удается в силу высокого омического сопротивления (в данной среде падение напряжения до 100 В).

Таким образом, открывается воз-, можность варьирования потенциала индикаторного электрода, погруженного в исследуемую плохо проводящую ток среду в достаточно широких пре1

15 делах с помощью обычного источника напряжения.

При помощи такой ячейки регистрируется суммарная полярограмма, Если деполяризатор,присутствует ToJlbKQ в плохо проводящей среде, то суммарная полярограмма непосредственно характеризует концентрацию и природу деполяризатора в этой среде. Если деполяризатор присутствует в обеих средах, в сопоставимых концентрациях, 25 но образует волны с достаточно сильно различающимися потенциалами полуволн, то по одной суммарной полярограмме можно определить концентрацию и природу деполяризатора в обеих средах, 3()

Наконец, если деполяризатор имеется в обеих жидкостях и образует на суммарной полярограмме единую, волну, то концентрацию деполяризатора в исследуемой среде можно найти по раз- 35 ности после измерения полярограммы в хорошо проводящей среде. При этом необходимо учитывать различие характеристик индикаторных электродов.

Предлагаемый способ измерения полярограмм в плохо проводящих средах может быть применен не только для анализа и исследования этих сред, но также для исследования систем из двух соприкасающихся и несмешивающихся .жидкостей, например, для изучения 45 процессов экстракции. Тем самым способ открывает новые возможности по сравнению с известными.

Пример осуществления способа.

Используется система,состоящая 50 .из двух фаз: водная и органическая. .Водная фаза: 10 мл 0,1 н.раствора соляной кислоты (фон) помешают в полярографическую ячейку и полярографируют. Добавляют 0,5 мл типового у раствора, содержащего 1 мф мл и получают полярограмму восстановления ионов (4 ° 10 М) (кривая 3) . Затем получают полярограмму того же раствора после введения в него 0,02 M 6 диэтилдитиокарбамата натрия (2 мл

0,1 М ДДТК), в котором кадмий образует комплекс, экстрагируемый смесью хлороформа с ацетоном.

Волна кадмия вследствие комплексообразования заметно снизилась (кривые зарегистрированы при расположении электродов в водной фазе).

Органическая фаза: к раствору добавлено 10 мл смеси хлороформ-ацетон (5:2) для экстрагирования комплекса кадмия с ДДТК, Кривая 1 получена при расположении электродов в водной фазе.

Как следует из полярограмм, кон- центрация ДДТК в водном слое уменьшилась, что привело к возрастанию волны ионов кадмия °

Кривая 2 — пара электродов помещена в водную фазу, а другая — в органическую. Сравнение кривых 1 и 2 показывает, что в органическом слое происходит разряд некоторого количества незакомплексованных ионов кадмия, а также возникает новая волна, которую можно отнести к разряду комплекса с ДДТК.

Содержание ионов кадмия в органической Фазе рассчитывают методом добавок. Минимально определяемая концентрация кадмия составляет 1 10 4 Е, относительная ошибка 15%»

Таким образом, измерение полярограмм предлагаемым способом дает информацию о составе и свойствах плохо проводящего раствора, а также обеспечивает возможность производить аналитические работы.в этих системах.

Кроме того, измерения осуществляются при помощи дешевой и доступной аппаратуры, так как исключают необходимость в подборе сопротивлений.

Формула изобретения

Способ полярографического анализа плохо проводящих сред, по которому регистрируют полярограмму исследуемой среды с помощью индикаторного и вспомогательного электродов, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения чувствительности, разрешающей способности и упрощения анализа, к анализируемой жидкости добавляют хорошо проводящий электролит, в который помещают дополнительную пару электродов, на обоих индикаторных электродах устанавливают одинаковый потенциал и последовательно регистрируют суммарную полярограмму обеих жидкостей и полярограмму хорошо проводящего электролита.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Новости полярографии, 1975, Тезисы докладов Ч1 Всесоюзного совещания по полярографии. изд-во Зинатне, Рига, 1975.

2, Делакей П, Новые приборы и методы в электрохимии . М., 1957 (прототип) .

721734

f wA

Еорректор Ю.Мак аренк о

Редактор И.шубина Техред С.Мигай

Закаэ 12 35 Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент ™, г.Ужгород, ул.Проектная,4