Полярографический способ определенияхлорат-ионов

 

<» 828056

Вава севетвнй

Сациалистичесиих

Республик

ОПИCWНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

«4 .=;л

Ф .«, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Доно IIsIITc;IhIIoc к авт. cIIII y-в (22) Заявлено 04.06.79 (2) ) 2774645 18-25 с присоединением заявки;Vo— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень ¹ 17 (45) Дата опт бликования описания 07.05.8! (51) M. Кл.

G 01 N 27/48

Государственный иое1итр

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 543.253. (088.8) Ьелоус

1

1

Ленина . (72) Авторы изобретения

В. T. Ефимов, Н. С. Шепилов, Г. Г. и Ю. П. Неупокоев (71) Заявитель

Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В. И. (54) ПОЛЯ РОГРАФ И ЧЕСКИ Й СПОСОБ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХЛОРАТ-ИОНОВ

Изобретение относится к области поля. рографического анализа неорганических ионов, в частности к анализу хлорат-ионов в водных растворах на твердых электродах и может быть использовано в аналитической практике, например, для контроля качества электрощелоков при производстве хлора и каустика путем диафрагменного электролиза растворов хлористого натрия

В указанных электрощелоках хлорат-ионы являются нежелательной примесьто.

Известно определение хлоратов в электрощелоках йодометрическим методом !11, который является довольно трудоемким и мало пригоден для автоматического контроля состава производственных электролитов и управления технологичееким процессом производства хлора.

Известен также полярографическнй способ определения хлорат-ионов, включающий катодную поляризацию рабочето электрода с последующим определением концентрации xëoðàò-ионов по высоте катодной каталитической предволны железа (11) Р)

Определение ведут на фоне (0,1 — 2,0) М

ХаС! (NaC1 04) + (5 10 4 — 1 10 з) М

FeClq (FeSO4) с доведением рНдо4,5 — 5,5, добавлением 1-1С! (1-1С! 04), пробу раствора, содержащего хлораты, смешивают с фоновым электролитом в таких соотношениях, чтобы содержание хлоратов в смеси находилоеь в пределах (2 10- — 3 10- - ) М/л, аликвотную часть смеси помещают в элек5 тролизер полярографического датчика и насыщают кислородом путем продувки ее воздухом, при этом катодную поляризацию осуществляют на ртутном капельном электроде относительно насыщенного каломель10 ного электрода сравнения.

На полученной катодной полярограмме каталитическая предволна железа (11), пропорциональная концентрация хлоратов, имеет место в области потенциалов î", 15 — 1,30 до — 1,35 Б. Продолжительность анализа составляет 10 — 15 мин. Степень каталигического влияния С!Оз- на высоту предволны 1.- с" завиеит от концентрации кислорода в исследуемой смеси.

gj9 Метод до.чжен давать большую погрешность, поскольку содержание кислорода в воздухе, особенно в производственных условиях может значительно меняться; кроме того, указанный метод мало пригоден для автоматического контроля из-за необходимости насыщения раствора воздухом и поддержания величины рН.

Целью настоящего изобретения является повьппение точноети н быстродействия

Зо анализа хлорат-ионов.

828050

Таблица 1

Зависимость высоты катодной каталитичсской предволны железа (II) от потенциала предварительной вводной поляризации рабочего электрода

d1=

С NaCI0; =- 8,16 10 -" /И/л, — = 100 мВ/сек.

Высота катодной ката, iil гической иредволиы железа (11), мм

Потенциалы иредвариТс .1ьной янодиой поляризации, В, 11о и/и

0 — 0,4

0 — - 0,6

0 — 0,8

0 — 1.0

1.0 — - 1,2

1,2 - 1,5

2

1.5

5

18

32

158

154

159

Таблица 2

Полярографическое определение концентрации (Х) в сопоставлении с объемным методом (а = 0,95) Результаты полярографнческого анализа

Х, М/л (объемный метод) - Е отн.

Ь /о

Х, М/л

ЛХ

1,392 10

1,722 0

1,925 10

2,752 10

1,606 10!

1.236 10

1,262 10

1,378 10

3,579 10

1.866 10

4,439 10

6,346 10

1,632,10

1,224 1О

1,250 10

1,387 10

2,2

1.5

3,5

4,6

2,571

2,571

2,306

2,306

6

1 о

3

Цель достигается тем, что 13 известном способе определения хлорат-ионов полярографическим методом перед катодной поляризацией рабочий платиновый электрод поляризуют анодно в области потенциалов от —,1,0 до +1,2 В, относительно графито ного электрода сравнения.

В результате анодной поляризации стационарного платинового микродискового электрода происходит адсорбпия растворимых элсктроактивных гидрокомплсксов железа (11), присутствующих в производственных электролитах, на платине, а также насыщение электродной поверхности и приэлектродных слоев раствора кислоро дом при электролитическом разложении гпдроксильных ионов. 1-1а катодной полярограммс, зарегистрированной после анодпой поляризации рабочего электрода, сконцентрированные на электроде гидрокомплексы желсза (I I) восстанавливаются в области потенциалов — — 0,40)> Š— 0,65 В до гидрокомплексов железа нулевой валентности, которые окнсляются хлорат-ионами в исходные гидрокомплексы железа (El), в рсзультатс чего и наблюдаетея каталитическая волна, амплитуда которой, отвечающая Ги,а„= — 0,55 В, пропорциональна концентрации хлоратов в р:..С!13ОРС.

При предварительной анодной поляризации рабочего электрода в области потенциалов +0,4 (Е (+1,0 В, когда кислород на платинс сщс нс выделяется (ионы 01-1 окисляются при F. +1.0 В), катодпая каталитическая предволна железа (II) сильно занижена (табл. 1) .

Таким образом, режим анодной поляризации при Е + 1,0 В является в предлагаемом способе оптимальным, достаточным для получения сходимых результатов (табл, 1, высоты волн № 4, 5, б).

Способ осуществляют следующим образом.

В электролитиче кую ячейку полярографического датчика помещают аликвотную часть производственного раствора, рабочий электрод поляризуют анодно от - -1,0 до

+1,2 В при скорости поляризующсго напряжения 100 м В/сек. после чего регистрируют катодную полярограмму от — 0,3 до

--0,8 В при той жс скорости поляризующего напряжения. Концентрацию хлоратов оп рсдсляют по величине амплитудного значения тока каталитической предволны желе3a (II) иа диаграммной ленте, градуированной в М/л Na(:I О,.

Для конкретного выполнения анализа были использованы 4 производственных. раствора с концентрациями NaCI О, 1,632

10 2. 1 224 10-з. 1 250 10 4. 1 387 10-" М/3

Контрольныс измерения хлоратов проводили методом объемного йодометрического анализа. Результаты определения представлены в табл. 2.

35 И". таблицы 2 видно, что погрсшность определения хлоратов при их концентрациях порядка 10 М/л на фоне концентрированных электролитов в данном способе не превышает обычной полярографической

40 погрешности (+4,6 о отн.), что связано с наличием постоянной плотности О на платиновом микродиске и в приэлектродном слое, кроме того, в данном способе не требуется специальный фон, анализ проводится непосредственно в пробе, которую нег необходимости строго дозировать; продолжительность анализа не превышает 15 сек, что еоздает реальные возможности для автоматического контроля концентрации хлоратов непосредственно в производственных электролитах.

828056

Формула изобретения

Составитель И. Клешнина

Редактор T. Глазова Техред И. Заболотнова Корректоры: P. Беркович и О. Силуянова

Заказ 3140,Тираж 915 Изд М 296

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Загорская типография Упрполнграфиздата Мособлпсполкома

Полярографический способ определения хлорат-ионов, включающий катодную поляризацию рабочего электрода с последующим определением концентрации хлоратионов по высоте катодной каталитической предволны железа (II), отлич ающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия анализа, перед катодной поляризацией рабочий платиновый электрод поляризуют анодно в области потен6 циалов от + 1,0 до + 1,2 В относительно графитового электрода сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5 1. Бородулина E. К., Шрайбман С. С.

Технический анализ и контроль электрохимических производств неорганических веществ. М., «Химия», 1973, с. 128 — 133.

2. Рувинский О. E., Гурьян Я. И., Неве1о рова А. K., Лобанова Т. Н., Ж. «Аналитическая химия», 1975, т. 30, вып. 3, с.

624 — 626 (прототип).