Способ вольтамперометрического анализа

 

(n)918837

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-.ву (22) Заявлено 190380 (21) 2895825/18-25

Союз Советских

Социалистических

Республик (51)М Кл з

G 01 N 27/48 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Гоеуларствеииый комитет

СССР но «евам изобретений н открытий

Опубликовано 070482. Бюллетень Мо 13 (3l УДК 543. 253 (088. 8) Дата опубликования описания 070482

1 и Г.И.Железняк ) т",,"„ì.: ;:,Ë:"- -е" : (72) Авторы изобретения Я)Ц4Я " р .g

H

H 3 в<Я ЩД и т о

Кемеровский научно-исследовательский промышленности Кемеровского научно-пр объединения "Карболит" (71} Заявитель (54 ) СПОСОБ ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

Изобретение относится к аналитической электрохимии, точнее к вольтамперометрическому анализу и может быть использовано для анализа различных компонентов смесей и веществ.

Известен способ вольтамперометрического анализа (амальгамной полярографии с Накоплением - АПН) путем концентрирования металлов из раствора на стационарном ртутном электроде при постоянном потенциале с последующим их электроокислением из амальгамы при лйнейно меняющемся потенциа.ле. При этом металлы из амальгамы последовательно электроокисляются, образуя пики анодного тока на вольтамперной кривой, по величине которых определяется количество анализируемого вещества (1).

Недостатком данного способа явля-, ется невысокая точность анализа близких по свойствам веществ, пики анодных токов которых плохо разрешены..

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является спо соб вольтамперометрического анализа, включающий концентрирование определяемых веществ на стационарном ртутном электроде и последующее их анодное растворение при линейном измене", нии потенциала с одновременной регистрацией тока и с остановкой указанного изменения потенциала по достижении током максимального значения.

Растворение сконцентрированных на электроде веществ идет при постоянном для каждого вещества потенциале — потенциале пика на кривой токпотенциал или ток-время. Это позвоI ляет повысить сигнал одного вещества и улучшить разделение близких по свойствам веществ при их одновременном присутствии в растворе (23.

Недостатком способа является то, что при растворении данного вещества происходит частичное растворение следующего (по потенциалу электрорастворения) вещества, что снижает точность анализа.

Целью изобретения является повышение разрешающей способности и точности анализа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу вольтамперометрического анализа, включающему концентрирование определяемых веществ на стационарном ртутном электроде и последующее их анодное растворение при линейном изменении потенциала с одновременной регистрацией тока и с

918837 остановкой указанного изменения потенциала по достижении током максимального значения, перед остановкой изменения потенциала производят возврат потенциала в сторону увеличения его отрицательных значений в пределах области растворения определяемого вещества.

На чертеже приведена блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Устройство состоит из электрохимической ячейки 1, блока 2 начальных потенциалов, генератора 3 линейного потенциала, измерительного сопротивления 4 регистратора 5, индикатора 5 б экстремума, предохранительного блока 7, пусковогО блока 8, реле 9 времени, блока 10 возврата потенциала.

Способ реализируется следующим образом. 20

На электрохимической ячейке 1 с помощью блока 2 начальных потенциалов задают определенный начальный потенциал, например потенциал накопления при работе с предварйтельным концентрированием в виде амальгамы. После выдержки в течение вре. мени, необходимого для концентрирования определяемых веществ, включают генератор 3 линейного потенциала, предварительно установив анодное направление измен ния потенциала (в сторону уменьшегия отрицательного потенциала).

Напряжение на электромеханической ячейке 1 начинает линейно увеличиваться. Ток, протекающий в цепи ячейки, создает на измерительном сопро, тивлении 4 падение напряжения, которое поступает на регистратор 5 и записывается им как функция потенциала электрода или как функция времени от момента первоначального включения генератора линейного напряжения.

При достижении потенциала окисле.ния наиболее электроотрицательного 45 вещества анодный ток в цепи ячейки возрастает, достигая максимума, а затем убывает; образуется пик анодного тока.

В момент достижения максимального 50 значения срабатывает индикатор 6 экстремума, его сигнал через предохранительный блок 7 попадает в пусковой блок 8, вызывая остановку изменения потенциала. Одновременно сигнал поступает в реле 9 времени, запуская его, и в блок 10 возврата потенциала, воздействуя через него на блок 2 начальных потенциалов, вызывая резкое изменение потенциала íà ячейке в обратную сторону (в сторону увеличения отрицательного потенциала).

Потенциал электрода принимает постоянное значение, но более отрицательное, чем потенциал пика первого из определяемых веществ. При этом потенциале и происходит окисление пер-вого вещества, еще оставшегося в электроде. Через определенное время, когда все вещество окислится и анодный ток упадет до нуля, реле 9 времени возвращается в исходное состоI яние выдавая сигнал пуска в пусковой блок 8, который вновь включает генератор 3 линейного потенциала, и продолжается регистрация вольтампефной криивой. Одновременно сигнал от реле ,:времени поступает в предохранительный блок 7, переводя его на корот" кое время 0,1-0,5 с в состояние, в котором оно не пропускает импульсы от индикатора 6 экстремума, что предотвращает срабатывание системы от всплеска емкостного тока, происходящего после включения генератора .3 линейного потенциала. Затем предохранительный блок 7 возвращается в исходное состояние и весь описанный цикл работы устройства повторяется.

Проверка способа на реальных трудноразделимых системах.

В таблице приведены данные допустимых соотношений компонентов реальных трудноразделимых смесей, еще определяемых предлагаемым способом, AIIH и известным способом.

Анализ проводится на ртутном пленочном электроде с толщиной пленки

20 мк при скорости изменения потенциала 400 мВ/мин, с концентрацией анализируемого компонента 1-10 м/л, время накопления 20 мин.

Как видно из таблицы, при оценке разрешающей способности по допустимым соотношениям концентраций, предлагаемый способ дает увеличение

Разрешающей способности в 2-.3 раза по сравнению с известным. При этом достигаемая точность определения составляет 3-6 относ. 4. Продолжительность анализа по сравнению с известным способом увеличивается лишь на

1,5-2 мин..918837

Допустимые соотношения компонентов

Фоновый раствор

Разделяемая система

По методу АПН По известному По предлагаемому способу способу

1:150

1: 400

1з1300

Pb-ТВ

0,1 и. NaOH

Pb-Sn

0,1 н. ИН+Сй

0,1 н ° ИН40Н

1:900

1:130

1:1000

1: 300

1! 100

1г30

1з200

ТЙ -Сц

1:50

1 H. КОН

1 H. .НСЙ

0,1 í. NaOH

1:500

1:15

Вi-Sb

Bi-Sb

1:60

1г7

ВНИИПИ Заказ 2128/26 Тираж 883 Подписное я 4

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна

Формула изобретения потенциала производят возврат потенциала в сторону увеличения его

Способ вольтамперометрического отрицательных значений в пределах анализа, включающий концентрирова- области растворения определяемого ние определяемых веществ на стацио- вещества. нарном ртутном электроде и последую- Источники информации, щее их анодное растворение.при ли- 25 принятые во внимание при экспертизе нейном изменении потенциала с одно- 1. Брук Б. С. Пол ярографические временной регистрацией тока и с ое- методы. "Энергия", 1972, с. 160. тановкой указанного изменения потец-, 2 ° Иголинский В.А., Башкатов В.3. циала при достижении током максималь- и Заичко Л.Ф. Полярограф высокой разного значения, о т л и ч а ю щ и и - 30 решающей способности для амальгамной с я тем, что, с целью повышения полярографии и его применение. Извесразрешающей способности и точности тия Томского политехнического инстианализа, перед остановкой изменения тута, 1964, т. 128, с. 27.