Способ потенциометрического дифференцированного определения сульфидов и цианидов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

С А Н И Е (ii!947031

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.08.80 (2I ) 2978889/23-26 (51)М. Кл.

С 01 B 17/22

С 01 С 3/08

Q 01 N 27/52 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет (23) Приоритет 05.03. 80 по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.07.82. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 30.07.02 (53) УДК 543.257. . l . .546.221, :546.267 . (088. 8) (72) Авторы изобретения

С. Г. Дятел, Т. К. Тейхриб и Ф. (7l ) Заявитель

Восточный научно-исследовательский (54) СПОСОБ ПОТЕНБИОМЕТРИЧЕСКОГО

ДИФФЕРЕНБИРОВАННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СУЛЬФИДОВ И UHAHHQOB

0,1 н. раствором нитрата ртути с павой электродов платина — вольфрам (2J

Относительная ошибка определения сульфидов 1,2, цианидов 3 . В связи с жестким нормированием концентрации ядовитых сульфидов и цианидов в водах точность данного метода не удовлетворяет производственным требованиям.

Целью изобретения является повышение точности определения сульфида и цианида.

Указанная цель достигается использованием в качестве титранта раствора роданидного комплекса двухвалентной ртути, содержашего избыток роданида калия в отношении К (Ис (СМЬ),); КСЯ =

=1:2-3, и проведением определения при рН среды 9,5-12.

Опытным путем установлено, что в отличие от нитрата ртути, используемого

:в прототипе и имеющего сильнокислую реакцию, этот раствор может быть пригсьговлен щелочным, что позволяет исключить ттопадание кислоты в анализир емый

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам количест- венного определения сульфидов и цианидов при совместном их присут твии, и может быть использовано для определения сульфидов и цианидов в водах коксохимичес5 кого и других производств, в сточных водах газовых заводов, в пульпах флотационных прессов, в водах металлургических и химических комбинатов и др.

Известен способ дифференцированного определения сульфидов и цианидов в промышленных водах путем потенциометрического титрования 0,4-0,5 н. раствором нитрата двухвалентной ртути с платиновым и хлоридсеребряным электродами(1).

Относительные ошибки определения составляют для сульфидов 4,6, для цианидов 3,8%.

Наиболее близким к предлагаемому рй по технической сущности и достигаемому результату является способ ускоренного определения сульфидов и цианидов путем потенциометрического титрования 0,05+.- Ìéüééa:»

ЩЦ» ц „ те .ю углехимический йЖтитут

Таблица1 рН титрвнта

Состояние

4,6

1,4

Раствор

Раствор

Раствор

Осадок

Раствор рН начала ос вждения

11,4

11,4

2,36 и%0 изменение рН раствора от 10,2 до 11 4 в области начала осаждения ЩО из раствора K

Как видно из табл, 1, введение избыт-40 ка роданидв калия в двукратном коли1 честве по отношению к Kq (ИфсйМ4) ! приводит к увеличению устойчивости данного комплексного соединения (Крест.= Is

=5,9-10 (), что выражается в росте рН. осаждения H@0. По-видимому, это связано со смещением ступенчатого равновесия

На основании опытных данных в качестве титранта выбран раствор роданиднОго комплекса двухввлентной ртути, содержащий избыток роданидв калия B отношении Н (Нс (СМЭ)4);Ксй =1:2 (раствор гетрароданомеркуриата калия, содержащий двукратный избыток родвнида калия), имеимекяций рН 10.

В процессе титрования рН остается практически постоянным. K (HQ(CNS) ) К (Нсб (СМВ) ) gcHS влево при увеличении содержания КОМ&

Введение четырехкратного избытка КС S по отношению к К2 Мс((СЮ)4)не сопровождается ростом рН начала осаждения

Hg©, что делает нецелесообразным его использование. При добавлении щелочи

3 947031 4 раствор в процессе титрования и значи- вается при рН 2,3. Таким образом, титтельно повысить точность определения рование половины сульфида и всего циасульфида и цивнида. По условиям приго- нида по прототипу протекает в кислой товления, а также за счет гидролиза среде, что снижает точность их олредераствор нитрата ртути всегда содержит S пения. избыток свободной кислоты. Раствор нит- Результвтыопределения Н S u HCH no

2 рата ртути имеет рН 1,4, »о удалить прототипу занижены зв счет протекания из него кислоту нейтрализацией невоз- титрования в кислой среде. При определе-. можно, так как уже при рН 2,36 выпа- нии 5 и CH" в водах коксохимического дает осадок Нс О. !О производства по прототипу ошибка меньше

ЯВ кислой среде нелетучие ионы S u за счет присутствия больших количеств

-, 1СМ превращаются в летучие молекулы свободного аммиака, облвдакицего буферН25 и НСИ, что пприводит к их частичной ными свойствами. потере и понижению точности определения. С целью устранения недостатков проН апример даже при рН 7 6 3, 7% сульфи 15 To THII в изучена возможность использовадов и 99,4% цианидов находятся в раство- ния родвнидных комплексов ртути для ре в виде летучих H2S и НСЙ, соответст- определения 92 и СМ" . Для их приго вени о. товления используют нитрат ртути и роВ прототипе при титровании имеет двнид квлия, место падение рН от 9,8 до 3, когда 2о Характеристика растворов Нс (Щ ) и оттитровано всего около 50% сульфида; роданидных комплексов ртути в также рН при дальнейшем титровании рН немного начала осаждения Нс О представлены в понижается и титрованне цианида заканчи- табл. 1.

7031 6 (180-190 мВ) - окончанию титрования цианидов (Ч мл), титрование сульфида протекает в одну ступень.

В табл. 2 представлены результаты определения 5 и Chl в пересчете на

HgS u HCN при различных знпчениях рН среды по предлагаемому способу.

Таблица 2

2,1 58

1,300

12,0 2,174

+0,74

+1,з4

12,0

-0,05

2,15

+0,46

0,00

2,116

11,0 2,120

1,150

+0,2

-0,76

2,103

11,0

+1,74

0,00

9,8 2,100 -0,76

2,110 -0,3

+1,30

9,8

+1,56

2,130

2, 180

+0,65

0,00

9,5

-1,33

1,500

2,180

9,5

-17,6

1,236

2,196 +0,74

9,0

-15,40

1,269

0,69

0,00

-13,00

2,1 80

9,0

-30,30

1,67

0,99

8,5

1,92

1,36

-30,30

0,69

-29,00

8,0

4,0 и СМ" не дифференцируются

В связи с тем, что особый интерес представляет определение сульфида и цианида

;при совместном присутствии, нижним пределом рН, обеспечиваюшим правильные результаты определения как сульфида, так и цианида, следует считать 9,5.

Проведение титрования при рН среды больше 1 2 нецелесообразно в связи с большой ошибкой измерения стеклянным электродом (между рН 12 и 13 ошибка равна 70-90 мВ, т.е. 1,1-1,5 ед. рН).

Кроме того, величины скачков потенциалов при рН 13 резко уменьшаются и составляют всего 50-60 мВ для суиьфидов и 30-40 мВ для циаиидов. Это

5 94

Титровоиие на п1иают и заканчивают и щелочной области, что позволяет иси1ючить улетучиваиие H S и НСй. На кривой потенциометрического титрования имеются два скачка потенциала: первый (90100 мВ) соответствует окончанию титрования сульфидов (V мл), второй

Из табл, 2 видно, что титрование

43 раствором тетрароданомеркуриата калия, содержашем двукратный избыток роданида калия, при рН среды ниже 9,5 приводит к получению заниженных по сравне- нию с класспческил методом результатов определения пианида, в то время как реSO зультаты определения сульфида при этом значении рН еше соответствуют таковым, и oIIу инным кл ас с ичес ким методом. П ри рН среды меньше 8,5 результаты определения сульфида .занижены. При дальнейшем уменьшении рН скачки потенциаJIB станови тся 1и мткил1и, не позволяя раздельно ои; .д:; ать сульфид и цианид.

1,320

1,316

1,150

1,170

1,50

1,165

1,168

1,48

7 947031 8 снижает точность ощ еделения сульфида и сульфидов и цианидов в водных расцианида. творах потенциометрическим титроваВ табл. 3 представлена математичес- нием раствора ртути при рН среды кая обработка результатов определения 9,5-1 2.

ТвГ>пицв3 д.= 0,%) (d.= 0,95) 18 0,0077 0,435 t

4 0,003G.

0,435

0,383 15 0,013 0,383 <

+ 0,0067

0,83

1,75

Найдено предлагаемым методом, г/л:

HqS 0,435, НСМ 0,376.

Найдено для сравнения классическими методами, г/л: Н 15 0,433; НС8 0,374.

Относительная ошибка определения

НqS 0,46; НCI4 0,53%

Таким образом, использование в качестве титранта раствора роданидного комплекса двухвалентной ртути, содержащего избыток роданида калия в отношении К 1(К(((СИБ}4): KCNS=1:2> позволяет повысить точность потенциометрического определения сульфида и цианида, Ф ормула изобретения

ВНИИПИ Заказ 5509/31 Тираж 509 Подписное

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, уп. Проектная, 4

Как видно из данных, приведенных в

15 табл. 3, предлагаемый способ обеспечивает получение воспроизводимых и точных результатов определения сульфида и цианида и ие имеет систематической ошибки.

Относительная ошибка определения И-х

Х х100 по предлагаемому способу, вычисленная с помощью статического метода, не превышает для сульфида 0,83, а для цианида 1,75%, Таким образом, относительная ошибка определения сульфида и цианида по предлагаемому способу, соответственно, в

1,45 и 1 7 раза ниже, чем по прототипу.

Пример 1. Проводят определение сульфидов и цианидов при при совместном присутствии в водных растворах.

1-10 мл анализируемого раствора помещают в стакан емкостью 250 мл, добавляют раствор гидроокиси аммония 3s или натрия до рН среды 12 и титруют раствором тетрароданомеркуриата калия, содержащим двухкратных избыток KCNS.

Найдено предлагаемым методом, г/л:

Н19 2,11) HCH 1,17. 46

Для сравнения найдено классическими методами, г/л: HqS 2,11; НСК 1,15.

Относительная ошибка определения

/AS 0%, HCN 1,74%.

Пример 2. Проводят определение 4$ сульфида и цианида в аммиачной воде коксохимического производства.

1-10 мл воды, имеющей рН 9,5, помещают в стакан и титруют 0,05 í. раст- вором тетрароданомеркуриата калия, со- у держащим двукратный избыток. KCN S.

Способ потенциометрического дифференцированного определения сульфидов и цианидов, включающий титрование раствором соли двухвалентной ртути, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности определения, в качестве титранта используют раствор роданидного комплекса двухвалентной ртути, содержащего

2-3-кратный избыток роданида калия, и определение ведут при рН 9,5-12.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Петриченко Е, Д. Определение содержания анионов и аммиака в промышленных водах. - Кокс и химия, 1977, М 3, с. 36-38.

2. Дятел С. Г. Ускоренное потенциометрическое титрование сульфидов и цианидов. — "Кокс и химия", 1979, N 1, с, 27-29 (прототип),