Состав мембраны ионоселективного электрода для определения активности ионов серебра в цианидных растворах

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик а 966579 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Завалено 30.12.80 (21) 3242228/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет—

Опубликовано 15.10,82.. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 15.10.82 (5l )M. Кл.

G 01 N 27/30

9ВударстВОиый комитет

СССР

llo девам изооретеиий и открытий (53) УДК 543.257 (088.8) О. М. Петрухин, P. М, Казлаускас, В. П. Янкаускас, Э. Н..Авдеева,.:. и Г.-В. М, Цеханавичюс 1

Вильнюсский ордена Трудового Красного Знамени и ордена Дружбы....:,,народов государственный университет им. В. Капсукаса и Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени химико: .:,. - -"- - " технологический институт им. Д. И. Менделеева (72) Авторы изобретения (71), Заявители (54) СОСТАВ МЕМБРАНЫ ИОНОСЕЛЕКТИВНОГО ЭЛЕКТРОДА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

АКТИВНОСТИ ИОНОВ СЕРЕБРА В ЦИАНИДНЫХ РАСТВОРАХ

Изобретение относится к ионометрии, в частности к ионоселективным потенциометрическим электродам, и может быть использовано для аналитического контроля содер- . жания Ag в виде дицианаргентат иона в

5 электролитах гальванических ванн, применяемых в электронной, радиотехнической и др. отраслях промышленности.

Известен электрод для определения серебра в виде Ag+ ионов, мембраны которых ® изготовлены на основе сульфида серебра (1).

Однако такие мембраны нечувствительны к ионам Ag(CN),.

Наиболее близким к предлагаемому является жидкостная мембрана ионоселективного электрода для определения концентрации золота в цианидных растворах на основе электродно-активного вещества. Мембрана представляет собой 1 10 з М раствор дицианаурата тетрафениларсония в нитробензоле {2).

Известный электрод является жидкостным, его конструкция сложна, неудобна в изготовлении и в эксплуатации (требуется частая замена чувствительной мембраны или периодическая заливка жидкого ионообменника).

Кроме того, происходящее постепенное растворение ионообменника загрязняет анализируемые растворы и обуславливает нестабильность потенциала электрода.

С помощью этого электрода определяют общее содержание комплексных ионов

Au(CN) и Ag(CN)q, затем подкисляют раствор до рН - 3 для разрушения цианидного комплекса серебра, определяют содержание

Ао(СМ) и по разности потенциалов (л Е ) электрода определяют Ag(CN) q т.е. с помощью Au — ИСЭ нельзя осуществить прямое определение серебра..Из-за этого увеличивается погрешность и продолжительность определения серебра. Кроме того, при подкислении цианидных растворов выделяется синильная кислота.

Цель изобретения — повышение точности определения.

Поставленная цель достигается тем, что в составе мембраны ионоселективного электрода для определения активности ионов серебра в цианидных растворах на основе органи966579

Таблица 1

Посторонний . ион CNS CN

2 2-! г.

HC(CN)4! Cu(CN)a I Fe(CN) ) 2е(СН)е)ЕЕЬ(СеН,О,)OHI

Коэффициент селективности

Ag (CN) 2/х

1,6 10 2,5 10 4 l 4.10 1 4 0 10 4 3,0 10-5 2,9 10-2 1,1-10 4 ческого электродноактивного вещества, мембрана дополнительно соедржит поливинилхлорид и дибутилфталат в качестве связующего, а в качестве электродноактивного вещества использован ионный ассоциат цианидного комплекса серебра с тетрадецилфосфонием в следующих количествах, вес,%:

Ионный ассоциат цианидного комплекса серебра с тетрадецилфосфонием 0,25 — 2,46

Дибутилфталат 68,28-69,82

Поливинилхлорид 29,26 — 29,93

Электрод состоит из корпуса поливинилхлоридной трубки, на торец которой с по- 15 мощью 10%-ного раствора поливинилхлорида в циклогексаноне приклеена мембрана указанного состава и вставлен токоотводящий

Ag/AgCl электрод. В корпус залит приэлектродный раствор на фоне 045 М.

Пример. Ионоселективную мембрану готовят следующим образом;

Берут 0;0675 г тетрадецилфосфония бромистого, растворяют в 2 мл хлороформа и встряхивают с 2 мл раствора дицианаргентата калия в 0,45 М растворе сульфата натрия.

Концентрация Ag(CN) водной фазы превышает концентрацию тетрадецилфосфония бромистого на порядок. Продолжительность контакта фаз при встряхивании 20 мин. После расслаивания органическую фазу отфильтровывают через бумажный фильтр, смешивают с 2 мл дибутилфталата и 9 мл раствора 10%-ного поливинилхлорида в циклогексаноне. Смесь вылиУ вают на плоскую круглую стеклянную поверхность диаметром 80 мм для медленного удаления растворителя при комнатной температуре. Через 3 сут поливинлхлорид пластифициАнионы CI, NO, SO4, СОЗ, РО4, S Оз, 2C4H4O„, а также трилон Б не мешают опре- 50 делению серебра до мольного соотношения анион /дд(СИ) = 10000. Для концентрации серебра 10 г(ион/л время отклика электрода (промежуток времени когда потенциал достигает равновесного значения) в пределах 30 с, ss а для концентрации 10 и 10 6 -ион/л

3,5 мин, соответственно. Срок жизни электрода 2 мес. руется в эластическую пленку толщиной 05— е 0,8 мм с внедренным электродно-активным веществом — ионным ассоциатом (С, OH» ) „Р+

+ Ag(CN) . Из пластифицированной пленки вырезают диски 9 мм диаметром и приклеивают к плоскому торцу поливинилхлоридной . трубки i0%-ным раствором поливинилхлорида в циклогексаноне. . Мембранный потенциал измеряют, применяя гальванический элемент вида

Ag/Ag C I Раствор сравнения Мембрана

1 ° 10 л ион/л Ая(СИ)

Стандартный, KC I (ÍÀÑ) или анализируе- AgCI/Ag мый раствор и установку, состоящую из потенциометра

Р37-1 и рН-метра 121 в качестве высокоомного нуль индикатора. В качестве внешнего электрода сравнения применяют проточные: хлорсеребрянные электроды ЭВЛ вЂ” 1МЗ.

Электродная функция В = f (IgCAg(CN) g в цианидных растворах линейна в широком интервале концентраций металла и приведена на чертеже.

Наклон функции близок к нернстовскому однозарядного иона и составляет 56 — 58 мВ.

Дрейф в течении суток + 5 мВ. Предел обнаружения серебра 5,25- 10 г-ион/л, электродный потенциал остается постоянным в интервале рН = 65 — 12,5.

Методом смешанных растворов при постоянной концентрации постороннего иона и переменной концентрации Ag(CN) 2 изучено влияние. посторонних ионов на электродйую функцию Ag(CN) -ИСЭ.

Установленные коэффициенты селективности приведены в табл. 1.

Предлагаемая мембрана ионоселективного электрода используется для определения серебра в цианидных электролитах. Состав электролита, г/л: Ag (в виде AgGN) 25 — 45; KCN

30 — 45; Кг СОз 30 — 93.

Анализ электролитов проводят методом градуированной кривой. Исходный стандартный раствор серебра готовят растворением навески KAg(CN) (19,9 мг/мл) на фоне

0,45 М Na>SO4, а раствора с меньшей конТаблица 2

Потенциометрический метод с Ag(CN) q-ИСЭ (и = 9, Р = 095) Роданометрический метод (n = 3) 37,88 + 0,41

41,33 + 0,46

26,01 + 0,42

38,40

0,014

0,014

40,56

0,021

26,75

Изменение концентрации ионоактивного вещества в пластифицированной мембране от 0,25 до 11,16% не оказывает существен- 25 ного влияния на характер линейной функцйи и свойства Ag(CN) > — ИСЭ. Предел обнаружения серебра при этом не меняется и остается равным 5,25 10 r -èîí/ë Ag.

При концентрации тетрадецилфосфония ме- 5р нее 0,25% электрод не работает. Поэтому за нижний предел ионоактивного вещества принята концентрация тетрадецилфосфония 0,25; это соответствует следующему количественному соотношению компонентов в мембране, 35 вес.%: ионный ассоциат 0,25; дибутилфталат

69,82; поливинилхлорид 29,93.

Мембрана с концентрацией ионоактивного вещества 2,46% более длительное время удерживает первоначальные характеристики электрода, а также значения потенциалов более стабильны, чем у электродов с меньшими концентрациями ионоактивного вещест. ва в мембоане. Мембрана с концентрацией ионоактивного вещества до 11,16%(это соответствует следующему количественному соотношению компонентов в мембране, вес.%: ионный ассоциат 11,16; дибутилфталат

62,19; поливинилхлорид 26,65) имеет те же характеристики и свойства, как и с концентрацией 2,46%. Поэтому оптимальная кон50 центрация электродно-активного вещества

2,46%, это соответствует следующему количественному соотношению компонентов, вес.%: ионный ассоциат 2,46; дибутилфталат 68,28, поливинилхлорид 29,26.

Использование пластифицированной мембраны на основе ионного ассоциата ((С, () Н, ) 4 PAg (CN) р ) в Ag (CN) р Ag (CN) гИСЭ позволяет проводить прямое потенциометрическое определение в сложных по составу цианидных растворах.

Анализ при помощи предлагаемого электрода отличается быстротой хорошей воспроизводимостью и не сопровождается выделением токсических веществ. Использование пленочной мембраны устраняет недостатки, присущие жидкостным мембранам, т.е. сложность конструкции,необходимость примснсния специальной пористой перегородки и частой замены чувствительной мембраны, нестабильность потенциала электрода.

Формула изобретения

Состав мембраны ионоселективного электрода для определения активности ионов серебра в цианидных растворах на основе органического электродноактивного вещества, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, мембрана дополнительно, содержит поливинилхлорид и дибутилфталат в качестве связующего, а в качестве электродноактивного вещества использован ионный ассоциат цианидного комплекса серебра с тетрадецилфосфонием в следующих количествах, вес.%:

Ионный ассоциат цианидного комплекса серебра с тетрадецилфосфонием

Дибутилфталат

Полив инилхлорид

0,25 — 2,46

68,28 — 69,82

29,26 — 29,93

5 966579 6 центрацией — последовательным разбавлением гальванического элемента измеряют через . исходного водным раствором Na SO4 до . 3 мин после погружения электродов в растконцентрации 0,45 M. Анализируемый раствор вор. разбавляют в 10 раз и 1 мл так полученного Результаты определения серебра (г/л) в раствора переносят в колбу емкостью 50 мл, 5 цианидных электролитах потенциометрическим

Добавляют определенный объем раствора методом с Ag(CN)z — ИСЭ ипоОСТУГ0.054.076

NaqSO4 до получения 0,45 М и раствора. Раст- приложение 57 (роданометрический метод) вор перемешивают магнитной мешалкой, ЭДС приведены в табл. 2.

966579

Составитель И. Рогаль

Техред М. Гергель

Корректор М. Демчик

Редактор Н. Киштулинец

Подписное

Заказ 7834/61 Тираж 887

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лакшминараянайах Н. Мембранные электроды. Л., "Химия", 1979.

2. Шавня Ю. В. и др. Определение золота в цианидных растворах жидкостным ионоселективным электродом. ЖАХ, т, 33, 1978 (прототип).