Способ вольтамперометрического определения содержания сульфид-ионов в водных растворах
Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для анализа объектов окружающей среды, сточных и промышленных вод. Целью изобретения является обеспечение непрерывного контроля сульфид-ионов в присутствии ионов ртути. Для этого в качестве электрода используется оксид кадмия, причем на нем поддерживается потенциал в интервале +0,5 - 0,6 В (относительно хлорсеребряного электрода сравнения), электрод освещается светом с длиной волны 400-500 нм, а измеряемой характеристикой, по которой осуществляют контроль сульфид-ионов, является фототок. Концентрация сульфид-ионов пропорциональна площади пика на кривой зависимости фототока во времени и определяется по калибровочному графику. 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (s()s G 01 N 27/48
АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
НТ СССР
ГОС Д
ПО 3
ПРИ ГК
К А ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
А. Стрельцов и А.И. Кулак
3.253(088,8) щева В.И. и др. Анализ серусодержаонов в водных системах методом поии. — Заводская лаборатория, 1985, 11, с, 16-17. план Б.Я. и др. Вольтамперометрия ен ного тока. — М.: Химия, 1985.
ПОСОБ ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЧЕ-
ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ
ИД-ИОНОВ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ
Из ской х анализ ных и
Це ние не сутств
В зуется геомет тол щин живает
В (отно ного эл нитель волны 4 стикой, роль за фотото (21) 4 (22) (46) 2 (71) физи госу нина (72) Е (53) 5 (56) Ч щих лигра т, 51, К пере (54)
СКОГ
СУЛ Ь
34285/31-25 .06,88 .11.90. Бюл. ¹ 43 аучно-исследовательский институт о-химических проблем Белорусского рственного университета им. В,И. Леобретение относится к аналитичемии и может быть использовано для объектов окружающей среды. сточромышленных вод и т.д. ью изобретения является обеспечерерывного контроля S — ионов в прии ионов ртути Нд +. честве рабочего электрода испольлектрод из оксида кадмия (Cd0) с ической поверхностью 1-10 см, и 0,1 — 1мм, причем на нем поддеря потенциал в интервале (+0,5)-(+0,6) ительно насыщенного хлорсеребряктрода сравнения). Электрод допбло освещается светом с длиной
0 — 500 нм, а измеряемой характерипо которой осуществляется контонцентрацией S -ионов, является к При отсутствии в анализируемом (57) Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для анализа объектов окружающей среды, сточных и промышленных вод. Целью изобретения является обеспечение непрерывного контроля сульфид-ионов в присутствии ионов ртути.
Для этого в качестве электрода использован оксид кадмия, причем на нем поддерживается потенциал в интервале+0,5 — 0,6 В (относительно хлорсеребряного электрода сравнения), электрод освещается светом с длиной волны 400-500 нм, а измеряемой характеристикой, по которой осуществляют контроль сульфид-ионов, является фототок.
Концентрация сульфид-ионов пропорциональна площади пика на кривой зависимости фототока во времени и определяется по калибровочному графику. 2 табл, растворе S. -ионов фототок равен нулю.
Концентрация S -ионов пропорциональна площади пика на кривой зависимости фототока во времени и определяется по калибровочному графику.
Непрерывный контроль -концентрации
S -ионов осуществляется следующим обра- зом.
Изготавливают CdO-электрод. Для этого порошок CdO прессуется в таблетки, а затем спекается (например, при 10000С на воздухе в течение 6-8 ч). Полученные Cdoэлектроды обладают низким удельным сопротивлением (10 З Ом см). На одну сторону таблетки CdO наносится слой Ga-fnэвтектики и припаивается медный токоотвод, который изолируется от раствора.
Вторая сторона CdO-электрода является рабочей — она контактирует с анализируемым
1608559
45 раствором, В ходе измерений íà CdO-электроде поддерживается потенциал в интервале (+0,5) — (+0,6) В (отн. х.с.э,), В табл. 1 представлены данн .. е о влиянии длины волны Аоблучения и потенциала
Е CdO -электрода на величину регистрируемого фототока, Нижний предел измеряемых концентраций S -ионов в условиях непрерывного определения составляет 107 моль/л. При этом регистрируется фототок в пределах единиц микроампер, что обеспечивает достаточную надежность измерений. Возможна регистрация S -ионов в двух режимах; в режиме качественной индикации при их концентрации 10 моль/л и режиме количественной оценки содержания сульфид-ионов в анализируемом растворе. В последнем случае необходимо произвести предварительную калибровку CdO-электрода. Для этого его последовательно погружают в растворы с известной концентрацией S -ионов и в каждом растворе снимают временную зависимость фототока, Затем определяют количество прошедшего фотозаряда и строят калибровочный график фотозаряд — концентрация сульфид-ионов, Режим накопления используется в том случае, когда анализируемая концентрация
S -ионов меньше практического предела обнаружения. В этом случае электрод без поляризации и облучения выдерживается определенное время в анализируемом растворе. Периодически включается поляризация и облучение, и количество S -ионов определяется по калибровочному графику.
Например, установлено, что при анализе
2 л проточного раствора в режиме накопления регистрируемый фотозаряд составляет
1 мКл. Согласно калибровочному графику это соответствует 10 моль сульфид-ионов.
Следовательно, их концентрация равна
5.10 моль/л, т.е. в два раза меньше практического предела обнаружения, Устойчивость CdO-электрода по отношению к мешающему влиянию ионов Нд
2+ а также других различных катионов и анио5
I
30 нов оценивается следующим образом. Поляризуемый CdO-элек род погружают на 10 мин в раствор, содержащий мешающие катионы и анионы в концентрации 0,1 моль/л, затем промывают водой, погружают в раствор состава 0,1 моль/л K2SO4 +
+0,1 моль/л КОН+ 10 моль/л К23 и на нем измеряют временную зависимость фототока, Соответствующие данные приведены в табл, 2.
Преимуществом предлагаемого способа является достаточная устойчивость измеряемой характеристики (фототока) по отношению к мешающим иОнам: Нд, Ag, Cu +, Fe +, F, СГ и СОз, где происходит отравление электрода. Поскольку измерение даже ничтожно малых токов (1.0 А) как правило можно производить с большей точностью, чем потенциала (10 В), способ является достаточно чувствительным и точным и может быть использован при непрерывном анализе проточных растворов, где концентрация и состав ионов могут существенно варьироваться с течением времени. Преимуществом способа является возможность работы в режиме накопления и анализа S -ионов при их концентрации, меньшей практического предела обнаружения; Это позволяет рекомендовать предлагаемый способ в устройствах интегрального контроля S -ионов сточных, природных и промышленных вод, Формула изобретения
Способ вольтамперометрического определения содержания сульфид-ионов в водных растворах, отличающийся тем, что, с целью обеспечения непрерывного контроля сульфид-ионОв в присутствии ионов ртути, в качестве рабочего электрода использован оксид кадмия (Cdo), на котором поддерживают потенциал в интервале
+0,5 — 0,6 В, причем электрод дополнительно освещают светом с длиной волны 400500 нм, а концентрацию сульфид-ионов определяют по величине фототока.
l608559
Таблица 1
Состав раствора
Величина ототока, мкА, и и
Е, В;Л=450 нм
Л, нм; Е=+0,6 В
Е=+ 0,6В без облучения
500 550 + 0,2 + 0.5
0,8
0,6
350
400 450 маль/Л К2$04+ ,1 моль/л КОН
25 0
20 0
0 0 0 0
20 0 20 30
0 0
25 30,1
1 моль/л К2$04+ ,1 моль/л КОН+
10 моль/л К2$
О, +
Т а б л и ц а .2
Изменение ототока за в емя, с ешающий ион
140
30
18
Отсутствует
Н9 А
Со рез
С!
СОз
102
102
98
100
119
123
124
121
118
120 l 12
112
114
113
112
113
112
96
97
98
96
96
98
81
81
79
63
62
63
61
62
59
63
18
22
21
22
