Способ инверсионного вольтамперометрического анализа теллурида свинца

 

Использование: область электроаналитической химии, анализ полупроводниковых соединений. Сущность способа: концентрируют элементы на стеклоуглеродном электроде на фоне 0,005-0,05 М раствора НзРОз. Концентрирование свинца проводят в интервале потенциалов от -1.20 до -1,30 В, а концентрирование теллура - от -0,90 до -1,0 В относительно х.с.э. 1табл 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4843582/25 (22) 29.06.90 (46) 07.07.92. Бюл. !ч 25 (?1) МГУ им. M.Â.Ëoìoíocoâà (72) А.И.Каменев и Е,В,Григорьева (53) 543;253(088.8) (56) Каменев А.И. и др. Особенности определения теллура в присутствии свинца методом инверсионной вольтамперометрии.—

Журнал аналитической химии, 1979, т,39, с.1773-1778.

Изобретение относится к области электроаналитической химии, к анализу полупроводниковых соединений, Известен способ инверсионного вольтамперометрического определения теллура в теллуриде свинца: пробу растворяют в кислотах, вводят фоновый электролит — 1 M

НС!, удаляют из исследуемого раствора кислород током аргона в течение 15-20 мин, проводят электроконцентрирование теллура на графитовом пастовом электроде при потенциале Ea---0,4 В (отн.х.с,э.) в течение 2 мин, а затем последующее анодное растворение электрохимического потенциала, Недостатками известного способа явля- . ются невозможность определения обоих компонентов данным способом, длительность единичного определения теллура (включая время продувания раствора током аргона — до 20-25 мин), невысокая селективность определения теллура по отношению, к свинцу. (s1)s G 01 N 27/48 t 1ЛЦЛ (54) СПОСОБ ИНВЕРСИОННОГО ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЧ ЕСКОГО АНАЛИЗА

ТЕЛЛУРИДА СВИНЦА (57) Использование: область электроаналитической химии, анализ полупроводниковых соединений. Сущность способа: концентрируют элементы на стеклоуглеродном электроде на фоне 0,005-0,05 М раствора НЗРО4, Концентрирование свинца проводят в интервале потенциалов от -1,20 до -1,30 В, а концентрирование теллура — от

-0,90 до -1,0 В относительно х,с.э. 1табл.

2 ил.

Цель изобретения — обеспечение возможности определения обоих компонентов теллурида свинца, увеличение селективности и экспрессности анализа.

Способ включает растворение пробы в кислотах, введение фонового электролита, проведение электроконцентрирования деполяризатора на стеклоуглеродном электроде на фоне 0,05-0,5

М ортофосфорной кислоты. Электроконцентрирование свинца проводят при потенциале электролиза E>-=-1,20...-1,30 В (отн.х,с,э.), теллура — при потенциале электролиза

Еэ=-0,90." 1,00 B.

На фиг.1 представлены вольтамперограммы смеси Pb(ll) — Te(IV); на фиг.2 — зависимости величин инверсионных пиков теллура(!) и(II) и свинца от потенциала предэлектролиза.

Способ обеспечивает возможность определения обоих компонентов теллурида свинца и селективность определения теллура (до молярного соотношения Pb(ll):Te(IV)<300) 1746290 и свинца (до соотношения Те(1Ч):РЬ(!!)<5), сокращение продолжительности анализа до

6-10 мин.

Электроконцентрирование компонентов в системе Pb(ll) Te(IV) при Еэ, более отрица- 5 тельных, чем -0,8 В, на стеклоуглеродном электроде на фоне 0,005-0,05 M ортофосфорной кислоты позволяет получить инверсионные сигналы обоих компонентов и их соединения на электроде, В присутствии со- 10 поставимых количеств свинца (1 1) теллур(И) дает два инверсионных сигнала при потенциалах -+0,5 В, пик а, и -+0,6 В, пик б, (отн.х,с.э.) (кривая 1, фиг.1). Если в растворе находится более, чем 10-кратный избыток 15 свинца (пик б), то пик а не наблюдается (кривая 2, фиг. 1). Пики а и б теллура дости гают максимальной высоты при Еэ -0,9 В (отн,х.с,э.) (фиг.2, кривые 3 и 4), Свинец (11) в присутствии теллура(1Ч) дает сигнал раз- 20 ряда — ионизации при потенциале -0,3 В (отн.х.с.з,) (фиг.1), достигающий максимальной величины при Е =(-1,2)-(-1,30) В (отн.х.с.э.) (кривая 5, фиг,2), разряд теллура при этом не наблюдается, При более 25 отрицательных значениях потенциала электролиза сигнал свинца плохо воспроизводится и его определение затруднено, Величина сигналов теллура(!Ч) в присутствии

Pb(ll) прямо пропорциональна его концен- 30 трации в растворе при Еэ= -0,90...-1,00 В.

Уравнения градуировочных графиков теллура при Срь(п)=5 10 М; to=60 с:

yg(1,8"=0.5З) .10 ) х (n=5, P=0.95 (ЕЭ=О,90 8; у=((1,6 -0.42) 10 ) х (п=5, Р=0,95) (Еэ=1,00 В).

Эти уравнения справедливы до достижения соотношения РЬ:Те=1:1, Сигнал Te(IV) ли- 40 нейно возрастает с увеличением времени электролиза ь от 0 до 100 с. При более положительных или более отрицательныхзначениях Еэ линейная зависимость нарушается, При Срь(!!)> 5 10 М на градуировочных гра- 45 фиках в области малых концентраций Те(И) наблюдается отклонение от линейной зависимости. Начальный участок кривой может быть также описан уравнением .вида у=} Сте(и). Значения коэффициентов k, 50 интервал концентраций Те(И), в котором это уравнение выполняется, и нижняя граница определяемых концентраций Te(IV) зависит от времени предэлектролиза. Так при Ь= 80 с Сн= 5 10 М, при ь = 60 с, 55

Сн=1.10 M а при тих=20 с Сн=2 10 7 M (Срь(1!)=1 10 M). н—

При увеличении количества осадка свинца на электроде происходит расширение интервала потенциалов его растворения: при Срь(в)=З 10 М и t3=60 с разрядионизация свинца происходит от-0,7 до+0,8

В и инверсионный сигнал теллура(И) маскируется сигналом свинца(!1). Для того, чтобы зарегистрировать сигнал теллура(И) в присутствии высоких концентраций свинца (II) в растворе, необходимо до регистрации вольтамперограммы частично растворить осадок свинца с поверхности электрода.

Это можно достичь путем задержки развертки потенциала и наложения менее отрицательного, чем потенциал растворения, осадка свинца. Оптимальные значения потенциала растворения Π— 0,2 8, продолжительность задержки 5-15 с, Градуировочные графики для теллура(!Ч) линейны в области малых концентраций, Наклон градуировочных графиков уменьшается, а интервал линейности расширяется при увеличении концентрации свинца (I!).

При Срь(!!}=-1 10 M CH=1 10 М теллура(И), при Срь(!!)=5 10 М Сн = 1,5 10 М, при

Срь(п) = 1 10 М Сн=З 10 М, Таким обра-7 зом, возможно определение теллура при

300-кратном полярном избытке свинца, Электроконцентрирование компонентов в системе РЬ(11)-7e(IV) по-разному протекает при потенциалах -0,90...-1,00 В и

-1,20Ä,-1,30 8 (отн.х,с.э,), что позволяет проводить селективный электролиз и последовательное инверсионное аналитическое определение теллура (И) и свинца (II) при совместном присутствии на стеклоуглеродном электроде на фоне 0,005-0,05 M ортофосфорной кислоты из одной аликвоты, поскольку сигналы пропорциональны концентрации соответствующего деполяризатора при наличии второго компонента.

Нижняя граница определяемых содержаний свинца зависит от концентрации теллура(И) в растворе: при Ст (и)=5 10 M

Сн=1 10 M при CTe(lv)=1 10 M Сн=2 10

М, т.е. возможно определение свинца при соотношении Те: Pb<5.

Таким образом, инверсионный анализ свинца (II) и теллура (!Ч) при совместном присутствии на стеклоуглеродном электроде на фоне 0,005-0,05 М ортофосфорной кислоты можно проводить при Еэ=

-1,20...-1,30 В и -0,90...-1,00 8 (отн.х,r.,ý.) соответственно, Пример. Навеску образца растворяют по общепринятой методике в кисло.ах, нейтрализуют до рН 5-7, Аликвоту рас г:-.ора помещают в мерную колбу емкостью 25 мл, добавляют 0,25-2,5 мл 5!м ортофосфорной

1746290 кислоты квалификации "ос,ч" и доливают до метки дистиллированной водой. Подготовленную таким образом пробу помещают в стеклоуглеродный тигель, который служит одновременно вспомогательным электродом, опускают рабочий стеклоуглеродный электрод и электрод сравнения (х.с.э.). проводят электролиз при -1,20...-1,30 В в течение 10-60 с при перемешивании и определяют свинец методом добавок, Затем проводят концентрирование теллура при потенциалах -0,90...-1,00 В в течение

20-80 с при перемешивании, останавливают перемешивание, устанавливают значение потенциала 0,0-0,2 В и через 5-.15 с регистрируют вольтамперограммутеллура. Теллур определяют методом добавок, Отклонение от указанных условий определения элементов резко ухудшает метрологические характеристики и затрудняет проведение анализа.

Возможность определения компонентов s системе РЬ(1!) Te(IV) показаны при анализе искусственных смесей (см. таблицу).

Способ прост в исполнении, позволяет определять оба компонента — теллур и свинец из одной аликвоты пробы, при этом не требуется деаэрация исследуемого раство5 ра. Одно определение можно провести за

5-10 мин, Формула изобретения

Способ инверсионного вольтамперометрического анализа теллурида свин10 ца,включающий растворение пробы в кислотах, введение фонового электролита. проведение электроконцентрирования деполяризатора на твердом электроде и последующее анодное растворение элект15 рохимического концентрата, о т л и ч а юшийся тем. что. с целью увеличения селективности и экспрессности анализа, а также обеспечения возможности определения обоих компонентов, электроконцен20 трирование свинца и теллура проводят на стеклоуглеродном электроде на фоне 0,0050,05 М раствора ортофосфорной кислоты, причем свинец концентрируют в интервале потенциалов от -1,2 до -1,3 В, а теллур — в

25 интервале потенциалов от -0,9 до -1,0 В.

1746290

-0,3

-0,5 -0,7 -0,8 -I,j: -I,3 Е, В

Составитель Т. Николаева

Техред M.Ìîðãåíòàë Коррект р В. Гирняк

Редактор Н. Бобкова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2391 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5