Способ инверсионного вольтамперометрического определения гидразина

 

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано при мониторинге воздушной и водной сред предприятий, производящих и использующих гидразин. Сущность: определение гидразина проводят методом инверсионной вольтамперометрии на ртутном пленочном электроде (серебряная подложка) в трехэлектродной электрохимической ячейке. В качестве вспомогательного электрода и электрода сравнения используют хлоридсеребряные электроды. В качестве фонового электролита используют растворы хлорида калия. Концентрирование гидразина в ртутной пленке осуществляют при потенциалах - 1,451,70 В, в течение 60-120 с при продувке раствора инертным газом. Технический результат изобретения - увеличение чувствительности измерения концентрации гидразина, а также повышение точности измерения. 1 табл.

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано при мониторинге воздушной и водной сред предприятий, производящих и использующих гидразин.

Аналогом данного изобретения является способ инверсионного вольтамперометрического определения гидразина, который заключается в получении сигнала гидразина в подготовленной к анализу пробе [1]. Для получения сигнала гидразина используют реакцию его электроокисления на электроде из стеклоуглерода в нейтральной среде, катализируемую радикалом TEMPOL (4-гидрокси-2,2,66-тетраметилпиперидинилоксирадикал).

Недостатками указанного способа определения гидразина являются: - относительно невысокая чувствительность (10^-6 М); - использование труднодоступного, специфического реагента (TEMPOL).

Ближайший аналог (прототип) данного изобретения представляет собой способ, реализованный в работе [2]. Способ заключается в том, что концентрирование гидразина проводят в ртутной капле методами классической и переменно-токовой полярографии при потенциале -1,40 В относительно хлоридсеребряного электрода. Анодное окисление амальгамы гидразиния проводили при линейно-меняющемся потенциале от -1,40 В до начала окисления ртути.

Недостатком указанного метода является невысокая чувствительность измерений за счет низкой эффективности концентрирования гидразина в объеме электрода из-за выбранного потенциала электролиза.

Целью изобретения является увеличение чувствительности измерения концентрации гидразина.

Поставленная цель достигается тем, что при определении гидразина методом инверсионной вольтамперометрии производят его концентрирование на ртутном пленочном электроде при потенциалах -1,45-1,70 В относительно хлоридсеребряного электрода. При потенциалах отрицательнее -1,45 В значительно возрастает эффективность процесса концентрирования гидразина на ртутном пленочном электроде и вследствие этого увеличивается измеряемый сигнал. Это приводит к увеличению чувствительности измерений концентрации гидразина в 2-3 раза по сравнению с аналогами. Но при потенциалах отрицательнее, чем -1,7 В, эффективность концентрирования гидразина резко снижается из-за сильного экранирования поверхности электрода пузырьками водорода, выделяющегося вследствие электролиза водной фазы фонового раствора.

Пример. Аликвоту анализируемого раствора (0,01-1,0 мл) помещают в электрохимическую ячейку, проверенную на чистоту, и добавляют до 10 мл 0,1М хлорида калия. Используют трехэлектродный режим работы, в качестве индикаторного электрода применяют ртутный пленочный электрод на серебряной подложке, в качестве вспомогательного электрода и электрода сравнения - хлоридсеребряные электроды. Концентрирование проводят при потенциале -1,50 B в течении 60 с. Вольтамперограмму регистрируют в интервале потенциалов -0,70-0,40 В. Сигнал тока окисления амальгамы гидразиния наблюдается при потенциалах -0,50-0,60 B в зависимости от концентрации гидразина в растворе. Определяют высоту пика окисления амальгамы гидразиния по трем измерениям. Оценку содержания гидразина в анализируемом растворе проводят методом добавок.

Для проверки правильности определения гидразина были использованы методы амперометрического титрования с платиновым индикаторным электродом по току восстановления йода и фотометрии по реакции с парадиметиламинобензальдегидом. Результаты определения гидразина в водных растворах, полученные различными методами, приведены в таблице. Выбранный диапазон определения гидразина обусловлен чувствительностью методов амперометрического титрования и фотометрии.

Источники информации 1. Xia H.,Yahg D. Voltammetric determination of Hydrazine bassed on catalitic reaction in the presence of 4-hydroxy-2,2,6,6,-tetrathylpiperidinyloxy (TEMPOL) radical. // Electroanalysis.-1997.-V.9.-N 18.-P.1429.

2. Гладышев В.П., Сыроешкина Т.В., Раимжанова М.М. Исследование анодного поведения амальгам аммония и гидразония полярографическим методом. // ж. Физическая химия. -1979.-Т.53. - 8.-С.2087.

Формула изобретения

Способ инверсионного вольтамперометрического определения гидразина в водном растворе путем концентрирования его в ртутной фазе индикаторного электрода и последующего измерения сигнала окисления гидразина из амальгамы, отличающийся тем, что концентрирование гидразина на ртутном пленочном электроде проводят при потенциалах (-1,45) - (-1,7) В относительно хлоридсеребряного электрода.

РИСУНКИ

Рисунок 1