курсач (Определение окислителей с помощью молибденокремневой и молибдофосфорной гетерополикислот иммобилизованных на различных носителях), страница 3

Необходим тщательный контроль условий анализа, т.к. окраска зависит от температуры, времени, количества хлорида и серной кислоты.Такие же трудности и в методе с дифенилсульфоновой кислотой и дифенилбензидином.15При использовании полярографического метода определения для нейтральных и щелочных рас творов на ртутном катоде не наблюдается волны восстановления нитрата, однако если в растворе присутствуют некоторые высокозаряженные ионы – лантана, уранила, молибдата, церия, - то потенциал восстановления нитрата смещается в более положительную облас ть. Также используют каталитическое дейс твие нитрата, вызывающее увеличение высоты второй волны при восстановлении ионов молибдена.163.

Экспериментальная часть3.1 Аппаратура1) Колориметр “Спектрон”2) Аналитические весы “ВЛР-200П”3) Вибросмеситель “Экрос”4) Перистальтический насос “PP 304”3.2 Реагенты1) Раствор K2 Cr2 O7 (0,01М) приготовленный по точной навеске.2) Раствор антимонил тартрата калия (1 мг/мл)3) Раствор гидрофосфата натрия (с конц.

по фосфору 1г/л) приготовленныйпо точной навеске4) Раствор серной кислоты (4,2М)5) Раствор молибдата аммония (10%)6) Раствор аскорбиновой кислоты (10%)-27) Раствор α-СМКК (10 M) приготовленный по точной навеске..8) Растворы HCl (1М; 0,1M), фиксанал-49) Раствор NaNO3 (10 M) приготовленный по точной навеске.-210) Раствор KMnO4 (10 М) приготовленный по точной навеске-311) Спиртовой раствор три-н-октиламина (5·10 М)12) Раствор парафина в толуоле (2,5%)13) Пенополиуретан (ППУ, торг. марка 5-30)14) Целлюлозные фильтры (d=25мм)3.3 Сорбция восстановленной формы молибденокремниевой кислоты на пенополиуретанеРанее было показано, что сорбция ГПК на пенополиуретане максимальнав интервале pH 2,5-5М HCl.-4В колбы на 25 мл вносили 5 мл 0.92·10 М раствора α-СМКК, 10 мл HC l0,1M и доводили до метки водой.

Сорбцию проводили в статическом режиме.17Для этого сосуд с исследуемым раствором помещали таблетку ППУ (диаметр16 мм, высота 4 мм, масса 0,03 – 0,08 г), прожимали ее с теклянной палочкойдля удаления пузырьков воздуха и встряхивали сосуд на вибросмесителе до установления сорбционного равновесия (30 мин.). Таблетки ППУ высушивалимежду листами фильтровальной бумаги и измеряли значения коэффициентовдиффузного отражения (λ=720нм).3.4 Сорбция восстановленной формы молибденокремниевой кислоты на парафинизированных целлюлозных фильтрах-5В колбы на 25 мл вносили растворы α-СМКК для получения 2·10 М,12,5 мл HCl 0,1M, добавляли 0,4 мл 5·10-3 М раствора три-н-октиламина и доводили до метки водой. Сорбцию проводили в динамическом режиме. Для этого раствор пропускали с помощью перестальтического насоса со скоростью 2мл/мин через ячейку с фильтрами, обработанными 2,5 % раствором парафина втолуоле.

Фильтры высушивали на воздухе и измеряли значения коэффициентовдиффузного отражения (λ=720нм).3.5 Сорбция восстановленной формы молибдофосфорной кислоты на целлюлозных фильтрахВ мерные колбы на 25 мл вносили по 0,2 мл стандартного раствора гидрофосфата натрия с концентрацией фосфора 1 г/л, 1,2 мл раствора серной кислоты, 1,5 мл 10%-ого раствора молибдата аммония, 0,9 мл раствора 4,2 М серной кислоты, 1 мл аскорбиновой кислоты, 0,2 мл раствора АМТ, 0,4 мл спиртового раствора три-н-октиламина и доводили объем водной фазы бидистиллированной водой до 25 мл. Растворы с помощью перистальтического насоса пропускали через ячейку с мембранным фильтром, со скоростью 2 мл/мин.

Фильтры высушивали на воздухе и измеряли значения коэффициентов диффузногоотражения (λ=720нм).183.6 Взаимодействие восстановленной формы молибденокремниевой кислоты, иммобилизованной на пенополиуретане, с перманганатомВ колбы на 25 мл вносили различные объемы раствора KMnO 4 (получали концентрации 1·10-6 M, 3·10-6 M, 6·10-6 M, 12·10-6 M), 12,5 мл 1M HCl и доводили до метки водой. В конические колбы помещали полученные растворы итаблетки ППУ.

Прожимали таблетки с теклянной палочкой для удаления пузырьков воздуха и встряхивали колбы на вибросмесителе до установлениясорбционного равновесия (30 мин.). Таблетки ППУ высушивали между листами фильтровальной бумаги и измеряли значения коэффициентов диффузионного отражения (λ=720нм).3.7 Установление времени сорбционного взаимодействия-3Для этого в колбы на 25 мл вносили 1,25 мл 1·10 M раствора K2 Cr2 O7 ,12,5 мл 1M HCl и доводили до метки водой.

В конические колбы помещали полученные растворы и фильтры с сорбированной МФК. Встряхивали колбы навибросмесителе в течении различного времени. Фильтры высушивали на воздухе и измеряли значения коэффициентовдиффузионногоотражения(λ=720нм).3.8 Взаимодействие восстановленной формы молибденокремниевой кислоты, иммобилизованной на парафинизированныхцеллюлозных фильтрах с нитратомВ колбы на 25 мл вносили различные объемы раствора NaNO 3 (получали-4-3концентрации 1·10 M, 5·10 M), 12,5 мл 1M HCl и доводили до метки водой. Вконические колбы помещали полученные растворы и фильтры с сорбированнойМКК.

Встряхивали колбы на вибросмесителе до ус тановления сорбционногоравновесия (30 мин.). Фильтры высушивали на воздухе и измеряли значениякоэффициентов диффузионного отражения (λ=720нм).193.9 Взаимодействие восстановленной формы молибденофосфорной кислоты, иммобилизованной на целлюлозных фильтрахс бихроматомВ колбы на 25 мл вносили различные объемы раствора K2 Cr2 O7 (получали-6-5-5-5концентрации 5·10 M, 1·10 М, 5·10 M, 10·10 М), 12,5 мл 1M HCl и доводилидо метки водой. В конические колбы помещали полученные рас творы и фильтры с сорбированной МФК.

Встряхивали колбы на вибросмесителе до установления сорбционного равновесия (30 мин.). Фильтры высушивали на воздухе иизмеряли значения коэффициентов диффузионного отражения (λ=720нм).204. Обсуждение результатовРассчитывалась разница ∆F между значениями F, полученными послеокисления ГПК и начальными значениями F. По полученным данным строилиграфик зависимости ∆F от концентрации окислителя.4.1 Изучение взаимодействия чувствительного датчика, на основе молибденокремниевой кислоты, с перманганат и нитратанионамиНами было изучено влияние концентрации перманганата на аналитический сигнал – значения ∆F720 (рис.6).

Зависимость прямолинейна в диапазонеконцентраций перманганата от 1·10-6 М до 6·10-6 М. После чего зависимостьвыходит на плато, что свидетельс твует о количественном окислении иммобилизованной молибденокремниевой кислоты.F141210864202468101214c MnO 10-6 , M4Рисунок 6. Зависимость ∆F720 от концентрации перманганата калия(носитель ППУ, V=25 мл, c МКК=2·10-5, cH+=1M (HCl))21Таким же образом было изучено влияние концентрации нитрата на аналитический сигнал – значения ∆F720 (рис.7).

Зависимость прямолинейна в диапазоне концентраций нитрата от 0,5·10-5 до 5·10-5 М.F0,200,180,160,140,120,100,080,060123456-5cNO 10 , M3Рисунок 7. Зависимость ∆F720 от концентрации нитрата натрия(носитель ППУ, V=25 мл, c МКК=2·10-5, cH+=1M (HCl))4.2 Изучение взаимодействия чувствительного датчика на основе молибденофосфорной кислоты, иммобилизованной на фильтре, с бихроматомБыло установлено, что время взаимодействия чувствительного элементана основе молибденофосфорной кислоты с раствором бихромата не превышает30 минут (рис.

8).22Рисунок 8. Зависимость ∆F от времени взаимодействия МКК с раствором бихроматаРассмотрено влияние различных концентраций бихромата на аналитический сигнал. Полученные данные предс тавлены в таблице 4.Таблица 4Сравнение изменения значений функции Гуревича-Кобелки-Мунка (∆F)при использовании различных носителей.cCr2O7, М∆F на мембранныхфильтрах0.98∆F на ППУ1.705·10-61·10-50.071.975·10-51.022.631·10-40.174.00Из полученных данных можно сделать вывод, что пенополиуретан с иммобилизованной МКК является наиболее чувствительным датчиком для бихромата, чем сорбированная на целлюлозных фильтрах МФК.Сопоставляя полученные результаты можно выявить взаимосвязь междузначениями с тандартных потенциалов окислителей (таб. 5) и их минимальноопределяемой концентрации.

Так, например, можно определять 1·10-5-6М пер--5манганата, 0,3·10 М бихромата и 0,5·10 М нитрата.23Таблица 5Значения стандартных электродных потенциалов для полуреакций восстановления изученных окислителей.-ОкислительMnO4Eº, В+1,40Cr2 O72-+1,33NO3-+0,96245. Выводы1. Изучено взаимодействие чувствительных датчиков, на основе молибденокремниевой кислоты и молибденофосфорной кислоты с окислителями.2. Определена область линейности градуировочного графика для перманганата-6-6-5-5(от 1·10 М до 6·10 М) и нитрата (от 0,5·10 до 5·10 М).3.

Предложен эффективный датчик для определения бихромата (градуировоч-5-5ный график линеен в области концентраций бихромата от 0,5·10 до 15·10 М).4. На примере ряда окислителей показано, что чувствительность определениясвязана со стандартным электродным потенциалом.5. Установленно, что пенополиуретан с иммобилизованной молибденокремниевой кислотой более эффективный чувствительный элемент для определенияокислителей, чем фильтры с иммобилизованной молибденокремниевой и молибденофосфорной кислот ввиде ионногоассоциата ГПК стри-н-октиламином.256. Список литературы1.

Копытов В. В. // Гетерополисоединения и их взаимодействие с d- и fпереходными элементами: обзор по отечес твенным и зарубежным источникам1955-1987 гг. М.: ЦНИИатоминформ. 1988. 55с.2. Пушкарев В.В., Никифоров А.Ф. // Сорбция радионуклидов солями гетерополикислот. М.: Энергоатомиздат.

1982 г. 112 с.3. Спицын В.И., Торченкова Е.А., Казанский Л.П. // Итоги науки и техники.1984 г. Т. 10, 65 с.4. Никитина Е. А. // Гетерополисоединения. М.: Госхимиздат. 1962 г. 424 с.5. Поп М.С. // Гетерополи- и изополикислоты. Пер. с англ. // под ред. Э.Н.Юрченко. Новосибирск: Наука. 1990. 232 с.6. Кожевников И.В. // Успехи химии.