О.Ф. Петрухина - Аналитическая химия (Физические и физико=химические методы анализа) (1110109), страница 64
Текст из файла (страница 64)
Электролизер промываЮГ и заливают дистиллированной водой. Электрод сравнения погру 278 жают в насыщенный раствор КС!, твердый электрод высушивают фильтровальной бумагой, ртутный капающий электрод оставляют в электролизере или помещают капилляр в стакан с дистиллироанной водой. Сосуд с ртутью закрепляют в нижнем положении ,птатива или перекрывают соответствующий кран, прекращая кадание ртути. Работа 1. Обнаружение ионов Сиз+, Сбз~, Хне~, Мп2~ Анализ может быть выполнен в режиме классической полярографии с использованием ртутного капающего электрода или в варианте инверсионной вольтамперометрии с квадратноволновой (или другой формы) разверткой напряжения.
В последнем случае применяют трехэлектродную ячейку: графитовый или стеклоуглеродный рабочий электрод, платиновый вспомогательный и хлоридсеребряный электрод сравнения. В анализируемый раствор при этом вводят Нй()х(О )з в таком количестве, чтобы концентрация ионов Нйз~ была примерно 10 ь моль/л, а определяемых ионов около 1О з моль/л. Приборы и реактивы Полярограф. Электролизер. Ртутный капающий или графитовый рабочий электрод.
Платиновый вспомогательный электрод. Хлоридсеребряный или каломельный электрод сравнения. Градуированные пипетки вместимостью 1О мл. Сульфит натрия МазЮз, кристаллический. Аскорбиновая кислота. Фоновые электролиты: аммиачный буферный раствор, 1 М раствор НС1. Стандартные растворы: 10 з М растворы Сц(МОз)з, Сд(ХОз)з, 2п(ХО,),, Мп(ХО,)2. Анализируемые растворы нитратов соответствующих катионов, -10 з М. Выполнение работы Методом классической полярографии с использованием ртутного капающего электрода регистрируют полярограмму фонового электролита. Для этого в электролизер вносят 10 мл аммиачного б Уферного раствора, несколько кристаллов ХазЗОз и перемешивают.
Опускают в раствор электроды, подключают ячейку к полярографу и регистрируют полярограмму в интервале потенциалов — 0,2+-1,8 В Регистрируют полярограмму стандартных растворов: в электролизер вносят! 0 мл аммиачного буферного раствора, 0,5 мл стандартного раствора Сд(ХОз)2 и полярографируют, как указано выше. 279 Аналогично полярографируют стандартные растворы Сц(ЫО ) Хп(Ь!Оз)з, Мп(Ь(Оз)з. Анализируемые растворы полярографируют при тех же условиях. Полярограммы обрабатывают графически и путем построения полулогарифмического графика (см. рис. 4 !4) рассчитывают Еба и число электронов, участвующих в электрод ном процессе. Полученное значение Еит лля анализируемого рас твора сравнивают со справочными данными.
Делают вывод о ка чественном составе раствора. При выполнении анализа методом инверсионной вольтамперометрии в качестве фонового электролита используют раствор НС!. К анализируемому раствору добавляют около 0,1 г аскорби новой кислоты (для связывания растворенного кислорода) и рас твор Н8(ХОз)2. После регистрации фоновой вольтамперной кри вой выбирают потенциал, при котором происходит накопление на электроде продукта электрохимического восстановления. Этот потенциал будет потенциалом начала развертки: он должен быть примерно на 0,2 В менее отрицательным, чем потенциал начала разложения фонового электролита. Время задержки накопления при выбранном потенциале устанавливают экспериментально (обычно не более 1 — 2 мин). Все последующие процедуры выполняют в соответствии с указаниями, приведенными в описании правил работы с полярографом в первой части работы.
Работа 2. Обнаружение ионов РЬ2~ и 2'!Р В кислых и нейтральных растворах полярографические волны восстановления ионов РЬз+ и 'П+ практически совпадают: в 1 М раствора НС1 потенциал полуволны равен — 0,44 В для ионов свинца(П) и — 0,48 В для ионов галлия(1). В щелочной среде иа полярограмме смеси появляются две раздельные волны: свинец образует гидроксокомплекс РЬО(ОН), который восстанавливается при — 0,16 В, а не связанные в комплекс ионы 'П+ восстанавливаются при — 0,49 В.
Приборы и реактивы Приборы, см. работу 1. Раствор нитрата калия 0,1 М. Гндроксид натрия, сухой. Раствор желатины, 0,2%-ный. Анализируемый раствор, -10 з М РЬ(Ь(Оз)з и ТПМОз. Выполнение работы В электролизер вносят 10 мл фонового раствора КХОз, 0,2 мд анализируемого раствора и три капли раствора желатина. РаствоР продувают азотом в течение 5 мин и регистрируют полярограмму Затем в этот же раствор вносят примерно 0,5 г 1ЧаОН и после рас творения пропускают азот 5 мин. Вновь регистрируют поляро- 280 грамму.
Полярограммы обрабатывают графически и делают вывод о качественном составе раствора и возможности определения рЬз+ и 'Пе в смеси. Работа 3. Определение содержания ионов Сбзэ и Л~з~ Количественное вольтамперометрическое определение ионов Сдз+ и Уп~" можно выполнить методом классической полярографии или инверсионной вольтамперометрии с линейной разверткой напряжения. Условия проведения анализа по каждому из этих методов такие же, как в работе 1. Приборы и реактивы См.
работу 1. Выполнение работы В мерную колбу вместимостью 50 мл вносят пипеткой по 2,5 мл стандартного раствора Сд(МО~)з и Уп(МОз)п доводят объем раствора до метки фоновым электролитом, перемешивают, наливают в электролизер, добавляют несколько кристаллов Хаз80з или аскорбиновой кислоты. Опускают в раствор электроды, подключают ячейку к полярографу и регистрируют полярограмму в области потенциалов -0,5 + — 1,8 В. Обрабатывают полярограмму, определяя Еыз сд, Ецз кт Ь„св, Ь„х„, соответствующие концентрациям Се св и Се ъ, В другую мерную колбу вместимостью 50 мл вносят пипеткой 2,5 мл анализируемого раствора, доводят объем раствора до метки фоновым электролитом, перемешивают и наливают в электролизер.
Опускают в раствор электроды и полярографируют так же, как стандартные растворы. На полярограмме определяют Ьсв, Ь~„ при тех же значениях, что и для стандартных растворов, и, ~читывая разбавление, рассчитывают концентрацию ионов Сд" и Епз~ по формуле: где 1' — вместимость мерной колбы; )'~ и р~„— объемы исходных стандартных растворов. Работа 4. Определение тиокарбамидо методом волыпамперометрии с линейной разверткой потенииало При измерениях методом классической полярографии тиокарбамид не дает катодных волн восстановления. На полярограммах с линейной разверткой потенциала, регистрируемых при анализе ачелочных растворов тиокарбамида, наблюдается катодный пик, высота которого определяется содержанием тиокарбамида в растворе и зависит от потенциала начала поляризации ртутного 281 электрода.
Электродный процесс обусловлен взаимодействие тиокарбамида с ионами ртути. Конечный продукт взаимодейст. вия Няб или Ня Зз накапливается на поверхности ртутной капа и при больших скоростях изменения поляризующего напряжени восстанавливается в катодном цикле Няб+ 2е -+ Ня+ з1 В условиях классической полярографии (использование не. больших скоростей изменения поляризующего напряжения) де. поляризатор уносится с ртутной каплей, не успевая восстано виться. Присутствующий в растворе кислород не мешает определению. Приборы и реакгиивы Полярограф. Электролизер. Ртутный капаюший электрод.
Хлоридсеребряный или каломельный электрод. Мерная колба вместимостью 50 мл. Градуированная пипетка вместимостью 1О мл. Раствор гидроксида калия, 1 М. Стандартный раствор тиокарбамида, 1О 2 М. Анализируемый раствор тиокарбамида, -1О з М. Выполнение работы В мерную колбу вместимостью 50 мл вносят пипеткой 5 мл исследуемого раствора, 25 мл фонового электролита, доводят объем до метки дистиллированной водой и перемешивают.
Переносят пипеткой в электролизер 9 мл приготовленного раствора и регистрируют полярограмму. Йзмеряют потенциал и высоту пика (ох). Пипеткой добавляют в электролизер 1 мл стандартного раствора тиокарбамида, перемешивают, регистрируют полярограмму, измеряют высоту пика (Ь). Концентрацию тиокарбамида в исследуемом растворе вычисляют по формуле: С„Р' где Р— вместимость мерной колбы; 1 — начальный объем исследуемого раствора, взятый для анализа (5 мл); Р— объем анализируемого раствора в электролизере (9 мл); Р'„— объем добавляемого стандартного раствора тиокарбамида (1 мл). Определение повторяют несколько раз, изменяя объем добавляемого стандартного раствора.
Работа 5. Определение серебра методом инверсионноб вольтамперометрии При определении ионов серебра в разбавленных растворах (до !О з М ) проводят предварительное электронакопление металлического серебра на поверхности графитового электрода, затем анодное растворение серебра при изменении потенциала. Максимальный ток электрорастворения серебра является линейной функцией концентрации ионов Ай+ в растворе. Анализу не мешают значительные количества Сц~~, поэтому метод можно применять для определения серебра в меди и медных сплавах.
При поляРографировании следует использовать выносной электрод сравнения во избежание попадания ионов С! в анализируемый раствор. Приборы и реактивы Полярограф любой модели. Магнитная мешалка. Электрол изер. Графитовый электрод. Хлоридсеребряный электрод сравнения. Электролитический ключ, заполненный 1 М раствором К)ЧОз. Очищенный азот. Мерная колба вместимостью 50 мл.
Пипетка вместимостью 1О мл. Раствор нитрата калия, 1 М (фоновый электролит). Стандартный раствор нитрата серебра, 10 з М. Анализируемый раствор нитрата серебра, -1О 4 М. Выполнение работы Анализируемый раствор в мерной колбе разбавляют до метки 1 М раствором нитрата калия и тщательно перемешивают.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
