Амперометрическое титрование благородных металлов растворами органических реагентов Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

АМПЕРОМЕТРИЧЕСКОЕ ТИТРОВАНИЕ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ РАСТВОРАМИ ОРГАНИЧЕСКИХ РЕАГЕНТОВ Яхшиева З.З.1, Джураева Ш.Д.2

1Яхшиева Зухра Зиятовна - доктор химических наук, доцент, кафедра методики преподавания химии, Джиззакский государственный педагогический институт, г. Джиззак;

2Джураева Шохиста Дилмурадовна - старший преподаватель, кафедра химии, факультет технологии,

Каршинский инженерно-экономический институт, г. Карши, Республика Узбекистан

Аннотация: в статье изучено амперометрическое титрование ионов металлов в неводных и смешанных средах различными комплексами, что позволяет расширить их аналитические возможности.

Ключевые слова: амперометрическое титрование, неводных и смешанных сред, ионов металлов, конструкция электродов, поршневой автоматической микробюретки, экстрагентов инертных растворителей.

Амперометрическое титрование ионов металлов в неводных и смешанных средах различными комплексами позволяет расширит их аналитические возможности и упростить решение многих сложных аналитических задач. Прежде всего, это связано с тем, что природа растворителя сильно влияет на прочность образующегося комплекса, притом неодинаково для различных катионов, что обусловливает избирательность и экспрессность метода [1]. Кроме того методы неводной комплексиметрии успешно решают проблему точного и селективного определения металлов в объектах органического происхождения, а также непосредственно в экстрактах, получаемых при концентрировании.

Мы пытались найти оптимальные условия амперометрического титрования ряд благородных металлов растворами 4-метоксифенил-

карбоксиметилдиэтилдитиокарбамата (МФКМДЭТК) и (4-метоксифенилкар-боксиметил)-дифенилтиокарбазона (МФКМДФТК) в неводных протолитических средах, на различных по кислотно-основным свойствам фоновых электролитах [2]. В литературе отсутствуют данные по амперометрическому титрованию ионов различных металлов растворами указанных выше реагентов, поскольку они были синтезированы сравнительно недавно и, кроме биологической активности, другие их свойства пока не исследованы.

Реагенты и аппаратура. Исходный 0,002 М растворы Na2PdQ4, K2PtQ6,AuQ3 и AgNO3, а также 0,01 М растворы МФКМДЭТК и МФКМДФТК готовили растворением соответствующих навесок этих реагентов в уксусной кислоте (н-пропаноле, ДМФА и ДМСО). Концентрацию благородных металлов определяли ампериметрически по 0,01 М раствором иодида калия. Амперометрическое титрование проводили на установке с двумя вращающимися (1000 об/мин) на общей оси электродами из платиновой проволоки.

Конструкция электродов, поршневой автоматической микробюретки и аппаратура и подробно описан к в.

В соответствии с вольтамперометрическим поведением МФКМДЭТК, МФКМДФТК и других продуктов, принимающих участие в электрохимических средах амперометрическое титрование ионов благородных металлов необходимо проводить при напряжении поляризации 0,75-1,15 В в зависимости от природы и концентрации фонового электролита (ацетаты, нитраты, хлориды, перхлораты щелочных металлов и аммония). Индикаторный ток при этом должен возникать за

точкой эквивалентности (т.э.) вследствие окисления свободного реагента и восстановления растворенного кислорода воздуха.

Данные экспериментов показали, что в исследованных средах и фонах 0,15-0,40 М растворы ионов благородных металлов растворами МФКМДЭТК и МФКМДФТК титруется довольно хорошо и быстро, причем форма кривой совпадает с ожидаемой лищь с некоторым постоянством тока в начале титрования с последующим резким переходом (изломом) в конечной точке титрования (КТТ). Определение ионов благородных металлов в индивидуальнык растворах. Установлено, что при титровании ионов благородных металлов соответствующего мольное соотношение Ме:реагент составляет: Pd:реагент 1:1, И:реагент 1:2, Аи:реагент 2:3 и Ag:реагент 2:1, титруемый раствор приобретает красновато-коричневую окраску. При переходе от ацетатных фонов к перхлоратным, содержащим некоторое количество хлорной кислоты, форма кривой титрования ионов благородных металлов значительно ухудшается, что приводит в конечном счете к понижению воспроизводимости и правильности результатов. Это объясняется повышением кислотности анализируемой среды при переходе от ацетатов к перхлоратам. Некоторые из полученных данных приведены в табл. 1.

Результаты определения различных концентраций ионов благородных металлов раствором МФКМДЭТК в 10,0 мл исследуемого раствора в оптимальных условиях свидетельствуют о хорошей точности разработанной методики. Изучено влияние на правильность и воспроизводимость титрования ионов благородных металлов добавок к уксусной кислоте, н-пропаноле, ДМФА, ДМСО таких часто применяемых в качестве экстрагентов инертных растворителей, как хлороформ, тетрахлорметан, бензол, толуол, гексан, метилэтилкетон, диоксан и др. Условия такие, как и при титрование ионов благородных металлов в их индивидуальных растворах, с той лишь разницей, что содержание протолитического растворителя в анализируемой пробе регулировались в строгом соответствии с объемом добавленного инертного растворителя. Вследствие снижения растворимости фонового электролита в этих условиях до значений менее 0,2 М под влиянием больших добавок инертного растворителя концентрацию фона (с 40-50 об.% инертного растворителя) необходимо непрерывно уменьшать вплот до значений порядка 0,05 М. Добавление любого из названных растворителей в количестве 10-20 об.% (в зависимости от природы растворителя) практически не мешает форму кривой титрования становится менее круто наклоненной к оси объемов. По этой же причине при содержаниях растворителя выше 50-60 об.% воспроизводимость и правильность определений ионов благородных металлов ухудшаются.

Выявленной характер влияния инертных растворителей на вид кривой титрования объясняется режим снижением электропроводности титруемого раствора при высоком содержании инертного растворителя в протолитической среды, приводящим к значительному и непрерывно возрастающему с ростом индикаторного тока омическому падению напряжения в анализируемом растворе.

Таблица 1. Результаты амперометрического титрования различных количеств ионов благородных металлов раствором МФКМДЭТК в ДМСО на фоне 0,20 М перхлората лития

Введено Ме, мкг Найдено Ме, мкг (Р=0,95; х±ДХ N S Sr

Pd 15,44 15,42±0,16 3 0,06 0,004

Р1 30,88 30,91±0,12 4 0,05 0,002

Аи 61,75 61,79±0,18 3 0,03 0,001

Ag 123,50 123,61±0,20 4 0,10 0,001

Pd 247,00 246.91±0,41 4 0,21 0,001

Р1 493,10 493,80±0,52 3 0,62 0,001

Аи 740,71 739,45±1,43 4 0,91 0,001

Ag 998,10 987,91±1,54 4 0,63 0,001

Определение ионов благородных металлов в модельных смесях. Возможность амперометрического титрования благородных металлов растворами МФКМДЭТК и МФКМДФТК проверена на различных искусственных смесях солей (имитирующие природные и промышленные материалы), содержащих большие количества других металлов, часто и широко сопутствующих благородных металлов в природе [3]. Определять ионов благородных металлов можно двумя способами:

1) непосредственно в аликвоте анализируемой пробы при строгом соблюдении всех условий оптимизации при оценке степени влияния различных посторонних катионов, также образующих прочные комплексы с изученными реагентами;

2) сочетание предварительного экстракционного отделения ионов благородных металлов от других элементов с последующим их титрованием стандартным раствором МФКМДЭТК и МФКМДФТК в аликвоте полученного экстракта после разрушения в ней экстракционного реагента и комплекса, а также добавления необходимых количеств протолитического растворителя и фона (табл. 2).

Таблица 2. Результаты определения ионов благородных металлов раствором МФКМДФТК

Состав смеси, % Найдено Ме, мкг (Р=0,95; х±ДХ n S Sr

Pd(0,684)+0s(0,329)+Cd(39,42)+ Ni(48,18)+Co(10,06) +Ru(1,327) Pd, 0,675±0,224 3 0,09 0,133

Pt(0,342)+Ru(0,664)+Ir(0,954)+ Cu(59,81)+Mn(28,37)+Ti(9,86) Pt 0,338±0,075 4 0,03 0,089

Au(1,027)+Ru(0,534)+Ir(0,419)+ Cu(32,05)+ Mn(12,58)+Zn(53,39) Au, 1,019±0,111 3 0,07 0,066

Ag(0,664)+0s(03,31 )+Cd(39,40)+ Ni(48,20)+Co(10,03) +Ru(1,33) Ag 0,671±0,223 4 0,09 0,129

Следовательно, амперометрические методики определения ионов благородных металлов раствором МФКМДФТК отличаются высокими селективностью и производительностью с относительным стандартным отклонением, не превышающим

0.133.

Список литературы

1. Абдушукуров А.К., Ахмедов К.Н., Маматцулов Н.Н., Чориев А.У. п-Метоксифенолни каталитик микдордаги катализаторлар иштирокида хлорацетиллаш // Вестник НУУз. Ташкент, 2010. № 4. С. 101-103. (02.00.00.№12).

2. Абдушукуров А.К., Чориев А.У. Пара- хлорфенилхлорацетат асосида нуклеофиль алмашиниш реакциялари // УзМУ хабарлари. Тошкент, 2012. № 3/1. Б. 61-63.(02.00.00. № 12).

3. ДенешИ. Титрование в неводных средах. М: Мир, 1971. 413 с.