Исследования по составлению спектров ряда элементов на различных электролитах методом амальгамной полярографии с накоплением Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

ИЗВЕСТИЯ

ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ 1И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА

Том -239 Ш4

ИССЛЕДОВАНИЯ ПО СОСТАВЛЕНИЮ СПЕКТРОВ РЯДА ЭЛЕМЕНТОВ НА РАЗЛИЧНЫХ ЭЛЕКТРОЛИТАХ МЕТОДОМ АМАЛЬГАМНОЙ ПОЛЯРОГРАФИИ С НАКОПЛЕНИЕМ

А. А. КАПЛИН, В. М. ПИЧУГИНА, Р. Ф. ЗАРУБИНА

(Представлена научным семинаром кафедры физической химии)

В разработках методик по определению микроколичеств ряда элементе? экспер'иментатор-полярографист зачастую 'проделывает большую работу, чтобы подобрать нужный фон для* разделения и определения исследуемых элементов. Как известно, па различных фонах при прочих одинаковых условиях [потенциалы пиков одного м того же элемента из-за комплексообразования и различной обратимости электродных процессов имеют различное значение. Поэтому получение спектров элементов, подвергающихся полярографическому анализу, является важной задачей. Спектры элементов на одном и том же фоне позволяют оценить возможность определения одних элементов в присутствии избыточного количества эквивалентных им других элементов и относительную чувствительность определения. Первое сообщение по -получению спектров анодных пиков сделано Стромбергом и Захаровым [1].

Ц'елью настоящей работы является} .получение спектров элементов

Сс1, РЬ, Си, В1, ЭЬ, Бп, 1п, Т1 на наиболее часто употребляемых фонах.

Исходя из (практических и теоретических соображений были выбраны следующие постоянные условия: электролизер, конструкция которого описана в [2]; электрод серебряный, пленочный, длиной 0,5 см, диаметром 0,05 см, площадью 0,078 см2, толщина Н§-пленки 7,8(и. Потенциал электролиза (отн. нас. к. э.) для всех элементов составлял величину—1,5 в, объем электролита — 5 мл. Концентрация добавляемого элемента в ячейке 3- \0~8 г/мл. В некоторых случаях, если при данной концентрации относительная чувствительность элемента была малой, концентрация создавалась 1 • 10"7 г/мл и Зм10~7 г/мл. При всех опытах ■продувание (5 мин.){ и перемешивание раствора при электролизе (3 мин.) :п р О'В о д и л о с ь очищенным азотом при постоянном давлении последнего. Опыты проводились на оолярографе (марки ЬР-60. Скорость изменения потенциала 0,4 в/мин. Скорость движения бумажной ленты 0,4 см/мин. Чувствительность прибора ЬЮ-8 а/мм. Стандартные растворы концентрацией 5у готовились ежемесячно методом разбавления более концентрированных стандартов металлов. Фоновые растворы 0,5 н. готовились из реактивов марки «ХИ». Концентрация электролита в ячейке создавалась 0,02 н; 0,1 .н; 0,5 н.

Измеряемые величины:

Фп-- потенциал пика элемента (в);

Таблица I"

Амальгамно-лолярографические характеристик» ряда элементов для различных фонов

Zn 2-i- Cd2-i- | Ш'- Sn2-r Т1 + РЬ2 г Sb3+ Cu2 + Bi3+

Измеряемые параметры Конце нтра-цчя фона Фон i i | Хлористый натрий j 1

' 1 2 1 3 4 5 6 7 9

п (й) 0,02 н 0,1 и 0,5 н — 1,01 —0,97 —0,95 —0,60 —0,61 —0,62 —0,49 —0,46 —0,43 -0,4 —0,44 —0,47 —0,51 —0,50 —0,49 -0,41 —0,41 -0,41 —0,19 —0,22 —0,23 —0,06 —0,12 —0.18 +0,02 0 —0,06

/■Ю-8 (а) 0,02 н 0,1 и 0,5 н 11,0 8,0 5,0 7 / 7 4,3 5,6 9,0 16,0 16,0 25,0 20,0 15,0 6,5 6,5 6,0 17,0 6,0 16,0 7,0 3.5 3.5 16,0 13,0 10,0

о (ля) 0,02 н 0,1 н 0,5 н 40 50 60 35 35 35 7 7 Фтористый 15 15 15 аммоний 110 150 130 35 35 35 14 10 11 65 52 45 27 20 27

Ч п(6) 0,02 .и 0,1 н 0,5 н —0,98 — 1,02 — 1,03 -0,61 —0,62 —0,63 —0,55 —0,60 —0,65 — —0,45 —0,51 —0,51 —0,40 —0,43 —0,46 +0,01 —0,05 -0,04 —0,07 —0,07 —0,14 —0,06 -0,11 —0,12

МО 8 (а, 0,02 н 0,1 н 0,5 н 18,0 13,0 7,0 16,0 8.0 9,0 25 13,0 3,0 — 33,0 24,0 24,0 13,0 9.0 9,0 5,3 9,0 15,0 6,5 6,0 6,0 13,5 14,0 15,0

о (лш) 0,02 н 0,1 н 0,5 н 47,0 40 37 31 30 38 26 23 17 Е ПО 93 110 30 30 32 15 14 33 75 47 37 20 25 27

Гидрат окиси калия

Ч п(в) 0,02 и ■ 0,1 н 0V5 н -0,98 -1,07 — 1,06 —0,6)1 —0,63 —0,72 —0,60 —0,66 —0,80 —0,49 —0,44 —0,47 —0,51 —0,54 —0,44 —0,49 -0,60 — —0,07 —0.05 —0,19 —0,14 —0,14 —0,25

/•ю-® (а)

G (Мв)

0,02 н 0,1 н

0,5 н

0,02 H 0,1 H 0,5 h

7,0

26,0 22,0

55 40 62

3,5

7,5 3,5

30 30 25

<Pn(fl) MO-8 (a) о (мв)

0,02 н

0,1 H

0,5 H

0,02 h

0,1 H

0,5 H

0,02 H

0,1 H

0,5 H

1,01 1Л

7,0 8,0

55 77

~e,6i

—0,65 —0,07

3,5 4,8 7,0

33 33 33

4 n (*)

MO-8 (tí)

O (.tirf)

0,02 h

0,1 H

0,5 M

0.02 H

0,1 и

0,5 H

0,02 и

0,1 h

0.5 H

-0,93 —0,91

14,5 7,5

43 40

—0,60 —0,64 —0,71

3 0,5 8,5 12,0

34

35 30

Продолжение а/ табл. I

3 4 Б 6 8 9

3,0 2,5 15,0 4,5 4,2 15,0

8,0 0,8 13,0 7,7 _* ¿5,0 9,0

0,3 —. 11,0 6,5 — 22,0 6,0

20 17 120 35 45 20

17 17 90 33 — 35 23

20 — 100 30 — 40 21

Гидрат окиси лития

—0,65 — —0,47 —0,46 —0,11 -0,02 +0,07

— 0,835 —0,43 —0,55 —0,35 —0,18 -0,21

—0,92 — —0,29 —0,62 —0,56 -0,31 —0,35

0,17 —. 15,0 4,5 0,3 3,8 3,0

2,2 —. 12,0 4,7 4,8 5,3 9,0

5,7 — 10,0 8,0 8,0 2,0 9,0

30 — 120 35 40 57 25

13 — 120 42 40 37 .27

22 — 110 40 33 55 32

Соляная кислота

—0,51 —0,49 —0,39 —0,16 —0,03 +0,02

—0,585 —0,49 —0,54 —0,44 —0,1 в —0,16 —0,055

—0,625 —0,55 —0,595 —0,50 —0,20 —0,24 —0,115

8,7 3,5 11,5 13,9 0,7 4.7 10,2

0,13 1,0 13,5 10,0 7,3 5,0 10,0

0,08 1,2 16,0 8,5 10,7 4,5 10,0

18 17 130 30 33 02 17

16 13 127 30 28 57 17

15 18 125 30 18 ео 17

<Tn(ö)

/•10-'(а)

о (мв)

<Гп(е) I•10~й (а) о (мв)

0,02 н

0,1 н

0,05 н

0,02 н

0,1 н

0,5 и

0,02 н

0,1 н

0,5 н

0,02 н

0,1 н

0,5 н

0,02 н

0,1 н

0,5 н

0,02 н

0,1 н

0.5 н

—0,87

7,0

35

-0,57 -0,62 -0,60

8,0 6,0 5,0

35 30 43

—0,55 —0,56 —0,60

4,8 4,5 2,4

40 40 40

<Ря(») /•10-» (а)

а (лш)

0,02 н

0,1 н

0,5 н

0,02 н

0,1 н

0,5 н

0,02 н

0,1 н

0,5 н

,02

45

—0,60 —0,63 —0,66

6,0 5,5 6,0

40 37 35

Продолжение б/ табл. I

3 • ! 5 6 7 8

Азотная кислота

—0,505 —0,49 —0,52 —0,42 —0,14 +0,02 +0,02

-0,50 —0,49 —0,58 —0,46 —0,14 —0,005 —0,02

— —0,62 —0,48 —0,14 —0,05 —0,06

5,0 0,07 18,0 14,0 9,0 8,0 9,0

10,3 0,2 14,0 6,0 7,0 8,0 10,0

— — 9,0 5,0 0,7 8,0 7,0

13 15 90 35 23 35 10

17 12 110 30 27 40 17

— — 100 37 18 30 13

Серная кислота

0,59 _ —0,54 —0,39 —0,12 +0,035 +0,02

— — —0,545 -0,40 —0,13 +0,015 +0,005

— —0,59 —0,45 —0,13 —0,025 —0,04

0,7 _ 11,5 5,5 5,7 13,7 6,7

_ — 12,5 6,5 6,3 13,3 5,8

— — 12,0 5,7 3,3 13,0 5,2

17 __ 110 40 33 30 17

_ — 100 35 27 30 17

— — 105 40 35 30. 17

Хлорная кислота

—0,48 —0,525 —0,42 —0,085 +0,04 +0,03

__ —0,555 —0,45 +0,083 +0,03 +0,012

— — —0,60 —0,48 +0,01 —0,03 —0,01

4,0 _ 13,5 7,5 15,0 10,7 5,7

__ 13,0 7,2 11,7 7,1 5,3

— — 14,0 7,0 9,5 3,5 5,3

24 110 40 33 36 20

_ . __ 105 37 40 44 22

— _ 100 40 40 50 22

/„—глубина анодного зубца, (а), в пересчете на одновалентный металл;

о — ширина полупика, мв, в пересчете на одновалентный металл.

Полученные данные сведены в табл. 1.

Вывод

Получены значения cpn, I а и о элементов Zn, Cd, Pb, Си, In, Tl, Sb, Bi, Sn -на фонах NH4F, NaCl, KOH, LiOH, HCl, HN03, H2S04, HC104 при концентрациях 0,02 н; 0,1 н; 0,5 н.

ЛИТЕРАТУРА

•I. А. Г. С т р о м б е р г, М. С. Захаров. Зав. лаб. 27, 517, 19191.

2. В. И, Кулешов. Сб. «Методы анализа химических реактивов и препаратов», вып. 5—6 ПРЕД, М., 1963.