CC BY
14
ИЗВЕСТИЯ
ТОМСКОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО
ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА
1971
Том 174
РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ 10-8-10-7% ВИСМУТА В ИНДИИ В ОПТИМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ БЕЗ ОТДЕЛЕНИЯ ИНДИЯ
А .А. КАПЛИН, А. Г. СТРОМБЕРГ, А. Н. ПОКРОВСКАЯ
Ранее рассмотрены некоторые варианты аналитических задач и возможные способы их решения в методе АПН путем выбора оптимальных условий. На основе этого были разработаны ускоренные методики определения 10 ~6—10~~5,% меди и висмута совместно с медью в индии высокой чистоты. Далее нами была поставлена задача выбора некоторых оптимальных параметров с целью достижения максимальной чувствительности определения висмута в индии; некоторые исходные условия (использование полярографа 7-77-4Б, ртутного капельного электрода, 5= 10 ~2см2, W ^ 10 в/сек; навеска 0,2 г) оставались такими же, как и в ускоренной методике. Параметры ускоренной методики определения ^висмута: g=0,2 г; V = 2 мл; S= 10~~ 2см2; ф = 0,05 s; / = 3. Ю~9 а/мм; р = 25; /Сэ = 1000 z а-см/г-ион'1; Ли=6 мм; hc=9 мм (а = 0,997). В условиях этих опытов ч* = 0,016 и т = 6 мин; мини-мал ьно-определяемая концентрация:
zFWgu
Анализ этого соотношения и перечисленных параметров показывает, что чувствительность методики может быть повышена в 180 раз: за счет увеличения у в 60 раз и использования /# = 1 • Ю~~9 а/мм (7-77-4Б) вместо 3*10~9 а/мм. При постоянном размере электрода в условиях опыта после дополнительного амальгамирования константа по разрабо-танной методике снижена до 1,5-1СК9 а/мм (fi = 25°, компенсация максимальная, К — 10). Степень истощения раствора нами повышена за счет увеличения времени накопления до 60 мин, уменьшения объема рабочего раствора до 0,5 мл и соответствующего возрастания Кэ до 20002 а-см/г-ион~х при перемешивании раствора барбо-тажем азота. При новых условиях = 0,76 (6=1,44) и рассчитанная чувствительность методики а = 4-10_8%. Методика обработки пробы осталась такой же, как и в ускоренной методике. Для работы с объемами 0,5 м изготовлены специальные кварцевые стаканчики; соответственно уменьшены размеры трубочки для барботажа азота, соединительного мостика и несущей стеклянной трубочки катода.
Ход анализа
Навеска 0,2 г мелко измельченного индия растворяется в 1 мл 7 и НС1 при / = 60—70°. После растворения навески раствор упари-
ъается досуха и выдерживается 3—5 мин при ¿ = 250° для удаления :SbCI3. Добавляется 0,5 мл 0,25 н HCl, раствор охлаждается, и стаканчик вставляется в электролизер. Накопление проводится при ф=—0,4 ö; т = 60 мин; перемешивание барботажем азота. После окончания накопления регистрируется полярограмма висмута в области—0,15—0 в 0,05 ß) Предварительно при ф=—0,15 в проводится анодное растворение меди путем остановки потенциометрического барабана. Методом добавок стандартного раствора определяется концентрация висмута в индии после повторного накопления.
Для анализа были взяты образцы индия марки In—00, содержание висмута в которых, по данным химико-спектрального анализа заводской лаборатории, ниже 1-10 — 7t%. Результаты амальгамно-поляро-графического определения висмута по разработанной методике в одном из образцов приведены в табл. 1.
Таблица 1
Анализ пробы индия на содержание висмута g = 0,2 г: К =0,5 мл; х = 3600 сек; S = Ю-2 i = 1,5-10""9 а\мм
а = 0»68 а = 0,95
а-108, % п с ± W *п ± Д а Д а а tn Да
В1 3,4 8 0,55 ±16 1,1 0,22 ±7 2,4 ±14
Таким образом, содержание висмута в пробе а (0,95) =3,4 + + 0,5-10~8%. Длительность методики при анализе двух проб и одной холостой составляет б—7 часов при работе одного лаборанта.
Время накопления (т— 60 мин) по этой методике, хотя и в 2—3 раза выше, чем обычно используемое в методе АПН, является оптимальным для данной задачи (а=10^8%) при перемешивании раствора барботажем азота, на ртутном капельном электроде и работе на полярографе 7-77-4Б при максимальной компенсации. Это время может быть значительно снижено при увеличении Д'э или использовании более тонких чувствительностей полярографа и соответствующем увеличении тока компенсации. Например, показана возможность использования ¿= 1,08- 10~10 а/'мм ЬР—60; 1(3) при определении висмута на такой же поверхности. В этих условиях т снижается до 8—10 минут и, следовательно, время анализа до 60—80 минут: 2 параллельных пробы и одна холостая.
