CC BY
10
ИЗВЕСТИЯ
ТОМСКОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО
ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА
Том 128
1965
Н. А. МЕСЯЦ, А. А. КАПЛИН, М. С. ЗАХАРОВ, Г. К. ТЫЧКИНА
РАЗРАБОТКА УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЙ ЭКСПРЕССНОЙ МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИКРОКОНЦЕНТРАЦИЙ МЕДИ В ИНДИИ ВЫСОКОЙ ЧИСТОТЫ МЕТОДОМ АМАЛЬГАМНОЙ ПОЛЯРОГРАФИИ С НАКОПЛЕНИЕМ
(Представлена научным семинаром кафедры физической химии)
Ранее [1] нами разработана методика определения микроконцентраций меди (10 Г) % — 10 %) в индии высокой чистоты методом амальгамной полярографии без отделения основной .массы индия. Методика состоит в следующем. Навеска 0,2 г размельченного индия растворяется в 11 N HN03, раствор упаривается досуха и полученный нитрат индия растворяется в 2 мл фонового раствора 1 МН3Р04. Через раствор в течение 10 ¡минут ¡продувается азот, проводится десятиминутное накопление меди в ртутной капле и снимается анодная полярограмма меди. Ток растворения регистрируется гальванометром при чувствительности 1,4- !0~а а/мм. Длительность анализа двух проб индия и одной холостой по этой методике составляет 3—3,5 часа при работе одного лаборанта. Однако для практики желательно 'иметь более экспрессную методику. Поэтому нами исследовалась возможность сокращения времени анализа за счет
а) сокращения времени продувания азота через раствор,
б) сокращения времени накопления (переход на более высокую чувствительность).
Продувание азота через раствор необходимо для удаления кислорода, присутствие которого искажает форму зубца меди, и для отмывки от стенок стаканчика адсорбированных на них при выпарке кислоты ионов определяемого металла.
Из проведенных нами исследований выяснено, что трехминутное продувание азота через раствор достаточно для удовлетворительного в условиях анализа удаления кислорода. Зубец меди в этом случае аналогичен зубцу, полученному при 10-минутном продувании раствора азотом.
С целью устранения возможного адсорбирования меди на стенках стаканчика изменены условия тепловой обработки пробы. Температура растворения снижена со 100—150° до 60—50°С и раствор упаривается не досуха, а до объема 0,1—0,2 мл.
В ранее разработанной методике использование более высокой чувствительности гальванометра (предельная чувствительность гальванометра 1.10 3 а/мм) затруднялось наличием больших остаточных токов (рис. 1) на используемых ранее; ртутных электродах с платиновым контактом, что было связано с недостаточным амальгамированием поверхности платины.
В работе [2] разработана методика получения ртутного электрода с хорошим амальгамированием ртутного контакта. Проведенные исследования показали, что с применением электрода, приготовленного по этой методике, можно с успехом работать на полярографе с чувствительностью 8,4.10— 9 а/мм. При этом представляется возможность уменьшить время накопления с 10 до 6 минут.
О 1
(нас. к г)
Рис. I. Поляро-граммы остаточного тока: а) электрод с хорошо амальгамированной поверхностью платины; б) электрод с недостаточным амальгамированием поверхности платинового кон-
£ 3
+ 0}2 О
ОЯ
(нас.к.э)
Рис, 2. Полярограммы анализа образца индия высокой чистоты на содержание в нем микропримеси меди: а) подпрограмма холостого опыта (выпарено 1,5 мл азотной кислоты в чистом стаканчике); б) полярограм-ма образца индия; в) поляро-грамма образца индия + добавка стандартного раствора меди 0,1 мкг.
такта.
На основании проведенных исследований нами предлагается усовершенствованная экспрессная методика определения меди 'в индии высокой чистоты.
Методика
0,2 г мелкоизмельченного 1п растворяется в проверенном на чистоту кварцевом стаканчике в 1,5 ли П N НМОз при ~ 50 60°С. После растворения индия раствор упаривается до 0,1—0,2 мл и добавляется фон 2 мл 1 М Н3Р04. Концентрация меди определяется методом добавок стандартного раствора меди.
Полярограмма анализа образца индия высокой чистоты приведена на рис. 2. С целью оценки воспроизводимости определения микрокон-
центраций меди по предлагаемой методике были проведены анализы одного образца индия высокой чистоты. Результаты опытов приведены в табл. I. Сделана статистическая обработка полученных результатов.
Таблица 1
Условия опыта; фон — 1М Н;5 РО;, навеска 0,2 г, V — 2 мл, тэл = 6 мин г^ = 0,04 см, чувств. — 8,4.10-э а\мм
№ п.п. Содержание меди в индии высокой чистоты 1/Х10~Г,0/о Отклонение от среднего арифметического х—х1 Среднее квадратичное отклонение (Х~Х1)2 Расчеты
1 2 2,6 2,6 0,1 0,1 0,01 0,01 1. Среднее арифметическое измерений
3 4 2.5 2.6 0 0,1 0 0,01 - 79,1 х-= —- = —- = 2,5. п 31
5 6 7 2,8 2,3 2,5 0,2 -0,2 0 0,04 0,04 0 2. Средняя квадратичная ошибка отдельных измерений
8 9 2,6 3,2 0,1 0,7 0,01 0,49 -1/11,95 -0-62. У 30
10 11 2,2 2,8 — 0,3 0,3 0,09 0,09 3. Наибольшая возможная ошибка измерений
12 2,8 0,3 0,09
13 14 15 2,5 2,2 2,5 0 —0,3 0 0 0,09 0 4. Средняя квадратичная ошибка в среднем арифметическая
16 17 3,0 2,6 0,5 0,1 0,25 0,01 (7= —0,34. V п
18 2,4 -0,2 0,04
19 2,8 0,3 0,09
20 3,4 0,9 0,81
21 1,5 -1,0 1,00
22 2,8 0,3 0,09
23 2,5 0 0
24 2,4 -0,1 0,01
25 2,6 0,1 0,01
26 2,8 0,3 0,09
27 1,7 -0,8 0,64
28 1,8 -0,7 0,49
29 2,8 0,3 0,09
30 2,7 0,2 0,04
31 1 2,6 0,! 0,01
X 79,1 1-11,95
Следовательно, среднее арифметическое всех измерений вычислено с ошибкой + 0,34, т. е. х —2,54^0,34. 44
Предельная чувствительность предлагаемой методики 4.10 6 %.
Длительность анализа трех проб по две параллели и двух холостых, то есть восьми стаканчиков, составляет 6-часов при работе одного лаборанта. Длительность колориметрической методики определения меди, которая в настоящее время используется на заводах, составляет 6 часов при работе трех лаборантов.
ЛИТЕРАТУРА
1.A. Г. Стромберг, М. С. Захаров, Н. А. М е с я ц, А. А. К а и л и н, Р. С. Тютюнькова. Определение микропримесей свинца, цинка, висмута и меди в индии методом амальгамной полярографии с накоплением на стационарной ртутной капле. Сборник Трудов ИРЕА, № 5—6, 1963.
2. А. А. К а п л и и, Б. Ф. Назаров, М. С. Захаров, В. С. Ж и к и н а. Исследования по повышению надежности стационарного электрода с платиновым контактом в методе амальгамной полярографии с накоплением. Настоящий сборник.
