Застосування монокристалів купрум йодиду-пентатіосилікату cu7sis5i як матеріалу мембрани іоноселективного електрода для визначення купруму в кислих розчинах

Застосування монокристалів купрум йодидупентатіосилікату Cu7SiS5I як матеріалу мембрани іоноселективного електрода для визначення Купруму в кислих розчинах. (19) (21) a200613791 (22) 25.12.2006 (24) 25.09.2008 (46) 25.09.2008, Бюл.№ 18, 2008 р. (72) СТУДЕНЯК ІГОР ПЕТРОВИЧ, UA, КОХАН ОЛЕКСАНДР ПАВЛОВИЧ, U A, ГРЕЧИН МИХАЙЛО ІВАНОВИЧ, UA, КОВАЧ СТЕПАН КАЛМАНОВИЧ, UA, СТАСЮК ЮРІЙ МИ ХАЙЛОВИЧ, UA, ПАНЬКО ВАСИЛЬ ВАСИЛЬОВИЧ, U A (73) УЖГОРОДСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ, UA 3 84215 Для купрум-селективних електродів калібрувальні розчини в межах х=100-10-6моль/л готують з CuSO4x5H2O на 0.5моль/л H2SO4. рН такого розчину близьке до нуля, що нижче області стабільності роботи відомих купрум-селективних електродів. Для визначення діапазону робочої області рН готували серію розчинів з постійною концентрацією CuSO4 на 0.5моль/л Na2SO4, а рН доводили до необхідного значення розчинами H2SO4 або NaOH. Величину рН контролювали рН-метром паралельно зі зміною потенціалу купрум-селективного електроду. Вимірювання Е.Р.С. електрохімічної комірки з досліджуваним купрум-селективним електродом проводять за допомогою цифрового вольтметра з високим вхідним опором (>1012Ом). У табл.1 наведена калібрувальна характеристика іоноселективного електрода з використанням у якості купрум-селективної мембрани запропонованого матеріалу. Таблиця 1 Потенціал купрумКонцентрація (Сu2+), х селективного електроду моль/л (фон - 0.5 моль/л відносно хлор-срібного H2SO4) електроду порівняння, мВ 10-6 83±6 10-5 99±4 10-4 123±2 10-3 151±2 10-2 180±3 10-1 211±4 10-0 228±3 Наведені у табл. 1 дані одержані при кімнатній температурі (20±2°С) в електрохімічній комірці, де у якості електрода порівняння використовувався стандартний хлор-срібний електрод (ОР-7182, вироб. Угорщини) з подвійним дифузійним шаром, потенціал якого відносно потенціалу нормального водневого електрода становить 0.222±0.003В. Для визначення коефіцієнтів селективності КCu/іон до різних іонів електрода, виготовленого з Cu7SiS5I, користувалися методом постійної концентрації стороннього іона, при якому величина активності стороннього іона складала 10-1моль/л, а концентрація іонів Сu2+ змінюється від 10-1 до 105 моль/л. У ролі фонового електроліту використовували 0.5 моль/л розчин H2SO4. Результати вимірювань (табл. 2) вказують на те, що надлишок у 103 разів іонів Cd2+, Zn2+, Mn2+, Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 4 Co2+, Fе2+, що присутні у те хнологічних розчинах, не впливає на електродну функцію по відношенню до іонів Купруму. Для іонів Fe3+ ця величина складає ~ 2х10-2. Вплив хлорид-іонів (0.1 моль/л) не зміщує калібрувальну криву в межах концентрації Сu2+ 10-5-10-1 моль/л. Таблиця 2 Заважаючий іон Ni2+ Co2+ Fe2+ Fe3+ Zn2+ Mn2+ Cd2+ Коефіцієнт селективності (Kcu/іон) 2.0х10-3 8.2х10-4 3.5х10-3 1.9 х10-2 9.3х10-5 6.2х10-4 1.5х10-3 Лінійна область електродної функції знаходиться у межах 10-1-10-5моль/л Сu2+ (при рН=0) з нахилом електродної характеристики 27-29 мВ/декаду, межа визначення ~3х10-7. Час відгуку складає 10-20с. Дрейф потенціалу в розчині 103 моль/л Cu2+ /0.1моль/л H2SO4 протягом 1000 годин не перевищує 12мВ. Електрод зберігає стабільний потенціал в інтервалі рН 1-8 у присутності окисників (Fе3+, І2 , Fe(CN)63-). Застосування монокристалів купрум йодидупентатіосилікату Cu7SiS5I у ролі матеріалу мембрани іоноселективного електрода для визначення Купруму дозволяє розширити (при збереженні робочого діапазону рН) можливості використання у порівнянні з прототипом [1] в кислих технологічних розчинах у присутності окисників (Fe3+,I2, Fe(CN) зa рахунок більшої хімічної стійкості та збільшити відтворюваність потенціалів за рахунок збільшення значення іонної складової провідності. Використання Cu7SiS5I у ролі матеріалу мембрани купрум-селективного електрода відкриває можливість визначення Купруму в кислих технологічних розчинах, наприклад, розчинах електрохімічного нанесення міді, розчинах для травлення плат друкованого монтажу, при контролі ступеня вивільнення Купруму з промивних вод гальванічного виробництва. Джерела інформації: 1. Kuhs W. F., Nitsche R., Scheunemann K. The argyrodites - a new family of the tetrahedrally closepacked srtuctures // Mat. Res. Bull. - 1979. - Vol.14, №2. -P.241-248.- прототип. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601