Спосіб визначення свинцю методом інверсійної хронопотенціометрії у водних розчинах

Спосіб визначення свинцю методом інверсійної хронопотенціометрії у водних розчинах, що 3 56867 мінералізації органічних речовин 66-70%-ною азотною кислотою та 30%-ним пероксидом водню, розчинення мінералізату у розчині 2М НСl з наступним вимірюванням концентрації металу за методом добавок на твердому срібному електроді, покритому амальгамою ртуті, з допоміжним хлорсрібним електродом при заданих електрохімічних параметрах вимірювання свинцю. Порядок виконання вимірювання концентрації свинцю наступний: - аналізують контрольний (фоновий) розчин, одержаний аналогічно до приготування проб води до аналізу з використанням у якості проби бідистильованої води, та визначають час інверсії ф; - аналізують пробу досліджуваного розчину (мінералізат), та визначають час інверсії проби п; - у пробу вносять добавку стандартного розчину іонів Pb2+ (одну або декілька добавок з концентрацією свинцю відповідно 100,0мкг/см3; 10,0мкг/см3 та 1,0мкг/см3, одержаних шляхом розведення розчином 2М НСl стандартного зразку розчину іонів свинцю ДСЗУ 022.54-96; МСО 0302:2002; ГСО 7877-2000) та визначають час інверсії проби з добавкою д. За одержаними значеннями часу інверсії контрольного (фонового) розчину, проби досліджуваного розчину (мінералізату), та проби з добавкою стандартного розчину іонів Рb2+ розраховують масову концентрацію свинцю у досліджуваному розп  ф чині за формулою C  k  m  , де С - конценд  п трація Рb2+ в г/дм3; k - коефіцієнт переведення значень концентрації розчину електролізера у відповідні значення концентрації проби води в 1/дм3; m - маса добавки стандартного зразку розчину іонів Рb+ в г. 4 Приклад 1. Визначення масової концентрації свинцю у модельних розчинах. Готуємо модельні розчини з концентрацією Рb2+: 5,0; 1,0; 0,1; 0,01; 0,001 і 0,0005мкг/см3, шляхом додавання у фоновий розчин 2М НСl відповідної кількості стандартного розчину свинцю. Для виконання вимірювань вимірювальний електрод (твердий срібний електрод) покривають амальгамою ртуті, порівняльний електрод (хлорсрібний електрод) заповнюють розчином 2М НСl і занурюють їх у розчин електролізера, встановлений на магнітну мішалку. Проводять вимірювання при таких параметрах: потенціал регенерації - +0,02В; час регенерації 120с; значення опору у ланцюгу окислення 150кОм; потенціал концентрування - -0,9В; час концентрування залежить від очікуваної концентрації та знаходиться у діапазоні - від 15с до 210с; діапазон визначення потенціалів потенціограми від -0,9В до -0,28В; час інверсії іонів свинцю визначають по одержаній потенціограмі в діапазоні потенціалів від -0,525В до -0,340В. За одержаним значенням часу інверсії фону, проби та проби з добавкою виконують обробку результатів вимірювання. У табл. 1 наведені результати вимірювання концентрації свинцю, абсолютні та відносні похибки, а також значення середньоквадратичного відхилення для п'яти вимірювань у вказаних модельних розчинах. За результатами досліджень, наведеними в прикладі 1, встановлено, що відносна похибка вимірювання концентрації свинцю не перевищує 2+ 20% у діапазоні концентрацій Pb від 0,001 до 3 1мкг/см , який є оптимальним для вимірювання свинцю. При підвищенні концентрації Pb2+ до 5мкг/см3 і зменшенні її до 0,0005мкг/см3 відносна похибка вимірювання перевищує 20%. Таблиця 1 Похибки вимірювань концентрації Рb2+ у модельних розчинах № п/п, похибки вимірювань 1 2 3 4 5 Середнє значення, мкг/см3 Середньоквадратичне відхилення, мкг/см3 Абсолютна похибка, мкг/см3 Відносна похибка, % Значения концентрації свинцю у модельному розчині, мкг/см3 5,0 6,31 6,89 5,64 6,47 6,42 1,0 0,1 0,01 0,001 0,0005 1,01 0,97 1,06 0,91 1,06 0,106 0,109 0,111 0,103 0,112 0,0105 0,0108 0,0106 0,0098 0,0096 0,00098 0,00096 0,00086 0,00084 0,00082 0,00038 0,00026 0,00041 0,00033 0,00037 6,35 1,002 0,108 0,0106 0,000892 0,00035 0,45 0,064 0,0037 0,000088 0,000073 0,000058 1,35 +0,002 +0,0082 +0,00063 -0,00011 -0,00015 +27 +0,2 +8,2 +6,3 -11 -30 Приклад 2. У пробі води з озера визначали вміст Рb2+ методом інверсійної хронопотенціометрії, як описано в Прикладі 1, та порівнювали з результатами аналізу, одержаними за методом атомно-абсорбційної спектроскопії [Униф. методы исследования качества вод, СЭВ, Москва, 1987, ISO 8467]. Результати вимірювань наведено в табл. 2. 5 56867 6 Таблиця 2 Порівняння результатів вимірювання концентрації Pb2+ у воді озера різними методами аналізу Методи аналізу Атомно-абсорбційний аналіз Інверсійна хронопотенціометрія Результати вимірювання концентрації Рb2+, мкг/дм3 середнє значенпроба 1 проба 2 проба 3 ня 0,0030 0,0025 0,0035 0,0030 0,00281 0,00322 0,00311 0,00305 Таблиця 2 Порівняння результатів вимірювання концентрації Pb2+ у воді озера різними методами аналізу Методи аналізу Атомно-абсорбційний аналіз Інверсійна хронопотенціометрія Результати вимірювання концентрації Рb2+, мкг/дм3 середнє значенпроба 1 проба 2 проба 3 ня 0,0030 0,0025 0,0035 0,0030 0,00281 0,00322 0,00311 0,00305 При необхідності для досягнення заданої точності вимірювання масової концентрації свинцю у пробі води потрібно: - розбавити мінералізат проби розчином 2М НСl та повторити вимірювання концентрації свинцю якщо результати вимірювання концентрації у мінералізаті проби перевищують значення 1,0мкг/см3; - попередньо сконцентрувати пробу, для чого збільшити об'єм фільтрату проби води з 100см до 250см3, та повторити вимірювання концентрації Комп’ютерна верстка А. Крижанівський свинцю якщо результати вимірювання концентрації у мінералізаті проби менші значення 0,001мкг/см3. Запропонований спосіб визначення свинцю методом інверсійної хронопотенціометрії в пробах води різного природного походження може використовуватись у необхідному для практики діапазоні вимірювань від 0,001мг/дм3 до 1,0мг/дм3 з відносною похибкою вимірювання концентрації свинцю, що не перевищує 20%. Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601