Способ прямого потенциометрического определения концентрации органических веществ

 

Способ прямого потенциометрического определения концентрации органических веществ может найти применение при анализе индивидуальных органических веществ и загрязнений водной среды. Цель изобретения - увеличение числа определяемых органических веществ и их смесей и определение бихроматной окисляемости воды (химического потребления кислорода).Способ заключается в измерении ЭДС гальванического элемента, содержащего электролит на основе сульфатов церия (IV) и церия (III) в серной кислоте . Перед oпpJeдeлgниeм электролит нагревают до кипения и начинают регистрировать ЭДС, в процессе чего в электролит вводят пробу, причем в состав электролита включают бихромат калия при следующем соотношении компонентов , г /л: Се (30)2 AHiO 28,2- 40,4, Се(804)г 8Н20 2,8-4,3} 1,0-2,0; HjSO 290,0-739,0. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 G 01 N 27 46

F Py х ъэ .

Ъ ау

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3785241 /24-25 (22) 27.08.84 (46) 07.04 ° 86. Бюл. - 13 (71) ЛГУ им. А.А.Жданова (72) Г.В.Дугин, А.M.Ïèñàðåâñêèé, И.П.Полозова и Т.Д.Шигаева (53) 543,257.1(088.8) (56) Лурье Ю.Ю., Рыбникова А.И. Химический анализ производственных сточных вод. M.: Химия, 1974, с. 335, Крунчак В.Г., Крунчак Н.M., Фесенко Е.П. Аналитический контроль окислительно-восстановительных свойств промышленных сточных вод.Обзорная информация."Целлюлоза, бумага и картон". M.: ВНИИПИЭИлеспром, вып. 3, 1980, с. 1-44.

В. Karlberg, S. Thalender, Determination of Readely 0xidied Compounds Ьу Flow Injection Analysis

o(,Redax Potential Detection. Analyst, 1978, v. 109, р. 1154-1159. (54) СПОСОБ ПРЯМОГО ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ (57) Способ прямого потенциометрического определения концентрации органических веществ может найти применение при анализе индивидуальных органических веществ и загрязнений водной среды. Цель изобретения — увеличение числа определяемых органических веществ и их смесей и определение бихроматной окисляемости воды (химического потребления кислорода).Способ заключается в измерении ЭДС гальванического элемента, содержащего электролит на основе сульфатов церия (ТЧ) и церия (ТТТ) в серной кислоте. Перед определением электролит нагревают до кипения и начинают регистрировать ЭДС, в процессе чего в электролит вводят пробу, причем в состав электролита включают бихромат калия при следующем соотношении компонентов, г/л:Се($0 ) 4Н О 28,240,4, Ce<(SO<)< 8Н О 2,8-4,3, K Сг О 1,0-2,0; Н $0 290,0-739,0.

1223123

Изобретение относится к области потенцкометрического анализа жидких сред, в частности к определению концентрации индивидуальных органических веществ и загрязнений водной 5 среды, и может быть применено при производственном койтроле и в прибоI рах, используемых для охраны окружающей среды (ХПК-метры).

Цель изобретения — увеличение чис- 1О ла определяемых органических веществ, и их смесей и возможность определения бихроматной окисляемости воды (химического потребления кислорода).

В ходе анализа изменение ЭДС определяется отношением концентраций ионов церия (IV) и церия(ХТТ), что позволяет рассчитать концентрацию органических веществ в растворе.Бихроматионы являются катализатором в реакции окисления органических веществ. Их концентрация в реакционной смеси постоянная за счет быстрого и полного взаимодействия между церием (IV) и хромом (III) в условиях проведения анализа.

Используется гальванический элемент: редоксметрический электрод, (ЭО-021 или ЭПВ-1), электролит и рН -метрический электрод (ЭСЛ-ПГ-04). ЗО

04) . ,Последовательность анализа по предложенному способу следующая: в ячейке размещаются индикаторный и вспомогательный электроды гальванического элемента, нагреватель и стержень магнитной мешалки; в ячейку заливается фиксированный объем электролита; с помощью нагревателя электролит доводится до кипения и на измерительном щ приборе отсчитывается величина ЗДС(Е,); в ячейку вводится проба и на регистрирующем приборе отмечается новое значение ЗДС (Е ) или ход ее изменения; по величине Е, -Ez=dE проводит- ся расчет концентраций органических веществ в пробе по формуле (у-1) а ° Ь х а, (нормаль,У

° Ь + а ность) дЕ 50 где у = antilog и соответстУ венно концентрации Ce(IV) и Ce(III) в исходном электролите; Е< и Е значения ЭДС гальванического элемента соответственно до начала и по окон- 15 чании реакции.с органическим веществом; .а -коэффициент разбавления (при анализе твердых веществ <с =1) .

Таблица l

Вещество

Концентрация анализируемого вещества, н.

Взято

Щавелевая кислота

0,0125

0,0375

0,0125

0,0375

Винная кислота

0,0125

0,0375

0,0125

0,0375

Аскорбиновая кислота

0,0375

0,0372

0,0370

0,0375

0,0375

0,0375

Фенол

Глюкоза, Расчет результата на примере щавелевой кислоты.

В ячейку для потенциометрических измерений вводится 40 мл электролита, при температуре кипения зафиксирована Е = 3346,0 MB. В ячейку вводится 0 5 мл анализируемого раствора щавелевой кислоты. Через 1-2 мин устанавливается новое стабильное значение ЭДС Е = 3263,5 мВ и производится расчет: дЕ = 3346,0 — 3263,5 = 82,5 мВ;

82,5 у = †= 12 56

40,5 = 0,988;

Пример 1. Способ определения легкоокисляющихся органических веществ.

В мерную колбу емкостью 1 л последовательно вносятся, г: Ce(S04)z > х 4Н О 28,3;Се (80 ) 8Н О 2,85,К Сг О.

0,98. Навески разбавляются 3М раствором Н S04 до 1л. Смесь интенсивно перемешивается до полного растворения солей. Результаты определений с использованием электролита на основе

ЗМ серной кислоты, при температуре кипения, равной 104-105 С, приведены о в табл. 1.

1223123 х — щавелевая кислота

12,56 0,008 + 0,070

Т а б л и ц а 3 х 0,988 = 0,0375 н.

Вещество

Взято

Целлюлоза

0,0125

0,0375

0,0123

0,0374

Салициловая кислота 0,0375

0,0375

0,0375

0,0376

Ксилоза О, 0375

Таблица2

Дульцит 0,0375

Взято,ензойная кислота

0,0123

0,0370

0,0125

О, 0375

Фталевая .кислота 0,0375

0,0370

0,0325

0,0330

Лейцин 0,0375

Индиго 0,0375

ВНИИПИ Заказ 1705/46 Тираж 778 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 (12,56-1) 0,070 0,008 х

Пример 2. Способ определения трудноокисляющихся органических веществ.

В мерную колбу емкостью 1 л последовательно вносят, г: Се(804)г 4Н О

40,4; Сег(804)з 8НгО 4,28; КгСггОг

1,96, и доводят до 1 л 7,5 М раствором серной кислоты. Смесь перемешивают до полного растворения солей.

Результаты применения электролита на основе 7 5 M серной кислоты при тем1 о пературе кипения 126 С,представлены в табл. 2.

Зещество Концентрация анализируемого вещества, н.

Пример 3. Способ определения органических веществ занимающих промежуточное положение по реакционной способности между трудноокисляющимися и легкоокисляющимися соединениями.

Готовится электролит состава,г:

Ce(S04) 4НгО 36 36; Сег S04 )э 8Нг О

3,56; К Cr О. 1,47, и доводится до

1 л раствором серной кислоты. Темпео ратура кипения 118-119 С.

Результаты опытов-с применением электролита на основе 6М серной кислоты представлены в табл. 3.

Концентрация анализируемого вещества, н.

Формула и э обретения

Способ прямого потенциометрического определения концентрации органических веществ, заключающийся в измерении ЭДС гальванического элемента, содержащего электролит на основе сульфатов церия (1Ч) и церия (III) в серной кислоте, о т л ич а ю шийся тем, что, .с целью

35 увеличения числа определяемых органических веществ и их смесей и возможности определения бихроматной окисляемости воды (химического потребления кислорода), электролит пе40 ред определением нагревают до кипения и начинают непрерывно регистрировать ЭДС, в процессе чего в электролит вводят пробу, причем в состав электролита включают бихромат калия

45 при следующем соотношении компонентов, г/л:

Се (SO4) 4Н О 28,2-40,4

Сег(ЯО„) 8ЙгО

2,8-4,3

КгСггОу 1,0-2,0

Н гБОФ 290,0-739,0