Способ кулонометрического титрования марганецсодержащего окислителя

 

Сущности изобретения: растворяют npo6v в растворе одида . Добявпчют в раствор Побиток сульфида латри к у юнометрически отгитровызаюг избыток зпектрогенериро л1 ным иодом. 2 табл.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s 6 О1 N 27/44

ГОСУДАРСТВЕННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИ вЂ” ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCI"ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4795636/25 (22) 29.12,89 (46) 30,08.92. Бюл. M 32 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт аналитической техники и Грузинский политехнический институт (72) Г.Д,Караш вили, Р.А,Деметрашвили, М.З.Ташчян и Л.Д,Бериашвили (56) Базилевская E.С. Химико-минералогические исследования марганцевых руд (Никопольский бассейн и конкреции Тихого океана).-М.: Наука. 1976, с. 21 — 22, Пршибыл Р, Аналитическое применение этилендиаминовой тетрауксусной кислоты и родственных соединений. — M.: MI«p, 1975, с. 161 — 162.

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано при анализе различных объектов на содержание окислителей, например при контроле содержания двуокиси марганца в электролитической двуокиси марганца (ЭД« У1) — основы многих химических источников тока (ХИТ).

Известно определение марганецсодержащих окислителей на основе оксалатметрического метода. Определение заключается в следующем. Объект растворяют в избытке щевелевой кислоты при температуре 70-75 С. При окончании растворения, которое фиксируется визуально по исчезновению твердых частиц, избыток щавелевой кислоты объемно титруют перманганатом калия (КМпОф При атом титрование проводят в горячем растворе и с визуальной фиксацией конца титрования — по появлению неисчезающей (в течение 3 мин) бледно-розовой окраски.

„., ЬЫ, „1758537 А1 (54) СПОСОБ "У ЛОНОУЕТРИ IECKOI

ТИТРОВАНИЯ «"1,;PГАНЕЦСОДE«жАЩEГО О КИ С Г! ИТ Б Г« >! (57) Суц;!«ость и" oápoòå««èÿ: растворяют пробу в растворе поди-.«3 кали!. Добавля«от в раствор изЬыток сульфидB натрия. Купо loметрически отт««тровывают избыток электрогенерировгл п«ы м иодом. 2 табл.

Указанный способ имQBT следующие недостатки. Определение не инструменталь««о и трудно автоматизируемо. Процесс определения относ«пельно продал>кителен за с «ет длительности растворения пробь« (практически около 20 мин). Проведение определения осложнено .«еобходимостью поддер>кания тсмпературы растпорения обьекта в от««осителы«о узком интервале (70 — 75ОС), проведением титрования горячего раствора, а так>ке визуальным контроле«. окончания растворения объекта и око««ча««ия титоова««ия. Отмече««««ь«е фактоpbi., кроме того, как следствие, вызывают снижение надежности определения. Снижение последней обусловлено также опасностью получения завыше««««ых результатов из-За окисления щавелевой кислоты кислородом воздуха.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения марганецсодержащего окислителя, при котором рас1758537 творение абьекта и объемное титрование производят при комнатчой температуре, Поичем растворение завершается в 5 — 7 мин. При этом спосоое объект растворяют в избытке галогенсодержащей соли, конкретнее в растворе йодида калия (Kl). По окончании растворения выделившийся в результате взаимодействия йодида калия с марганецсодержащем окислителем элементарный йод обьемно титруют раствором тиосульфата натрия (NazSzOa) e присутствии крахмала. Конец титрования фиксируют визуально по изменению окраски раствора.

I, недостаткам последнего способа определения относится следующее. Определение. не инструментально и трудно автоматизируемо. Проведение определения осложнено визуальным контролем окончания титрования, необходимостью взятия и взвешивания малых навесок (до 40 мг) анализируемого объекта. Способ характеризуется низкой надежностью, что обусловлено визуальным, субъективным контролем окончания титрования и нестойкостью титранта — раствора тиосульфата натрия.

Из-за отмеченных недостатков способ этот не получил распространения в аналитической практике, Цель изобретения — повышение надежности и точности определения марганецсодержащего окислителя, упрощение и автоматизация проведения определения, Цель изобретения достигается тем, что при титрометрическом определении марганецсодержащего окислителя, включающем растворение объекта анализа в растворе йодида калия, после выдержки времени, необходимого для полного растворения объекта, в раствор добавляют в избытке сульфит натрия для восстановления элементарного йода, затем избыток кулонометрически оттитровывают электрогенерированным йодом, а конечную точку титрования фиксируют электрохимическим методом (в частности, амперометрическим).

П р и-м е р. В качестве объекта анализа были взяты образцы электролитической двуокиси марганца (ЭДМ) с различным содержанием основного продукта — двуокиси марганца (Мп 02).

При реализации предлагаемого способа кулонометрическое титрование проводилось при контролируемом токе и амперометрической фиксации конечной точки титрования при двух поляризованных индикаторных электродах.

Определение проводилось в эпектролитической ячейке, в которой отделение вспомогательного генераторного электрода отделялось от остального объема ячейки стеклянным фильтром (для обеспечения химического разделения). Индикаторные и вспомогательный электроды были изго5 товлены из платиновой проколоки, а рабочий генераторный электрод — из сте кл оугл ерода.

Определение проводилось при следующем режиме: напряжение на индикаторных

10 электродах 100 мВ; плотность тока рабочего электрода 4 10 А/см . сила генераторного тока 0,1 А (при проведении предварител ьных исследований было установлено. что результаты определения практически не за75 висят от варьирования этих параметров в следующих соответствующих диапазонах:

20 — 100 мВ; 10 — 8 10 А/см; 0,03-0,24 А).

Электрохимическая ячейка заполнялась раствором следующего состава, 20 моль/л; йодид калия (Kl) 0,25; соляная кис; лота (HCI — для создания сильнокислой среды с целью ускорения растворения образца) 2 моль/л; хлорид аммония (NH

25 воздуха в растворе) 1, Определение проводилось в следующей последовательности. Навеску (массой около 0,4 г) анализируемого объекта вводили в злектрохимическую ячейку, и после 530 минутного растворения добавляли в избытке сульфит натрия (NazSOz). После окончания восстановления сульфитом натрия элементарного йода (примерно через

1 мин), выделившегося в результате взаи35 модействия двуокиси марганца с йодидом калия, начинали кулонометрически оттитровывать избыток сульфита натрия электрохимичеси генерируемым элементарным йодом. Конечная точка титрования опреде40 лялась по резкому увеличению тока в цепи индикаторных электродов, что cooTBGTGTBo вало избутку генерирования элементарного йода. При этом генерирование последнего прекращади.

45 Результат определения выражается в количестве электричества (Q, Кл), затраченного на генерирование элементарного йода.

Процентное содержание двуокиси мар50 ганца в объекте (К) определялось из следующего выражения: где ц и ® — электрохимические эквиваленты двуокиси марганца и сульфита натрия соответственно;

1758537

Таблица 1

Результаты определений в образце N 1 ЭДМ вЂ” а

m и п — массы навесок образца и сульфита натрия соответственно.

По результатам определений (в аликвотах) одного и того же образца вычислялось среднеквадратическое отклонение 5 (СКО) результатов. 8 тех же образцах были проведены также оксалатметрические определения двуокиси марганца.

Результаты определений по обоим способам приведены в сравнительных 10 табл. 1 и 2.

Как видно из приведенных таблиц, СКО определения при предлагаемом способе в

2-2,5 раза ниже, чем при способе, основанном на оксалатметрическом методе. 15

Замена существующего в контроле качества ЭДМ способа определения двуокиси марганца, основанного на оксалатметрическом методе, на предлагаемый способ дает следующий положительный 20 технико-экономический эффект: повышение сходимости результатов определения в 2 — 2,5 раза; повышение надежности результатов определения за счет исключения ряда субъективных факторов. обуслов- 25 ленных визуальным контролем окончания растворения объекта и окончания объемного титрования, а также поддержанием определенного температурного режима (7075ОС); снижение продолжительности определения в 4-5 раз — за счет ускорения процесса растворения объекта: экономию реактивов — в одном и том же растворе электролита можно проводить 10-20 определений; легкую автоматизацию определения за счет применения кулонометрического титрования и амперометрической фиксации конечной точки титрования; существенное упрощение и снижение трудоемкости определения за счет исключения поддержания относительно высокой температуры растворения объекта и визуального контроля за растворением а также автоматиь зации титрования.

Формула изобретения

Способ кулонометрического титрования марганецсодержащего окислителя, включающий растворение образца в раствореиодида калия,отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и точности анализа, а также упрощения и автоматизации способа, в раствор добавляют в избытке сульфит натрия, причем избыток кулонометрически оттитровывают электрогенерированным иодом. f758537

Таблица 2

Результаты определений в образца М2 ЭДМ-а

Составитель М.Ташчан

Редактор Л.Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор A.Mîòûëü

Заказ 2995 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

3 33035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 10)