Способ инверсионно-вольтамперометрического определения родия в нитритной среде

Авторы патента:

G01N27/48 - использующие полярографию, т.е. измерение изменений тока при медленных изменениях напряжения

Владельцы патента RU 2406995:

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (RU)

Способ инверсионно-вольтамперометрического определения родия в нитритной среде относится к аналитической химии платиновых металлов. Определение родия (III) из анализируемого раствора нитритного комплекса включает его электрохимическое восстановление до металла на ртутно-пленочном электроде и последующее электрохимическое растворение восстановленного родия с регистрацией вольтамперной кривой. Концентрацию родия (III) в нитритном растворе определяют по величине анодного пика электрохимического окисления предварительно восстановленного родия. В качестве фонового электролита используют муравьиную кислоту. Электрохимическое растворение восстановленного родия проводят при изменении потенциала рабочего ртутно-пленочного электрода со скоростью 50 мВ/с и регистрируют вольтамперную кривую. Аналитическим сигналом родия является высота анодного пика электрохимического растворения. Изобретение позволяет определять родий из раствора его нитритного комплекса в интервале концентраций 0,0005-0,4000 мг/л. 1 табл.

Настоящее изобретение относится к аналитической химии платиновых металлов, в частности к способу инверсионно-вольтамперометрического определения родия (III), например, в технологических растворах аффинажного производства.

В настоящее время известен способ определения платиновых металлов и золота методом инверсионной вольтамперометрии [Колпакова Н.А. Определение платиновых металлов и золота методом инверсионной вольтамперометрии./Н.А.Колпакова, Б.С.Шифрис, Л.А.Швец, С.В.Кропоткина. Журн. аналит. химии. - 1991, т.46, №10. - С.1910].

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ совместного определения родия и иридия методом инверсионной вольтамперометрии в медно-никелевых концентратах [Шифрис Б.С. Совместное определение родия и иридия методом инверсионной вольтамперометрии в медно-никелевых концентратах. Б.С.Шифрис, Н.А.Колпакова. Журн. аналит.химии. - 1982, т. XXXVII, №12. - C.2217].

В основе вольтамперометрического определения родия лежат волны, образуемые негидролизованным хлоридом родия (H₃[RhCl₆]) на фоне галогенидных кислот (HCl, HBr, HI), фосфатов или сульфатов аммония. Методом инверсионной вольтамперометрии с использованием графитового индикаторного электрода в области его потенциалов (+0,3 В) и насыщенного каломельного электрода в качестве электрода сравнения на фоне 0,5 М HCl проводят определение родия после предварительного концентрирования при потенциале -0,7 В в течение 3-10 минут. Содержание родия устанавливают методом добавок. Чувствительность определения родия составляет 0,04-0,006 г/т.

В случае вольтамперометрического определения родия (III) в растворе его нитритного комплекса, используемого в аффинаже и анализе платиновых металлов, определению родия должна предшествовать стадия пробоподготовки: переведение нитритного комплекса в хлоридный путем длительного кипячения и упаривания с хлороводородной кислотой, сопровождаемого выделением токсичных оксидов азота.

Недостатками данного способа являются длительность и трудоемкость.

Техническим результатом предложенного способа является инверсионно-вольтамперометрическое определение родия (III) непосредственно в растворе его нитритного комплекса, обеспечивающее сокращение продолжительности анализа и упрощение методики, повышение чувствительности метода и предела его обнаружения.

Технический результат достигается тем, что в способе инверсионно-вольтамперометрического определения родия, включающем приготовление раствора родия (III), новым является то, что раствор родия (III) переводят в комплексное соединение (гексанитрородиат-ион) и концентрацию родия (III) в нитритном растворе определяют по величине анодного пика электрохимического растворения родия в присутствии фонового электролита муравьиной кислоты (pH 3-4) при развертке потенциала ртутно-пленочного электрода от 0,1 до 0,5 В.

Используемая система дает аналитический сигнал комплексного иона - гексанитрородиата без переведения его в хлоридный ион, а результирующая полярографическая кривая имеет вид пика, положение которого (потенциал) характеризует природу вещества, а его высота - концентрацию родия в растворе нитритного комплекса.

Сопоставление с прототипом показывает: заявляемый способ отличается тем, что для последующего вольтамперометрического определения родия пригодна форма его нахождения в нитритном растворе [Rh(NO₂)₆]^3-, что позволило установить соответствие его критерию «новизна».

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что нет методики вольтамперометрического определения родия (III) непосредственно в растворе его нитритного комплекса. Признаки, отличающие заявленное изобретение от прототипа, соответствуют критерию «изобретательский уровень».

Сущность способа заключается в том, что использование варианта инверсионной вольтамперометрии, включающего стадию предварительного концентрирования родия на поверхности электрода и проведение аналитического определения на анализаторе вольтамперометрическом ТА-4 ООО «НПП ТОМЬАНАЛИТ» с применением трехэлектродной ячейки (рабочий электрод - ртутно-пленочный, два хлоридсеребряных электрода: вспомогательный и электрод сравнения), позволяет определить концентрацию родия (III) непосредственно в нитритной среде, характерной для растворов аффинажного производства, без предварительной подготовки пробы.

Предлагаемый способ инверсионно-вольтамперометрического определения родия в нитритной среде реализован следующим образом.

Исходный раствор родия (III) готовят окислительным спеканием порошка родия с BaO₂, с последующим выщелачиванием в соляной кислоте. Затем хлоридный раствор родия (III) переводят в нитритный кипячением с NaNO₂. Готовый раствор с концентрацией 1 мг/л последовательно разбавляют. Аликвотную часть анализируемого раствора, содержащую 0,0005-0,4000 мг/л родия (III) в виде нитритного комплекса, помещают в электрохимическую ячейку прибора, содержащую 0,02 мл концентрированной муравьиной кислоты в 10 мл бидистиллята и погружают электроды. В качестве индикаторного электрода используют ртутно-пленочный; в качестве вспомогательного и электрода сравнения - хлоридсеребряные. В начале проводят накопление родия на индикаторном электроде при потенциале -0,8 В в течение 120 с. Затем при линейно увеличивающемся потенциале от 0,1 до 0,5 В выделившийся родий анодно окисляют:

Скорость развертки потенциала 50 мВ/с. Анализ проводят одновременно в трех параллелях с регистрацией вольтамперных кривых. Завершается анализ компьютерной обработкой результатов. По высоте пика вольтамперограммы анодного окисления родия, выделившегося на катоде непосредственно из нитритного раствора судят о содержании в нем родия. При необходимости анализа растворов хлоридного комплекса Rh (III) - [RhCl₆]^3- предложенным методом его переводят в нитритный [Rh(NO₂)₆]^3- добавлением раствора NaNO₂ (1%).

Предлагаемый способ пригоден для определения остаточной концентрации [Rh(NO₂)₆]^3- в производственных растворах аффинажного производства.

Данные вольтамперометрического определения родия в стандартных растворах [Rh(NO₂)₆]^3- различной концентрации приведены в таблице.

Результаты вольтамперометрического определения Rh (III) в растворе его нитритного комплекса при pH 3-4 (n=3, параметры развертки 0,1-0,5 В, скорость развертки 50 мВ/с)
Введено Rh(III), мг/л	Определено Rh (III), мг/л	С _Rh(III), мг/л	Погрешность, %
1	2	3
0,4000	0,449	0,380	0,401	0,4100	2,5
0,3000	0,252	0,298	0,285	0,2780	11,2
0,2000	0,199	0,198	0,259	0,2170	8,5
0,1000	0,0978	0,0991	0,0983	0,9800	1,6
0,0100	0,0100	0,0112	0,0104	0,1050	5,3
0,0010	0,0012	0,0011	0,0009	0,0011	10,0
0,0005	0,0006	0,0004	0,0007	0,0006	11,1

Приведенные примеры подтверждают пригодность предлагаемого способа определения Rh (III) из раствора его нитритного комплекса в интервале концентраций 0,0005-0,4000 мг/л.

В результате проведенных нами исследований установлено, что в нитритных средах диапазон анализируемых содержаний родия расширяется: на порядок как в области низких, так и высоких содержаний, то есть предлагаемый нами метод чувствительнее по сравнению с прототипом.

Способ инверсионно-вольтамперометрического определения родия, включающий приготовление раствора родия (III), отличающийся тем, что его переводят в нитритное соединение и концентрацию родия (III) в нитритном растворе определяют по величине анодного пика электрохимического растворения родия в присутствии фонового электролита муравьиной кислоты (рН 3-4) при развертке потенциала ртутно-пленочного электрода от 0,1 до 0,5 В.

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к подготовке поверхности индикаторного электрода для вольтамперометрического анализа природных и сточных вод.

Способ определения платины в водных растворах методом инверсионной вольтамперометрии по пикам селективного электроокисления висмута из интерметаллического соединения ptxbiy // 2390011

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам определения содержания ионов металлов для определения в питьевых и природных водах, технических сливах методом инверсионной вольтамперометрии (ИВА).

Вольтамперометрическая система для анализа биологических анализируемых веществ // 2386960

Экстракционно-вольтамперометрический способ определения цинка, кадмия, свинца и меди в природных водах // 2383014

Изобретение относится к области аналитической химии объектов окружающей среды и направлено на разработку средств аналитического контроля параметров экосистем и полиэлементного фонового мониторинга природных вод и водных экосистем.

Экстракционно-вольтамперометрический способ определения цинка, кадмия, свинца, меди и железа в твердых образцах природных объектов // 2382355

Изобретение относится к области аналитической химии объектов окружающей среды и направлено на разработку средств аналитического контроля параметров экосистем и полиэлементного мониторинга природных вод и водных экосистем.

Способ количественного определения полисульфанов в газовой сере // 2378644

Изобретение относится к органической электрохимии, а именно к способам количественного определения полисульфанов (связанного сероводорода) в газовой сере, содержащей свободный сероводород.

Способ вольтамперометрического определения фенола // 2377553

Способ определения урана (vi) в растворах // 2370760

Способ дифференциальной вольтамперометрии водных растворов и устройство, его реализующее // 2362156

Изобретение относится к области физической химии, а именно к области научных исследований свойств воды и водных растворов и их структурных изменений при воздействии внешних полей.

Способ определения парциальных токов активного растворения металла, образования и растворения анодного осадка на его поверхности // 2357238

Способ инверсионной вольтамперометрии // 2408879

Способ идентификации и контроля концентрации нанообъектов в дисперсных средах // 2411513

Изобретение относится к области физических измерений

Способ инверсионной вольтамперометрии // 2411514

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано для количественного определения тяжелых металлов в объектах технического и природного происхождения

Способ вольтамперометрического определения олова в водных растворах // 2412433

Изобретение относится к методам вольтамперометрического определения олова в водных растворах и может быть рекомендовано для определения микроконцентраций олова в питьевой, природной и сточной воде

Способ определения ионов индия (iii) в технологических растворах свинцово-цинкового производства // 2414701

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для экспресс-анализа технологических растворов, сточных и оборотных вод предприятий свинцово-цинковой отрасли цветной металлургии

Вольтамперометрический способ одновременного определения селена и йода // 2415411

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано в пищевой, фармакологической, медицинской и химической промышленности при определении микроколичеств селена и йода в пищевых продуктах, биологических объектах, лекарственных препаратах, БАДах, объектах окружающей среды

Способ определения сурьмы, висмута, меди в водных растворах методом анодно-катодной вольтамперометрии // 2419786

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам определения ионов металлов сурьмы, висмута, меди, и может быть использовано для определения их содержания в водных растворах в присутствии растворенного кислорода методом инверсионной анодно-катодной вольтамперометрии (АКВА)

Способ инверсионно-вольтамперометрического определения бензилпенициллина // 2425365

Изобретение относится к медицине и описывает способ инверсионно-вольтамперометрического определения бензилпенициллина, включающий приготовление раствора меди (II) и определение ее концентрации после предварительного электровосстановления по высоте пика анодного растворения, где медь (II) переводят в комплексное соединение с бензилпенициллином, и определение бензилпенициллина проводят по разности между первоначальной концентрацией ионов меди (II) (Сн) и остаточной концентрацией ионов меди (II), не вступивших в реакцию с бензилпенициллином (Со ), в присутствии фонового электролита муравьиной кислоты, описываемой формулой CPen=2·(Сн-Со)

Вольтамперометрический способ определения концентрации аналита в образце и устройство для определения концентрации аналита // 2426107

Изобретение относится к количественному определению аналитов в биологических жидкостях

Способ определения платины в рудах методом инверсионной вольтамперометрии // 2426108

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам определения ионов металлов, и может быть использовано в гидрометаллургии, в различных геологических разработках при поиске и разведке в случае анализа руд, для определения содержания ионов платины методом инверсионной вольтамперометрии (ИВ)