способ подготовки поверхности индикаторного электрода для вольтамперометрического анализа

Формула изобретения

Способ подготовки поверхности индикаторного электрода для вольтамперометрического анализа, включающий электрохимическую обработку поверхности электрода при переменном токе, отличающийся тем, что серебряную подложку индикаторного электрода помещают в анодную камеру мембранного электролизера, заполненную 0,05 М раствором хлорида калия, через которую с помощью индифферентных графитовых электродов пропускают асимметричный переменный ток частотой 50 Гц с амплитудой 0,45-0,5 А в течение 3 мин, после чего ток отключают, подложку вынимают, ополаскивают бидистиллированной водой и помещают в раствор нитрата закиси ртути (I) и проводят электролиз при постоянном токе 20 мА в течение 1 мин, потом ртутно-пленочный электрод ополаскивают бидистиллированной водой и помещают в анодную камеру мембранного электролизера, заполненную 0,05 М KCl, через которую с помощью индифферентных графитовых электродов пропускают асимметричный переменный ток частотой 50 Гц с амплитудой 0,45 А в течение 6 мин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к подготовке поверхности индикаторного электрода для вольтамперометрического анализа природных и сточных вод и других водных объектов, где необходимо определение содержания микроколичеств неорганических элементов.

Известен способ обработки поверхности индикаторного электрода для вольтамперометрического анализа вод [АС СССР № 1608560 / А.А.Каплин, Л.Д.Свинцова, М.Н.Мордвинова. Бюл. № 43. - 1990].

Поверхности индикаторных золотографитовых и ртутно-пленочных (РПЭ) электродов обрабатывают в анодной камере мембранного электролизера. Индикаторный загрязненный электрод помещают в анодную камеру двухкамерного мембранного электролизера, заполненную 0,05-1 М раствором хлорида калия. На индифферентные электроды подают переменное напряжение, формирующее в цепи асимметричный переменный ток частотой 50 Гц с амплитудой 0,45-0,5А, и выдерживают такой режим в течение 3-4 минут при механическом перемешивании электролита. Затем ток отключают, электрод вынимают из раствора, ополаскивают трижды дистиллированной водой и помещают в электрохимическую ячейку для вольтамперометрических измерений.

Недостаток этого способа подготовки электрода заключается в увеличении величины остаточного тока, возможно из-за вскрытия «дефектов» на поверхности РПЭ.

Задачей данного способа подготовки поверхности РПЭ является увеличение чувствительности анализа, улучшение воспроизводимости аналитических сигналов элементов и уменьшение величины остаточного тока.

Поставленная задача достигается тем, что в мембранном электролизере с проточной катодной камерой проводят дополнительную электрохимическую обработку поверхности серебряной подложки РПЭ в анодной камере мембранного электролизера, что способствует уменьшению величины остаточного тока, который искажает результат измерения.

Способ осуществляется следующим образом: серебряную подложку помещают в анодную камеру двухкамерного мембранного электролизера, заполненную 0,05 М раствором хлорида калия. Через проточную катодную камеру двухкамерного электролизера попускают раствор 0,05 М хлорида калия со скоростью протока 1,5-1,6 мл·мин^-1. На индифферентные графитовые электроды подают переменное напряжение, формирующее в цепи асимметричный переменный ток частотой 50 Гц с амплитудой 0,45-0,5 А, и выдерживают такой режим в течение 3 минут. Затем ток отключают, подложку РПЭ вынимают из раствора, ополаскивают бидистиллированной водой и помещают в другой электролизер, заполненный раствором нитрата закиси ртути (I), и проводят электролиз при постоянном токе 20 мА в течение одной минуты. Затем РПЭ ополаскивают бидистиллированной водой и помещают в анодную камеру мембранного электролизера, заполненную 0,05 М KCl. На индифферентные графитовые электроды подают переменное напряжение, формирующее в цепи асимметричный переменный ток частотой 50 Гц с амплитудой 0,45 А, и выдерживают такой режим в течение 6 минут. Потом ток отключают, РПЭ вынимают из раствора, ополаскивают бидистиллированной водой и помещают в электрохимическую ячейку для вольтамперометрических измерений.

На фиг.1 представлена схема, иллюстрирующая способ подготовки поверхности подложки и РПЭ для вольтамперометрического анализа.

Схема установки для подготовки поверхности индикаторного электрода (1) к вольтамперометрическому анализу водных объектов, представленная на фиг.1, состоит из мембранного электролизера 2, катодной камеры 3, анодной камеры 4, мембран 5, засыпных графитовых электродов 6, выхода 7, входа 8, диода 9, амперметра 10, источника тока 11.

На фиг.2 представлены вольтамперограммы аналитических сигналов иона кадмия на РПЭ до (12) и после (13) электрохимической подготовки ртутно-пленочного электрода в мембранном электролизере.

Пример. Вольтамперометическое определение ионов кадмия в модельном водном растворе с предварительной электрохимической подготовкой индикаторного ртутно-пленочного электрода.

Серебряную подложку индикаторного электрода (фиг.1) помещают в анодную камеру электролизера, заполненного 0,05 М раствором хлорида калия. Через проточную катодную камеру двухкамерного электролизера попускают раствор 0,05 М хлорида калия со скоростью протока 1,5-1,6 мл·мин ^-1. На индифферентные графитовые электроды подают переменное напряжение, формирующее в цепи асимметричный переменный ток частотой 50 Гц с амплитудой 0,45-0,5 А, и выдерживают такой режим в течение 3 минут. Затем ток отключают, подложку РПЭ вынимают из раствора, ополаскивают бидистиллированной водой и помещают в другой электролизер, заполненный раствором нитрата закиси ртути (I), и проводят электролиз при постоянном токе 20 мА в течение одной минуты. Затем РПЭ ополаскивают бидистиллированной водой и помещают в анодную камеру мембранного электролизера, заполненную 0,05 М KCl. На индифферентные графитовые электроды подают переменное напряжение, формирующее в цепи асимметричный переменный ток частотой 50 Гц с амплитудой 0,45 А, и выдерживают такой режим в течение 6 минут. Затем электрод ополаскивают два раза бидистиллированной водой и погружают в электрохимическую ячейку, где установлены электрод сравнения и вспомогательный электрод и помещена аликвота 10 мл анализируемого раствора. Затем при помощи полярографа проводят электронакопление определяемого металла при потенциале электрода, равном -1,3 (отн. нас. к.э.) и регистрируют вольтамперограмму анодного пика кадмия. Концентрирование ионов металла и съемку вольтамперограмм повторяют 3-4 раза. Вольтамперограммы иона кадмия до (12) и после (13) предварительной электрохимической подготовки ртутно-пленочного электрода изображены на фиг.2.

Технический результат: повышение точности и чувствительности анализа, улучшение воспроизводимости аналитических сигналов кадмия.