Методика полярографического анализа.

Для анализа какого-нибудь вещества полярографическим методом его прежде всего переводят в раствор. Потом создают необходимую среду и удаляют примеси, которые мешают определению. Большие неудобства для полярографирования создают вещества с потенциалами, близкими к потенциалу восстановления исследуемого элемента или с потенциалами более низкими, чем потенциал восстановления исследуемого элемента. Мешает определению и растворенный кислород. Для удаления веществ, которые мешают, широко применяют: осаждение, комплексообразование, окисление-восстановление. Для удаления растворенного кислорода, который восстанавливается на катоде, через раствор пропускают водород. В щелочные растворы прибавляют Na₂SO₃.

Большое значение так же имеет правильный выбор фона для полярографирования. Обычно его подбирают опытным путем.

Подготовленный к анализу раствор, свободный от посторонних примесей, помещают в электролизёр (рис. 6.2). Включают постоянный электрический ток и постепенно повышают напряжение. При непрерывном увеличении напряжения регистрируют изменение силы тока. На основании полученных данных строят полярографическую кривую.

Для количественных определений в полярографии применяют метод калиброванных кривых, метод стандарта или метод добавок.

При применении метода калибровочных кривых снимают полярограммы стандартных образцов. По высоте волны h и концентрации С₀ строят калибровочную кривую. По высоте волны неизвестного образца определяют его концентрацию по калибровочной кривой.

В методе стандарта снимают полярограмму только одного стандартного раствора и рассчитывают концентрацию неизвестного раствора по формуле:

(6.2)

В методе добавок в электролизёр наливают определенный объем исследуемого вещества с неизвестной концентрацией (С_А) и получают его волну h_А. Потом прибавляют к раствору 1-3 млстандартного раствора исследуемого вещества с известной концентрацией (С_СТ) и снова снимают полярограмму. Получают суммарную волну h _ОБЩ. Неизвестную концентрацию (мг/мол) вычисляют по формуле:

(6.3)

где h _ОБЩ – высота волны исследуемого вещества после добавления стандартного раствора; С_СТ – концентрация иона (вещества), который добавляется, в электролизер.

(6.4)

где V _СТ - объем стандартного раствора добавляемого в электролизер, мл;

V_А - объем исследуемого раствора в электролизере, мл;

С_СТ - начальная концентрация стандартного раствора.

 

Полярографы.

Для полярографического анализа применяют полярографы. Они бывают визуальные и автоматические. Последние позволяют отсчитывать силу тока и напряжение не только визуально, но и по кривой зависимости силы тока от напряжения, автоматически записываемой специальным прибором.

Схема полярографа показана на рис. 6.3.

С помощью внешнего источника тока 1 (батареи аккумуляторов на 4-6 В ) напряжение подается на реохорд 2. Напряжение на реохорде измеряется вольтметром 3.

Постепенным передвижением подвижного контакта 4(вправо по шкале реохорда) увеличивают напряжение на электродах 5, 6 (5 – капельный ртутный катод, опущенный в анализируемый раствор, 6 – ртуть, налитая на дно электролизера 7). Сила тока, который возникает при этом в цепи, измеряется с помощью чувствительного гальванометра 8. Так как при одной и той же чувствительности гальванометра нельзя снимать полярограммы в растворах разных концентраций, то параллельно гальванометру подключают градуированное сопротивление (шунт) 9. При низкой концентрации исследуемого раствора возникает также и небольшой ток. В этом случае шунт включают полностью, чтобы практически весь ток проходил через гальванометр. При больших концентрациях растворов сопротивление шунта уменьшают, и через гальванометр проходит только часть тока.

Пример. Определение цинка в растворе методом стандарта.

В мерную колбу объем которой 50 млпомещают 10 млраствора ZnSO₄ ([Zn²⁺] – С₁=0,5 мг/мл ), 20 капель раствора желатина и доводят до метки 1 н. раствором KCl. Полученный раствор тщательно перемешивают. 20-25 млэтого раствора помещают в электролизер и пропускают через раствор водород в течение 20 мин.Затем раствор полярографируют (при соответствующем положении шунта), строят график и определяют высоту волны h ₁.

К раствору ZnSO₄ неизвестной концентрации, в колбе объемом 50 мл, прибавляют 20 капель раствора желатина и доводят объем до метки 1 н. раствором КС1. Подготовленный раствор наливают в электролизер, пропускают через него водород в течение 20 мин,снимают полярограмму, строят график и определяют высоту волны (h). Концентрацию ионов Zn²⁺ (С_X)находят по формуле (мг/мл ):

(6.5)

где С_х = 0,5· = 0,1 мг/мл.

Содержание цинка в растворе в миллиграммах вычисляют, как произведение концентрации С_х на объем мерной колбы (50 мл).

 

 

Конец конспекта!