Ионометрическое
определение хлоридов в растворах хроматов
Немировский
А.М.
Задача
определения хлоридов в хроматных растворах пришла от гальваников. Дело в том,
что в травильных ваннах необходимо было контролировать содержание хлоридов.
Зачем это нужно я не знаю до сих пор, но задачу контроля хлоридов я решил.
Состав раствора
ванны был совершенно убийственен: 400 г/л CrO3. В этом растворе
следовало определять хлорид с концентрацией более 10-3M.
Делая ставку на
хлоридселективный электрод ЭМ-Сl-01, я начал экспериментальную работу. Сначала
я разбавил анализируемый раствор в 10 раз для того, чтобы снизить агрессивность
среды. В итоге pH среды примерно стал равен 1 при содержании CrO3 =
40 г/л. Затем предо мной встал вопрос о нейтрализации кислотной среды пробы.
Дальнейшие исследования показали, что нейтрализация ухудшает условия
определения хлорида, делая дальнейший анализ невозможным. Почему?
Дело в том, что
в кислой среде CrO3 преимущественно существует в виде Cr2O72-.
По мере увеличения pH, преимущество получает форма CrO42-.
С другой стороны селективность хлоридного электрода к тому или иному аниону
определяется растворимостью соединения этого аниона с катионом серебра.
(Хлоридселективный электрод представляет собой пресованную таблетку, состоящую
из смеси хлорида и сульфида серебра.) Поскольку растворимость Ag2CrO4
очевидно меньше растворимости Ag2Cr2O7, то это
означает, что хлоридселективный электрод будет обладать большей
чувствительностью к ионам CrO42-. Таким образом,
напрашивается вывод о том, что стремиться к нейтрализации раствора пробы не
нужно.
Калибровка
электрода в растворах CrO3 дала следующие результаты.
Во-первых,
перед анализом в начале рабочего дня электрод нужно было подготовить к работе,
опустив его на час в раствор CrO3. Если этого не делать, потенциал
электрода испытывает существенный дрейф.
Во-вторых,
калибровка по хлориду линейна по крайней мере в области концентраций pX=4-2,5,
хотя наклон несколько отличается от теоретического (см. рисунок).
прямая
1 - 2. г/л CrO3
прямая
2 - 40 г/л CrO3
В-третьих,
оказалось, что пользоваться для анализа методом градуировочного графика нельзя,
так как небольшие изменения в составе пробы вызывают существенное изменение
потенциала (см. рисунок). Пользоваться можно только методом добавок, поскольку
наклон калибровок меняется не столь существенно. Расчеты показывают, что
уменьшение концентрации CrO3 от 40 г/л до 20 г/л вызывает ошибку в
20 % при анализе методом добавок.
В заключении
следует сказать о том, что измерения в такой агрессивной среде, какую создают
хроматы, существенно сокращают срок службы электрода. В связи с этим хранить
электрод рекомендуется в сухом состоянии, а не оставлять в анализируемом
растворе.
Список
литературы
Для подготовки
данной работы были использованы материалы с сайта http://www.novedu.ru/