SU1557510A1 - Composition for producing carbon-paste electrode for voltammetric determination of mercury - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к аналитической химии и может быть использовано в цветной металургии, химической промышленности, геохимии, медицине, сельском хоз йстве. Цель изобретени  - повышение селективности и чувствительности вольтамперометрического определени  ртути в присутствии избытка ионов CU(II), FE(III), SB(III), TL (I), PT(IV). Состав дл  изготовлени  угольно-пастового электрода содержит угольный порошок, вазелиновое масло, нефт ные сульфиды при следующем соотношении компонентов, мас.%: угольный порошок 60 - 70, вазелиновое масло 20 - 25, нефт ные сульфиды 10 - 15.The invention relates to analytical chemistry and can be used in non-ferrous metallurgy, chemical industry, geochemistry, medicine, and agriculture. The purpose of the invention is to increase the selectivity and sensitivity of the voltammetric determination of mercury in the presence of an excess of CU (II), FE (III), SB (III), TL (I), PT (IV) ions. The composition for the manufacture of carbon-paste electrode contains coal powder, liquid paraffin, petroleum sulfides in the following ratio of components, wt.%: Coal powder 60 - 70, liquid paraffin 20 - 25, petroleum sulfides 10 - 15.

Description

Изобретение относитс  к аналитической химии, в частности к составу дл  изготовлени  угольно-пастового электрода дл  вольтамперометрического определени  ртути, и может быть использовано в цветной металлургии, химической промышленности, геохимии, , медицине, сельском хоз йстве.This invention relates to analytical chemistry, in particular, to a composition for the manufacture of a carbon-paste electrode for voltammetric determination of mercury, and can be used in non-ferrous metallurgy, chemical industry, geochemistry, medicine, agriculture.

Целью изобретени   вл етс  повышение селективности и чувствительности вольтамперометрического определени  ртути в присутствии избытка ионов меди (II), железа (III), сурьмы (III), талли  (I), платины (IV).The aim of the invention is to increase the selectivity and sensitivity of the voltammetric determination of mercury in the presence of an excess of copper (II) ions, iron (III), antimony (III), thallium (I), and platinum (IV).

Состав дл  изготовлени  угольно- пастового электрода содержит угольный порошок, вазелиновое масло, нефт ные сульфиды при следующем соотно шении компонентов, мас.%:The composition for the manufacture of the carbon-paste electrode contains coal powder, liquid paraffin, oil sulphides in the following ratio of components, wt%:

Угольный порошок60-70Coal Powder60-70

Вазелиновое масло20-25Vaseline oil 20-25

Нефт ные сульфиды10-15Oil sulphides10-15

Способ вольтамперометрического определени  ртути заключаетс  в экстракции ртути нефт ными сульфидами из азотнокислого водного раствора и последующей регистрации катодной вольтамперограммы на электроде, в качестве электрода используют уголь- но-пастовый электрод указанного выше состава, а экстракцию осуществл ют в пасту электрода и регистрируют дифференциальную импульсную вольтамперо- грамму на фоне 0,01-0,1 моль/л нитрата кали  в воде.The method of voltammetric determination of mercury consists in the extraction of mercury with oil sulphides from a nitric acid solution and the subsequent registration of a cathode voltammogram on an electrode, a carbon-paste electrode of the above composition is used as an electrode, and a differential pulsed voltampeter is used as an electrode. gram against 0.01-0.1 mol / l potassium nitrate in water.

Нефт ные сульфиды высокой чистоты, состо щие на 95-96% из алкилтиоцикла- нов моно-, би- и трициклическогоHigh purity oil sulphides consisting of 95-96% of alkylthiocycles of mono-, bi- and tricyclic

СПSP

сл 1sl 1

СПSP

(ш &(w &

строени , получают из высокосернистых нефтей экстракцией 91%-ной серной кислотой . Обычно используют фракцию с диапазоном выкипани  290-360 С и со- дер жанием сульфидной серы 9-12%.structures obtained from high-sulfur oils by extraction with 91% sulfuric acid. Usually, a fraction with a boiling range of 290-360 C and a sulphide sulfur content of 9-12% is used.

Использование нефт ных сульфидов в составе дл  изготовлени  угольно- пастового электрода при вольтамперо- метрическом определении ртути ПОЗВОЛЯ-J ет осуществить избирательную экстракцию ртути (II) в пасту электрода и существенно снизить предел обнаружени  за счет концентрировани  ртути на электроде. Определению не мешают j большинство элементов, в том числе платиновые металлы, железо (III), медь (II) и др. Возможно также определение ртути в присутствии 100-кратного избытка ионов серебра (I) и зо- j лота (III). При этом возрастает и точность анализа, поскольку устран ютс  потери ртути, св занные с отделением экстракта от водной фазы и его упариванием.2The use of petroleum sulphides in the composition for the manufacture of the carbon-paste electrode during the voltammetric determination of mercury allows the selective extraction of mercury (II) into the electrode paste and significantly reduces the detection limit by concentrating the mercury on the electrode. The majority of elements do not interfere with the determination of j, including platinum metals, iron (III), copper (II), etc. It is also possible to determine mercury in the presence of a 100-fold excess of silver (I) ions and gold (III). This also increases the accuracy of the analysis, since the loss of mercury associated with the separation of the extract from the aqueous phase and its evaporation is eliminated.

Пример 1. Тщательно перемешивают 6,5 г (65 мас.%) порошка спектрального угл  марки В-3 с 2,3 г (23 мас.%) вазелинового масла и 1,2 г (12 мас.%) нефт ных сульфидов, содер-, жащих 9,5% сульфидной серы. Полученную гомогенную смесь перенос т в стекл нную трубку диаметром 3-5 мм, погружают в нее платиновую проволоку, котора  служит контактом, и срезают выступающий из трубки столбик пасты, Помещают электрод в анализируемый раствор, содержащий ртуть (II), азотную кислоту (1 моль/л) и 1000-кратный избыток ионов меди (II), железа (III), сурьмы (III), талли  (I), платины (IV) в воде, выдерживают в нем при перемешивании с посто нной скоростью в течение 30 мин. Затем вынимают электрод из анализируемого раствора, тща- тельно промывают 10 мин дистиллированной водой дл  удалени  адсорбированных ионов, помещают его в водный раствор 0,05 моль/л нитрата кали , из ко- торого предварительно удал ют кислород током аргона, и регистрируют диф- ференциальную импульсную вольтамперо- грамму относительно насыщенного каломельного электрода в диапазоне потенциалов от +0,8 до -0,2 В при скорости пол ризации электрода 20 мВ/с и амп- литуде переменных импульсы 50 мВ. Концентрацию ртути рассчитывают по высоте пика восстановлени  ртути (II)Example 1. 6.5 g (65 wt.%) Of spectral grade B-3 spectral carbon powder are mixed thoroughly with 2.3 g (23 wt.%) Petroleum jelly and 1.2 g (12 wt.%) Of petroleum sulfides, containing, burning 9.5% sulfide sulfur. The resulting homogeneous mixture is transferred to a glass tube with a diameter of 3-5 mm, immersed in it a platinum wire, which serves as a contact, and cut off a column of paste protruding from the tube. Place the electrode in the analyzed solution containing mercury (II), nitric acid (1 mol (l) and a 1000-fold excess of copper (II), iron (III), antimony (III), thallium (I), and platinum (IV) ions in water, kept there with stirring at a constant rate for 30 minutes. Then, the electrode is removed from the analyzed solution, thoroughly washed with distilled water for 10 minutes to remove adsorbed ions, placed in an aqueous solution of 0.05 mol / l potassium nitrate, from which oxygen is preliminarily removed with an argon current, and the differential pressure is recorded. pulsed voltammogram with respect to a saturated calomel electrode in the potential range from +0.8 to -0.2 V at an electrode polarization rate of 20 mV / s and an amplitude of variable pulses of 50 mV. The mercury concentration is calculated from the height of the mercury (II) reduction peak.

33

Q n 5Q n 5

Q , 0 ., 5Q, 0., 5

5five

при потенциале +0,23 В, использу  гра- дуировочный график, построенный по стандартным растворам ртути (II) в тех же услови х. Перед каждым последующим измерением выдавливают из электрода столбик пасты длиной 2-3 мм и срезают его.at a potential of +0.23 V, using a calibration curve constructed using standard mercury (II) solutions under the same conditions. Before each subsequent measurement, a paste column with a length of 2-3 mm is squeezed out of the electrode and cut off.

При содержании ртути в растворе 0,04 мкг/мл определена ее концентраци  0,038 tO,004 мкг/мл при относительном стандартном отклонении SrO,11, Предел обнаружени  Сммн 0,005 мкг/мл.With a mercury content in the solution of 0.04 µg / ml, its concentration was determined to be 0.038 tO, 004 µg / ml with a relative standard deviation of SrO, 11, Detection limit Smn 0.005 µg / ml.

Пример 2. КО,5л исследуемой воды добавл ют 2,5 мл 2%-ного раствора перманганата кали  в воде и перемешивают. Отбирают 100 мл раствора и кип т т 1 мин с обратным холодильником . После охлаждени  до комнатной температуры отбирают аликвот- ную часть пробы 10 мл, вливают 1 мл концентрированной азотной кислоты и перенос т в  чейку. Изготовление угольно-пастового электрода и определение ртути провод т, как в примере 1.Example 2. KO, 5 l of the test water is added 2.5 ml of a 2% solution of potassium permanganate in water and stirred. 100 ml of the solution are taken and refluxed for 1 minute. After cooling to room temperature, a 10 ml aliquot portion of the sample is taken, 1 ml of concentrated nitric acid is poured in and transferred to the well. The manufacture of the carbon-paste electrode and the determination of mercury are carried out as in Example 1.

При содержании ртути в воде (по данным атомной абсорбции) 0,03 мкг/мл определено ее содержание 0,027± tO,004 мкг/мл, относительное стандартное отклонение 0,14.When the content of mercury in water (according to atomic absorption) of 0.03 μg / ml, its content was determined as 0.027 ± tO, 004 μg / ml, the relative standard deviation was 0.14.

Пример 3. Навеску почвы 1 г разлагают в конической колбе из стекла Пирекс с обратным холодильником 10-12 мл концентрированной азотной кислоты. Колбу нагревают до выделени  паров двуокиси азота, охлаждают , приливают 25 мл дистиллированной воды и отфильтровывают. Фильтрат перевод т в мерную колбу емкостью 100 мл, довод т до метки водой, отбирают аликвотную часть и перенос т ее в  чейку. Изготовление угольно-пастового электрода и определение ртути провод т, как в примере 1.Example 3. A portion of the soil 1 g decomposed in a conical flask of Pyrex glass with reflux 10-12 ml of concentrated nitric acid. The flask is heated until the nitrogen dioxide vapor evolves, cooled, 25 ml of distilled water are poured in and filtered. The filtrate is transferred to a 100 ml volumetric flask, made up to the mark with water, an aliquot part is removed and transferred to the well. The manufacture of the carbon-paste electrode and the determination of mercury are carried out as in Example 1.

При содержании ртути в почве 3,5 мкг/г (по данным атомной абсорбции ) определено ее содержание 3,11 ±0,5 мкг/г, относительное стандартное отклонение 0,16.When the content of mercury in soil is 3.5 μg / g (according to atomic absorption), its content is determined to be 3.11 ± 0.5 μg / g, the relative standard deviation is 0.16.

Таким образом, способ позвол ет повысить чувствительность определени  ртути на пор док. При этом ртуть можно определ ть в природных водах и почве избирательно. Определению мешают только некоторые благородные металлы, концентраци  которых в этих объектах обычно намного меньше. Способ повышает и точность определений, поскольку устран ютс  потери ртути,Thus, the method allows to increase the sensitivity of the determination of mercury by an order of magnitude. In this case, mercury can be selectively determined in natural waters and soil. Only some noble metals interfere with the determination, and their concentration in these objects is usually much lower. The method also improves the accuracy of the determinations, since the losses of mercury are eliminated,

св занные с отделением экстракта от водной фазы, а сам анализ упрощаетс .associated with the separation of the extract from the aqueous phase, and the analysis itself is simplified.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Состав дл  изготовлени  угольно- пастового электрода дл  вольтамперо- метрического определени  ртути, содержащий угольный порошок и вазелиновое масло, отличающийс  тем, что, с целью повышени  селективности и чувствительности определени  ртути в присутствии избытка ионов меди (II), железа (III), сурьмы (III), талли  (I), платины (IV), он дополнительно содержит нефт ные сульфиды при следующем соотношении компонентов , мас.%:A composition for producing a carbon paste electrode for voltammetric determination of mercury containing coal powder and liquid paraffin, characterized in that, in order to increase the selectivity and sensitivity of the determination of mercury in the presence of an excess of copper (II) ions, iron (III), antimony ( III), thallium (I), platinum (IV), it additionally contains petroleum sulfides in the following ratio, wt.%: 10ten Угольный порошок60-70Coal Powder60-70 Вазелиновое масло20-25Vaseline oil 20-25 Нефт ные сульфиды10-15Oil sulphides10-15