Тезисы VII конференции "Аналитика Сибири и Дальнего Востока - 2004"
»
Устные доклады
» Секция 3. Электрохимические методы
» ...
Инверсионно-вольтамперометричсекое определение тяжелых металлов
на модифицированных ртутью
углеситалловых электродах
Каменев А.И., Витер И.П.,
Пущаровский Н.Д., Иванов П.С. Катенаире Р.
119992, ГСП-2, г. Москва, Ленинские
горы, д.1, стр3, МГУ им.М.В.Ломоносова,
химический факультет. kamenevanalyt.chem.msu.ru
Инверсионная
вольтамперометрия (ИВ) находит все
большее применение при определении
различных тяжелых металлов, являясь
альтернативным методом атомно-абсорбционно
и ряда других спектроскопических
методов. Хотя метод ИВ не является в
полном смысле этого слова
многоэлементным, тем не менее во многих
случаях возможно определение 3-5, а
иногда и до 10 компонентов в одной пробе.
Как показывают литературные данные, он
вполне может конкурировать с
вышеуказанными спектральными методами
и дополнять их в качестве
сопоставительного метода. Однако есть
ряд объективных причин, которые
существенно затрудняют проведение
инверсионного
вольтамперометрического анализа. К ним
относится: необходимость удаления
кислорода из исследуемого раствора и
герметичность ячейки, смена фонового
электролита и рабочего ртутного
капельного электрода, малая скорость
развертки напряжения и др. Особую
сложность для “многоэлементного”
вольтамперометрического анализа
представляет регенерация
модифицированного ртутью электрода из
различных углеродных материалов.
Поэтому в литературе, за исключением
может быть данных по инверсионно-вольтамперометрическому
определению ионов таких компонентов
как цинк, кадмий, свинец и медь, такие
работы практически отсутствуют. Между
тем, применение углеситаллового
электрода с микрокапельным ртутным
покрытием (варианты так называемых
ртутно-графитовых электродов) и
использования такого фонового
электролита как хлоридно-аммонийные
растворы с различным рН (кислые и
щелочные среды) позволяют обеспечить
успешное инверсионно-вольтамперометрическое
определение большего числа
компонентов из одной пробы, чем это
обычно принято в литературе. Следует
отметить и то, что в ИВ в основном
используются кислые и нейтральные
фоновые электролиты и исследователи
обычно избегают работ с щелочными
растворами. Нами изучено влияние
концентрации ртути (II), потенциалов и
времен электролитического
концентрирования и регенерации
поверхности унифицированного
углеситаллового дискового электрода в
хлоридно-аммонийных растворах
различной концентрации, содержащих
микропримеси модельных тяжелых
металлов. Исследования проводили на
компьютеризованной установке ХАН-2,
обеспечивающей реализацию обычного
анодного варианта ИВ с линейной
разверткой напряжения и
дифференциально-импульсного варианта
ИВ. Использовали трехэлектродную
ячейку, где, кроме вышеуказанного
рабочего электрода, в качестве
электрода сравнения применяли
стандартный х.с.э. (ЭВЛ-1М4) и второй
углеситалловый электрод как
вспомогательный. Выбраны оптимальные
режимы измерения: значения амплитуды
прямоугольного напряжения, величины
задержки, скорости развертки
напряжения, а также соответствующих
параметров инверсионно-вольтамперометрического
цикла – регенерации,
электролитического концентрирования,
успокоения и регистрации
аналитического сигнала (АС).
Установлено, что для получения
устойчивых величин АС
электрохимическое модифицирование
поверхности электрода и формирования
микрокапельного ртутного покрытия
следует проводить в течении некоторого
периода времени, необходимого для
стабилизации как условий образования
микрокапельного покрытия, так и
формирования электрохимических
концентратов на поверхности
углеситаллового электрода сначала
кадмия, свинца, меди, висмута и сурьмы (рН
2-3), а затем после добавления небольшого
количества 0.5 М аммиачного буферного
раствора до рН 8-9 – марганци и цинка.
При этом информацию о процессе
модифицирования ртутью поверхности
твердого углеситаллового электрода и
связанных с ним процессах
электроконцентрирования и
электрорастворения образующихся
концентратов, а также формирования АС
металлов получают, проводя
соответствующий инверсионно
вольтамперометричсекий эксперимент
при малых временах электролиза и
других стадий инверсионно-вольтамперометрического
цикла. Перспективность предложенных
подходов подтверждена результатами
определения методом ИВ микро примесей
ряда тяжелых металлов в реальных
объектах – пробах поверхностных и
подземных вод до и после
предварительной очистки, а также
питьевых вод. Содержание указанных
микропримесей не превышало величин ПДК,
величина относительного стандартного
отклонения не превышала 0.15. Полученные
данные были использованы для
оптимизации технологических процессов
очистки вод.
|