CC BY
28
№ 12 (42)
UNIVERSUM:
ХИМИЯ И БИОЛОГИЯ
декабрь, 2017 г.
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ ТИОНАЛИДА И ТИОМОЧЕВИНЫ НА ПЛАТИНОВОМ ДИСКОВОМ МИКРОАНОДЕ
Рузметов Учкун Урунбоевич
ассистент, кафедра "Неорганической, аналитической, физической и коллоидной химии ",
Ташкентской фармацевтической института, 100015, Узбекистан, г. Ташкент, улица Айбек, 45.
E-mail: [email protected]
Сманова Зулайхо Асаналиевна
д-р хим. наук, заведующий кафедрой "Аналитическая химия ", Национальный университет Узбекистана,
100174, Узбекистан, г. Ташкент, улица Университет, 4.
E-mail: [email protected]
ELECTROCHEMICAL BEHAVIOR OF THYONALIDE AND THIOUREA ON THE PLATINUM DISC MICROANIDE
Uchkun Ruzmetov
assistant, Department of "Inorganic, analytical, physical and colloidal chemistry ", Tashkent Pharmaceutical Institute,
100015, Uzbekistan, Tashkent, Aibek St., 45.
Zulaiho Smanov
Doctor of Chemical Sciences, Head of the Department of Analytical Chemistry, National University of Uzbekistan,
100174, Uzbekistan, Tashkent, Universitet St., 4.
АННОТАЦИЯ
Показана возможность определения электрохимического поведения тионалида и тиомочевины на платиновом дисковом микроаноде. Изучено влияние фоновых электролитов и буферных смесей на условия, ход и результаты.
ABSTRACT
The possibility of determining the electrochemical behavior of thionalide and thiourea on a platinum disk microanode is shown. Influence of phone electrolytes and buffer mixtures on the conditions and results of titration was investigated.
Ключевые слова: амперометрическое титрование, электрохимическое поведение, ртути, серебра, палладий, тиомочевина, тионалид, электрод, окисление, восстановление, комплексообразование, точка эквивалентности, конечная точка титрования.
Keywords: amperometrical titration, electrochemical behavior, mercury, silver, palladium, thiourea, thionalid, electrode, oxidation, complex-formation, the point of equivalence, the end point of titration
Во всем мире благородные металлы используют в качестве катализаторов в химической промышленности, автомобилестроении, электротехнике, стоматологии, производстве ювелирных изделий, стекольной промышленности и производстве важных для техники и народного хозяйства микроприборов. В медицине используется Pd для терапии злокачественных опухолей, из платино-иридиевых сплавов изготавливают электрические стимуляторы сердечнососудистой деятельности человека; Ag, обладающий бактерицидными свойствами, применяется при кожных заболеваниях, Pd и Ag используются в зубопротезной технике для изготовления протезов и коронок [1, с. 645]. Вместе с благородными металлами часто встречается в реальных объектах и ртуть, которая в количествах, превышающих предельно-допустимые
концентрации (ПДК), является ещё и токсичной. Поэтому и проблема контроля и определения их содержаний является актуальной проблемой во всем мире.
Экспериментальная часть Универсальные буферные смеси готовили смешиванием 0,04 М растворов Н3РО4, СН3СООН и Н3ВО3 с 0,2 М №ОН различного объема [2, с. 230].
Для приготовления 0,03 М раствора ТНЛ брали его навеску 1,629 г и растворяли в 98 % уксусной кислоте, затем ею же доводили общий объем до 250 мл. 0,1 М раствор ТМЧ готовили растворением навески свежеперекристаллизованного препарата (1,829 г) в воде или в 96 %-ном этиловом спирте. Установлено, что 0,005-0,1 М растворы ТНЛ и ТМЧ практически не изменяют своего титра (при условии их хранения в темноте и на холоду) в течение 20-25 сут. [4].
Библиографическое описание: Рузметов У.У., Сманова З.А. Электрохимическое поведение тионалида и тиомочевины на платиновом дисковом микроаноде // Universum: Химия и биология: электрон. научн. журн. 2017. № 12(42). URL: http://7universum.com/ru/nature/archive/item/5328
№ 12 (42)
Использованы: иономер универсальный ЭВ-74 и рН-метр pH/MV/ТЕМР Meter P 25 EcoMet (Ю. Корея).
Реактивы имели квалификации «ос.ч.», «х.ч.» и «ч.д.а.».
Результаты и их обсуждение
При разработке методик амперометрического титрования ионов ртути, серебра и палладия с одним или двумя твердыми индикаторными электродами в любой (водной, неводной и смешанной) среде необходимо знать особенности вольтамперометрического поведения в используемых средах и на соответствующем электроде не только ионов определяемых металлов, но также и используемого реагента и его ме-таллокомплексов для того, чтобы правильно выбрать
который далее цианамид CNNH2 и
Окисление ТМЧ на аноде - явление нежелательное, т. к. ведет к его излишнему расходу, загрязнению катодного осадка образующейся элементарной серой и металлом. Чтобы избежать этого по окончании электролиза (анодная поляризация) электрод промывают дистиллированной водой и опускают на 30 сек. в царскую водку, затем ополаскивают дистиллированной водой и опускают на 30 сек. в концентрированную серную кислоту. Полученный с блестящей поверхностью электрод хорошо отмывают дистиллированной водой, после чего он пригоден для последующих измерений и способствует обратному химическому растворению осажденных исследуемых металлов.
Такие исследования были проведены при применении полярографов ПУ-1, ППТ-1 и трехэлектрод-ной ячейки и вращающегося платинового микроанода с диаметром диска 1,0 мм и скоростью его вращения 725 об/мин. Все кривые снимались в направлении возрастающих потенциалов при скорости поляризации микроанода 5 мВ/с. Влияние природы буферных смесей и фоновых электролитов на электроокисление ТНЛ и ТМЧ.
На рисунке 1. приведены вольтамперные кривые ТМЧ на фоне серной кислоты. Окисление ТМЧ (равно как и многих других серосодержащих) начинается практически при одном и том же потенциале - от + 0,4 до +0,5 в. Однако, характер полярограммы ТМЧ сильно зависит от направления снятия вольтам-перной кривой. При снятии вольтамперных кривых ТМЧ в направлении увеличения положительной поляризации электрода (кривые 1 и 2) на полярограм-мах наблюдается более или менее резко выраженный
декабрь, 2017 г.
оптимальные условия титрования и разность потенциалов (ДЕ) на индикаторных электродах.
Ввиду того, что ТНЛ и ТМЧ в водной средах до сих пор не нашли широкого применения в качестве аналитических титрантов различных катионов при электрохимической индикации КТТ, то с целью использования их в амперометрическом титровании необходимо было прежде всего исследовать их воль-тамперное поведение на платиновом микродисковом аноде в присутствии различных по природе и концентрации буферных смесей и фоновых электролитов.
ТМЧ легко окислятся на вращающимся платиновым микроаноде с образованием формамидинди-сульфида:
максимум при потенциале около + 1,3 В, характерный для тех случаев, когда в окислении участвует кислород поверхностных окислов платины.
При снятии вольтамперных кривых ТМЧ в направлении уменьшения положительной поляризации электрода (кривые 1 и 2) полярограммы имеют несколько иной вид: максимум при +1,3 В исчезает, но зато появляется другой максимум при потенциале от +0,9 до +1,0 В, причем между прямым и обратным ходом поляризационных кривых наблюдается значительная петля гистерезиса.
0.6 1.0 1.4 Е. В
Рисунок 1. Вольтамперные кривые на фоне H2SO4 растворов ТМЧ различной концентрации:
1-0,5 М
2-1,0 М
3-1,5 М
ТНЛ окисляется на платиновом вращающемся микроэлектроде с образованием на вольтамперной
Au NT'
/w\ хим
UNIVERSUM:
ХИМИЯ И БИОЛОГИЯ
h2n ^nh2
2cs(nh2)2 с—s—s—с +2h+,
hn nh
разлагается, давая тиомочевину, элементарную серу:
h2n nh2
\_s_s_(/ -^cs(nh2)2 + cnnh2 + s.
// \
hn
nh
№ 12 (42)
UNIVERSUM:
ХИМИЯ И БИОЛОГИЯ
декабрь, 2017 г.
кривой одной горизонтальной площадки в пределах 1,05-1,25 В. Величина диффузионного тока пропорциональна концентрации реагента, что дает возможность проводить амперометрические титрование исследуемых ионов металлов по анодному току. На рис. 2. приведены вольтамперные кривые титрования растворов ТНЛ различной концентрации на фоне 0,11 н серной кислоты; аналогичный вид имеют кривые на фоне азотно- и сернокислых солей калия или аммония с добавлением уксусной кислоты. Титр уксуснокислого раствора ТНЛ практически не изменяется в течение месяца. Лучше всего титрование проходит в сернокислой среде.
Было установлено, что при электроокисления ТНЛ и ТМЧ на платиновом дисковом микроаноде на различных по кислотно -основным свойствам фоновых электролитах и буферных смесях число электроокисления для ТНЛ и ТМЧ равно двум. При этом число электродонорства изученных реагентов на различных по природе электролитах и изученных средах одинаково.
Рисунок 2. Вольтамперные кривые на фоне H2SO4 растворов ТНЛ различной концентрации: 1-ток фона; 2-5- соответственно 0,5; 1,0; 2,0 и 4,0^10-5 М
Установлено [3, с. 64], что при титровании ионов исследуемых металлов растворами ТНЛ и ТМЧ образуются высокоустойчивые комплексы в строгом соответствии с, при этом кривые титрования в т.э. имеют резкие изломы (рис.3.).
Рисунок 3. Влияние природы фона и буфера на форму кривых титрования:
а) ^(П) раствором ТНЛ,
б) Ag(I) раствором ТМЧ, с) Pd(П) раствором ТНЛ.
1. Щавелевая кислота (рН 2,20);
2. Калий виннокислый (рН 1,68);
3. Аминоуксусная кислота (рН 1,50); 4. Калий цитрат (рН 1,69);
5. Универсальный буфер (рН 2,62);
6. Калий фталевокислый. (рН 1,58).
б
с
№ 12 (42)
UNIVERSUM:
ХИМИЯ И БИОЛОГИЯ
декабрь, 2017 г.
Классические V и_/- образные формы кривых
титрования ионов металлов растворами ТНЛ и ТМЧ объясняются понижением их концентрации в анализируемой пробе по мере титрования, поэтому т.э. определяется как по току восстановления определяемых катионов (нисходящая левая ветвь), так и по повышению содержания титрантов после т.э. (восходящая правая ветвь), поэтому амперометрическое титрование исследованных ионов металлов можно проводить как по току их восстановления, так и по анодному току окисления реагентов.
Кроме того, из используемых фоновых электролитов и буферных смесей лучшим для амперометри-ческого определения ^(П) раствором тионалида оказался универсальный буфер Бриттона-Робинсона (рН 2,62), а для Pd(П) - калий фталевокислый (рН 1,58). Стандартное отклонение во всех случаях не превышало для ^(П) и Pd(П) 0,042 и 0,062 а для Ag(I) наилучшей оказалась 0,5 М Н2804 (8г=0,002).
Список литературы:
1. Демкин А. М. Определение золота, серебра и меди в сплавах на основе золота с применением потенциоста-тической кулонометрии // Журн. аналит. химии. - 2004. -Т. 59. № 6. - С. 645-648.
2. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии // М.; Химия, 1979.-480 с.
3. Рузметов У.У. Оптимизация условий амперометрического титрования ртути (II) раствором тионалида // Узб. хим. журн. - 2013. № 4. - С. 63-65.
