Исследования по определению микроколичеств мышьяка методом ППН Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

ИЗВЕСТИЯ

ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ _ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА им. С. М. КИРОВА_

Том 258 1976

ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ МИКРОКОЛИЧЕСТВ МЫШЬЯКА МЕТОДОМ ППН

А. А. КАПЛИН, Н. А. ВЕИЦ, А. Г. СТРОМБЕРГ, Л. Ф. ТРУШИНА

В работе [1] показана принципиальная возможность определения мышьяка методом пленочной полярографии с накоплением (ППН). В работе [2] разработана методика определения мышьяка данным методом на платиновом электроде в соляной кислоте.

Целью настоящей работы является исследование возможности определения микроколичеств мышьяка в различных объектах методом ППН. Ввиду значительного повышения чувствительности и удовлетворительной воспроизводимости (95%) анодных пиков мышьяка в присутствии ионов золота как на платиновом [1], так и на графитовом электродах, для аналитических целей использовался золотой электрод. В качестве электрода сравнения применялся нас. к. э. Фоном служила 1М соляная и 1М винная кислоты.

Зависимость величины анодного тока мышьяка от потенциала пред-электролиза проходит через максимум при <р=—0,5 в. Зависимость, тока электроокисления мышьяка от концентрации ионов Аэ (3+) в растворе линейна до концентрации 3,2,10-5 г-ион/л, что позволяет в этих условиях определять содержание мышьяка методом добавок. Абсолютная чувствительность определения мышьяка на золотом электроде при времени электролиза 1 мин 6-10~7 г.

Ввиду мешающего влияния кадмия на анодный пик мышьяка (пик мышьяка исчезает при концентрации Сс1 1,8.10 4 г-ион/л в растворе) определение мышьяка в кадмии проводится с отделением основы. С целью уменьшения холостой пробы для отделения основы применен метод дистилляции кадмия в вакууме [3]. Согласно данным [4], мышьяк, взаимодействуя с кадмием с образованием нелетучих и. м. е., концентрируется в остатке. Минимальные остаточные количества кадмия, содержащие мышьяк, после отгонки основной массы (из навески 10 г) равны 4-10"4— —1*10~3 г. Такие количества кадмия мешают определению мышьяка методом ППН. Для количественного отделения мышьяка от оставшегося после вакуумной дистилляции кадмия и большинства сконцентрированных примесей тяжелых металлов предлагается дистилляция мышьяка в виде его легколетучего трихлорида из соляно-сернокислых растворов с последующим улавливанием паров АэСТз раствором фона.

Отгонке мышьяка в виде АэСЛз мешают ионы ЫСЬ"[15]. Нагревание азотнокислого раствора пробы с насыщенным раствором оксалата аммония [б] не дает положительных результатов, так как оксалат-ион значительно снижает чувствительность определения мышьяка. Поэтому

Таблица 1

Результаты дистилляции мышьяка в виде А$3+ из соляно-сернокислых растворов

Введено в испаритель, г п Найдено в приемнике, г X та-0,95 Л'л- ±Е .V

1,2-10~6 4 1,134-10-« 1,028-• ю-7 3,2 1.014- ■ т~7 3,33- -ю-7 0,29

Таблица 2

Результаты анализа кадмия на содержание мышьяка

п Найдено АБ, % средн. та=0,95 Ях ±Е Л'

4 4- Ю-® 0,81 • Ю-"6 3,2 0,405-10-« 1,295-10~в 0,32 |

растворение остатка после вакуумной дистилляции проводилось либо в конц. H2SO4 при 200—220°С, либо в азотной кислоте (1:1) с последующим удалением окислов азота упариванием с конц. H2SO4 до паров SCh. В качестве восстановителя мышьяка в полярографически активную форму As (3+) применяется сернокислый гидразин в среде конц. H2SO4 для количественного восстановления. Результаты отгонки AsCh из соляно-сернокислых растворов синтетических проб, содержащих 0,1 г кадмия, представлены в табл. 1. На основании проведенных исследований предлагается следующая методика определения мышьяка в кадмии высокой чистоты.

10 г кадмия отгоняется в вакууме при 10"1 — 10~2 мм рт. ст. и 400—450° С. Остаток кадмия растворяется в 0,5 мл Н.ХО3 (1:1). Ионы NO3 — удаляются нагреванием азотнокислого раствора с 0,5 мл H2SO4 (1:1) до паров БОз. Упаренный раствор нагревается 10—15 минут с несколькими кристаллами гидразина, по охлаждении добавляется 0,5 мл Н20, затем 0,5 мл, 7—8 М HCl-AsCl3 отгоняется при 140° С при пропускании инертного газа в приемник с раствором фона, охлаждаемый проточной водой. По окончании отгонки раствор полярографируется. Результаты анализа кадмия приведены в табл. 2.

Методика определения мышьяка в азотной кислоте и воде основана на предварительном концентрировании примесей выпариванием пробы с последующими операциями аналогичными определению мышьяка в кадмии, но без разделения мышьяка и сопутствующих примесей.

ЛИТЕРАТУРА

1. Л. Ф. Трушина, А. А. Ка-плии. ЖАХ, 25, 1616, 1970.

2. Л. Ф. Трушина, А. А. Каплин, Н. А. Вейц. В сб. «Методы анализа химических реактивов и препаратов», ИРЕА, М., вып. 20, 1971.

3. Е. И. Котов. Каз. горно-метал. ин-т, «Геология, горное дело, металлургия», 1965.

4- К. Anerman. lust. Nuch. Res. 14, 1, 1961.

5. Г. Ш а p л о. Методы аналитической химии. М., 1969.

6. К. Bambach, Ind. Eng. ehem. Anal. Ed. 14, 265, 1942.