CC BY
16
УДК 546.821+543.257
В.Н. Басов
Пермский государственный технический университет
А.В. Басов, М.А. Горелова
Пермская государственная фармацевтическая академия
КУЛОНОМЕТРИЧЕСКАЯ ГЕНЕРАЦИЯ ТИТАНА (III) В РАСТВОРАХ, СОДЕРЖАЩИХ СТАБИЛИЗАТОР
Приведены результаты изучения условий электрогенерации титана (III) в растворах, стабилизированных глицерином.
Соединения титана (III), обладающие сильными восстановительными свойствами, часто используются в аналитической практике в качестве титрованного раствора (титранта). Однако их применение ограничено вследствие факторов, усложняющих технику работы: частой стандартизацией растворов, необходимостью специального оборудования для хранения рабочих растворов и титрования в инертной атмосфере во избежание окисления титана (III) кислородом воздуха [1]. Установлено, что в присутствии глицерина соединения титана (III) устойчивы и могут быть использованы в качестве титранта в атмосфере воздуха.
Известны способы электрогенерации титана (III) из растворов титана (IV) в серной или соляной кислотах на ртутном, платиновом, графитовом катодах в инертной атмосфере [2].
Целью работы явилось изучение условий электрогенерации титана (III) в растворах, стабилизированных глицерином, что позволяет значительно упростить титанометрические определения окислителей.
В работе использовали потенциостат. В качестве генераторного электрода служил стеклоуглерод, в качестве вспомогательного электрода - графит. Катодное и анодное пространства разделяли керамической пористой перегородкой. Анолитом служил 0,5 моль/л раствор серной кислоты. В качестве метода фиксирования конечной точки титрования применяли потенциометрию с автоматической записью кривой «потенциал индикаторного электрода - время генерации». В качестве катодного повторителя использовали рН-метр. Индикаторный электрод - платиновый, электрод сравнения - хлорид-серебряный.
В предварительных опытах установлено, что в присутствии более 10 об.% глицерина в 2-10 моль/л растворах серной кислоты окисления титана (III) кислородом воздуха в течение 10 мин практически не происходит. Указанного времени достаточно для проведения титрования.
Изучена эффективность тока генерации титана (III) с помощью кривых, связывающих потенциал индикаторного электрода и силу тока, снятых для электрода из стеклоуглерода в различных фоновых электролитах (4-10 моль/л И2Б04 и 10 об.% глицерина), а также в присутствии деполяризатора (0,1 моль/л ТЮ14). Как видно на рисунке, 100%-ная эффективность тока генерации титана (III) наблюдается при значениях менее 10 мА.
0 0,5 1,0 -£, В
Рис. Кривые зависимости силы тока от потенциала стеклоуглеродного электрода: 1-3 - соответственно 4, 6,
10 моль/л И2Б04 + 10 об.% глицерина; 1'-3' -соответственно 4, 6, 10 моль/л И2804 + 10 об.% глицерина + 0,1 моль/л ТІСІ4
В условиях генерации титана (III) проведено кулонометрическое титрование железа (III) в стандартных растворах и сульфитном щелоке Краснокамского целлюлозно-бумажного комбината.
Анализ проводили по следующей методике. В ячейку помещали раствор вспомогательного реагента (10 моль/л И2804, 0,1 моль/л ТІС14 и 10 об.% глицерина), аликвотную порцию исследуемого раствора, включали генераторную и индикаторную цепи установки кулономет-
рического титрования. По скачку потенциала находили конечную точку титрования. Расчет проводили по формуле Фарадея.
_3
При титровании стандартного раствора, содержащего 2,76-10 г железа (III), найдено (2,70 ± 0,06)-10-3 г (п = 7; а = 0,95). Правильность методики определения железа (III) в сульфитном щелоке определена методом добавок. Так, при добавке 2,57-10-3 г железа (III) найдено (2,58 ± 0,04)-10-3 г (п = 5; а = 0,95). Как видно, результаты определения имеют хорошую сходимость.
Список литературы
1. Основы аналитической химии. Кн. 1: Общие вопросы. Методы разделения / под ред. Ю.А. Золотова. - М.: Высшая школа, 1996. -383 с.
2. Аналитическая химия. Проблемы и подходы / под ред. Р. Кельнера, Ж.-М. Мерме, М. Отто, М. Видмера. - Т. 1. - М.: Мир: АСТ, 2004. - 608 с.
Получено 6.12.2010
