179286. lajstromszámú szabadalom • Eljárás indikátorelektróda előállítására kxantogenát ionkoncentráció potenciometriás meghatározásához
3 179286 4 értékének instabilitását vizsgálva, azt tapasztaltuk, hogy az instabilitás oka az elektród felszínén megje lenő lerakódás heterogenitása, ugyanis az elektród felületén lerakódó fém-xantogenát egyéb anyagokkal, így például oxidokkal, hidroxidokkal, fém-kar- 5 bonátokkal van szennyezve. Ennek következtében feltételezhető, hogy az elektróda felszínén jelentkező lerakódás heterogenitása okozza a potenciál mérések rossz reprodukálhatóságát. Ezzel szemben a találmány szerinti eljárás 10 során az elektróda felületén egy vékony, homogén ezüst-xantogenát réteg képződik. Dy módon tulajdonképpen egy ezüst-xantogenát elektródot használunk. A találmány szerinti megoldás szerint az elektró- 15 dát, mielőtt ezüst-xantogenát réteggel látnánk el, egy előzetes elektro-kémiai eljárásnak, egy galváno-sztatikus oxidációnak vetjük alá, majd az ezüst elektródot egy olyan só vizes oldatában, amelyben az anion ezüsttel könnyen oldódó sót képez, célsze- 20 rűen káliumnitrát-oldatban redukáljuk. Ezt követően az elektródot kálium-etil-xantogenát tartalmú oldatba visszük, ahol az ezüst elektródot állandó feszültség mellett elektrokémiai oxidációnak vetjük alá. Az eljárás eredményeként az elektród felszínén homo- 25 gén, kismértékben oldódó sárgás-fehér színű ezüstxantogenát réteg képződik. Az oxidációs művelet előtt célszerű az ezüst elektródát rövid ideig az oxidációhoz felhasznált oldatban, vagyis kálium-xantogenát oldatában galvanosztatikus körülmények 30 között redukciónak alávetni. Az 1. ábra tünteti fel vázlatosan az ezüst-xantogenát elektróda feszültségmérésénél alkalmazott elrendezést. Az elektródot másodrendű elektródként képezzük ki, az elektród egy 1 ezüstdrótból áll, az 1 ezüstdróton ezüst-xanto- 35 genát vékony 2 rétege található, amely a drót aktív részén helyezkedik el, xantogenát ionokat tartalmazó 3 vizes oldatban, lombikban. Az 1 ezüstdrótot 4 teflon tartályba helyezzük, az ezüstdrót egyik részét 5 vezetőhöz kapcsoljuk, ez 6 voltméterhez kapcsoló- 40 dik. A 6 voltméter nagy bemenő ellenállással rendelkezik. A vizes xantogenát oldatba 7 referencia elektród van elhelyezve, ez célszerűen egy kálóméi elektród (SCE), amelyet 6 voltméterhez kapcsolunk. A xantogenát ion koncentrációjának meghatáro- 43 zását ezüst-xantogenát elektróda, valamint az elektróda kalibrációs görbéjének segítségével végezzük. Mérjük a vizsgálandó oldatba behelyezett elektróda potenciáját, a kapott értékekből, egy egyszerű kalibráció segítségével, az ionok koncentráció értékét jo megállapítjuk. Az ionok koncentrációja az elektród potenciál értékével arányos. A találmány szerinti eljárással előállított elektródát xantogenát-ionok koncentrációjának meghatározására alkalmazhatjuk. A xantogenát koncentrációját 55 meghatározhatjuk réz-szulfíd, valamint cink-ólom tartalmú szuszpenziókban, valamint tömény oldatokban. 1. példa w Egy ezüstdrótot galvanosztatikus oxidációnak vetünk alá, 10mA/cm2 áramsűrűség mellett, a használt oldat kálium-nitrát-tartalma 1 mól/dcm3. A 65 műveletet 4 percig végezzük. Az áramsűrűséget, a káliumnitrát koncentrációjának az értékét, az egész művelet alatt egyenletes értéken tartva az ezüst elektródot galvanosztatikus redukciónak vetjük alá. A következő lépésben, az ezüstelektródot kálium-etil-xantogenát vizes oldatában galvanosztatikus redukciónak vetjük alá, a xantogenát-oldat koncentrációja 0,5 mól/dcm3, az áram erőssége lOmA/cm2. A műveletet 2 percig végezzük. Az ezüst elektrokémiai oxidációját ugyanebben a kálium-etil-xantogenát oldatban, statikus feszültség mellett, a telített kólóméi elektródéhoz viszonyítva + 650 mV potenciál értékkel végezzük. A műveletet 3 óra hosszat végezzük. Ezt követően az így előállított elektródot néhány napig desztillált vízben kondicionáljuk. A xantogenát-ezüst-elektród kalibrációs görbéjének felvételére kilenc, különböző koncentrációjú xantogenát oldatot készítünk. Az alapoldat koncentrációja: 10-1 mól/dcm3, ezt az oldatot oly módon állítjuk elő, hogy 1600 g kálium-etil-xantogenátot 0,100 dem3 vízben oldunk. Ezt követően az oldatból több hígítást készítünk az alábbiak szerint: 10"\ 3 • 10-2, IO’2, 3 • 10~3, IO'3, 3 • 10"4, 10"4, 3 • 10"s, 10“s mól/dcm3. A hígítással nyert oldatok koncentrációját spektrofotometriásán ellenőrizzük, a méréseket az UV tartományban 301 nm-en végezzük. Az 1. ábrán feltüntetett mérőberendezést alkalmazva, a vizsgálandó oldatban, telített kálóméi elektróddal szemben meghatározzuk az ezüst-xantogenát elektróda potenciálját. A kapott eredményeket az alábbi táblázat tünteti fel: Xantogenát koncentrációja mól/dcm3 Ezüst-xantogenát elektróda potenciálja telített kálóméi elektródával szemben 20 ± 1 °C-on 10"s 3 • IO-5 IO'4 3 • 10"4 KT3 3 • IO'3 10-2 3 • 10"2 10'1-224 ± 3 mV -254 ± 2 mV -282 ± 2 mV —312 ± 2 mV -343 ± 2 mV -370 ± 2 mV -398 ± 2 mV -423 ± 3 mV —451 ± 3 mV A fenti eredmények alapján elkészítjük az elektróda kalibrációs görbéjét, a potenciál értékét a koncentráció függvényében ábrázolva. A kalibrációs görbét a 2. ábra tünteti feL Ezt követően a fenti elrendezést ismeretlen koncentrációjú xantogenát-oldat meghatározására használjuk. A mérések szerint a potenciál értéke E’ = = —272 ± 2 mV-nak mutatkozott telített kálóméi elektróddal szemben. Az elektróda kalibrációs görbéjét segítségül véve (2. ábra) a vizsgált xantogenát-oldat koncentrációját leolvassuk, ez az érték (6,6 ± 0,3) • 10" mól/dcm3-nak mutatkozott. Ugyanennek az ismeret-2
