Способ инверсионно-вольтамперометрического определения платины в нитритной среде

Способ инверсионно-вольтамперометрического определения платины в нитритной среде относится к аналитической химии платиновых металлов. Определение платины (II) из анализируемого раствора нитритного комплекса включает стадию е электрохимического восстановления на углеродсодержащем электроде и последующее электрохимическое растворение восстановленной платины с регистрацией вольтамперной кривой. Концентрацию платины (II) в нитритном растворе определяют по величине анодного пика электрохимического окисления предварительно восстановленной платины. В качестве фонового электролита используют 1 М KNO3 или 1 М H2SO4. Электрохимическое растворение восстановленной платины проводят при изменении потенциала рабочего углеродсодержащего электрода со скоростью 50 мВ/с и регистрируют вольтамперную кривую. Для углеродсодержащего электрода диапазон определяемых концентраций платины (II) составляет на фоне 1 М KNO3 - 0,1-2,0 мг/л, 1 МH2SO4 - 0,01-1,00 мг/л. Аналитическим сигналом определения платины является высота анодного пика е электрохимического растворения на вольтамперной кривой в области потенциалов от 0,10 до 0,45 В. Изобретение позволяет определять концентрацию платины (II) непосредственно в нитритной среде без предварительной подготовки пробы.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" (СФУ) (RU) Настоящее изобретение относится к аналитической химии платиновых металлов, в частности к способу инверсионно-вольтамперометрического определения платины (II), например в технологических растворах аффинажного производства. В настоящее время известна возможность применения модифицированного угольно-пастового электрода для определения содержания комплексных хлоридов платины в растворе. Выбраны условия предэлектролиза, обеспечивающие восстановление комплексов платины (IV) до комплексов платины (II)[Иванова Н.В., Халфина П.Д., Невоструев В.А. Возможности метода инверсионной вольтамперометрии при определении платины // Тезисы VII конференции "Аналитика Сибири и Дальнего Востока - 2004",Стендовая секция III. Электрохимические методы. - 2004]. Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ определения платины в водных растворах методом инверсионной вольтамперометрии по пикам селективного электроокисления висмута из интерметаллического соединения PtxBiy [Глызина Т.С., Колпакова Н.А., Горчаков Э.В. Способ определения платины в водных растворах методом инверсионной вольтамперометрии по пикам селективного электроокисления висмута из интерметаллического соединенияPtxBiy // Патент на изобретение RU 2390011 С 1, 16.03.2009]. Определение платины проводят по следующей методике. Накопление платины происходит на стеклоуглеродном или импрегнированном полиэтиленом графитовом электроде в перемешиваемом растворе в присутствии ионов висмута в течение 60-120 с с последующей регистрацией пиков селективного электроокисления висмута (III) из интерметаллического соединения PtxBiy при скорости развертки потенциала 60-100 мВ/с, в диапазоне потенциалов от -0,3 до +1,1 В на фонах: (1,0-0,5) М HNO3, (1,0-0,5) М HCl. Концентрацию платины (IV) определяют по величине площадей под вольтамперными кривыми в диапазоне потенциалов от 0,15 до 0,45 В относительно насыщенного хлоридсеребряного электрода методом добавок аттестованных смесей. Вольтамперометрическому определению платины (II) в растворе е нитритного комплекса предшествует стадия пробоподготовки: переведение нитритного комплекса в хлоридный путем длительного упаривания с хлороводородной кислотой. Недостатками данного способа являются длительность, трудоемкость и выделение токсичных газов. В работе была поставлена задача - найти способ инверсионно-вольтамперометрического определения платины (II) непосредственно в растворе е нитритного комплекса без предварительной подготовки,обеспечивающий сокращение продолжительности анализа, сохранение чувствительности и уменьшение погрешности определения. Концентрацию платины в растворе определяют по величине анодного пика электрохимического растворения предварительно восстановленной на катоде платины в присутствии фоновых электролитов: 1 М KNO3 или 1 М H2SO4, при развертке потенциала углеродсодержащего электрода от 0,10 до 0,45 В. Используемая система дает аналитический сигнал комплексного иона - тетранитритоплатинита без предварительного его разрушения и переведения в хлоридный, а результирующая полярографическая кривая имеет вид пика, положение которого (потенциал) характеризует природу вещества, а его высота концентрацию платины (II) в растворе е нитритного комплекса. Заявляемый способ отличается от прототипа тем, что для вольтамперометрического определения платины (II) пригодна форма е нахождения в нитритном растворе [Pt(NO2)4]2-, что позволило установить соответствие его критерию "новизна". Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что нет методики вольтамперометрического определения платины (II) непосредственно в растворе е нитритного комплекса. Признаки, отличающие заявленное изобретение от прототипа, соответствуют критерию "изобретательский уровень". Сущность способа заключается в использовании варианта инверсионной вольтамперометрии,включающего стадию предварительного накопления платины на поверхности рабочего электрода и последующего количественного определения по току окисления на анализаторе вольтамперометрическом ТА-4 ООО "НПП Томьаналит" с применением трехэлектродной ячейки: рабочий электрод - углеродсодержащий; вспомогательный и электрод сравнения - хлорсеребряные. Анализатор позволяет определять концентрацию платины (II) непосредственно в нитритной среде, характерной для растворов аффинажного производства, без предварительной подготовки пробы. Предлагаемый способ инверсионно-вольтамперометрического определения платины (II) в нитритной среде реализован следующим образом. Исходный хлоридный раствор платины с концентрацией 0,9610-2 моль/л переводят в нитритный кипячением с насыщенным раствором NaNO2. Готовый раствор с концентрацией 1 г/л последовательно разбавляют. Аликвотную часть анализируемого раствора, содержащую 0,1-2,0 мг/л платины (II) (на фоне 1 M KNO3) или 0,01-1,00 мг/л платины (II) (на фоне 1 М H2SO4), помещают в электрохимическую ячейку прибора, содержащую 0,2 мл фонового электролита (1 М KNO3 или 1 М H2SO4) в 10 мл бидистиллированной воды, и погружают электроды. В качестве индикаторного используют углеродсодержащий электрод; в качестве вспомогательного и электрода сравнения - хлорсеребряные. Вначале в течение 80-250 с проводят накопление платины на индикаторном электроде при потенциале -0,6 В. Время накопления платины меняют в зависимости от концентрации определяемого элемента: при концентрации платины меньше 0,50 мг/л - 250 с; для растворов с концентрацией от 0,50 до 1,00 мг/л - 150 с; для растворов с концентрацией выше 1,00 мг/л - 80 с. Затем при линейно-увеличивающемся потенциале от 0,10 до 0,45 В выделившуюся платину анодно окисляют. Скорость развертки потенциала составляет 50 мВ/с. Регистрацию вольтамперных кривых проводят одновременно в трех параллелях. Завершается анализ компьютерной обработкой результатов. О содержании платины в анализируемом нитритном растворе судят по высоте пика вольтамперограммы анодного окисления предварительно выделившейся на катоде платины. Предлагаемый способ пригоден для определения концентрации платины (II) в нитритных производственных растворах аффинажного производства. Данные вольтамперометрического определения платины в стандартном растворе [Pt(NO2)4]2 различной концентрации с двумя фоновыми электролитами (1 М KNO3 или 1 М H2SO4) приведены в таблице. Результаты вольтамперометрического определения микроколичеств платины (II) в растворе е нитритного комплекса с двумя фоновыми электролитами: 1 М KNO3 или 1 М H2SO4 (n=3, Р=0,95, параметры развертки 0,10-0,45 В,скорость развертки 50 мВ/с) Приведенные примеры подтверждают пригодность предлагаемого способа определения платины(II) непосредственно в растворе е нитритного комплекса без предварительной подготовки, обеспечивающий сокращение продолжительности анализа, сохранение чувствительности и уменьшение погрешности определения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ инверсионно-вольтамперометрического определения платины, включающий определение концентрации платины на вольтамперной кривой в области потенциалов от 0,10 до 0,45 В, отличающийся тем, что определение платины (II) проводят в растворе е нитритного комплекса и концентрацию определяют по величине анодного пика электрохимического растворения платины (II) в присутствии фоновых электролитов: 1 М KNO3 или 1 М H2SO4. Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2