Використання властивостей діетилдитіокарбамінату натрію в амперометричному аналізі катіонних сумішей

Аннотация

Демид Анна Евгеньевна. Использование свойств диэтилдитиокарбамината натрия в амперометрическом анализе катионныых смесей. - Рукопись.

Диссертация на соискане ученой степени кандидата химических наук по специальности 02.00.02 - аналитическая химия. - Украинский государственный химико-технологический университет, Днепропетровск, 2009.

Диссертация посвящена изучению электрохимических и химических свойств диэтилдитиокарбамината натрия (ДДТК) на фоне растворов хлоридов и бромидов щелочных металлов и использованию их особенностей для амперометрического определения катионов тяжелых металлов в сложных смесях без разделения. Показано, что при работе с графитовым электродом в качестве индикаторного в данных условиях ДДТК является электродноактивным. Вольтамперометрическим и потенциометрическим методами исследованы процессы комплексообразования в системах медь (І,ІІ) - галогениды, составы и прочность образующихся галогенокупратов, их электрохимическое поведение и химическое взаимодействие с ДДТК. Установлено, что катодное восстановление галогенокупратов (ІІ) и анодное окисление галогенокупратов (І) можно использовать для амперометрической индикации начала и конца титрования катионов Cu⁺ и Cu²⁺ с помощью ДДТК. Доказано, что при комнатной температуре хлоридокупраты (ІІ) реагируют с титрантом не восстанавливаясь. Бромидокупраты (ІІ) даже в этих условиях восстанавливаются до бромидокупратов (І). Полнота прохождения окислительно-восстановительного процесса зависит от концентрации Br^- в фоновом растворе и является максимальной при содержании последних 3 моль/л и выше. Молярное соотношение Cu - ДДТК в конце титрования при этом составляет 1 : 1,5. При титровании смесей меди (І) и (ІІ) на фоне хлорида калия четко дифференцируются участки взаимодействия с ДДТК разных валентных форм меди. Порядок их взаимодействия с титрантом зависит от концентрации хлоридов. В их концентрированных растворах сначала осаждается Cu²⁺ , а потом Cu⁺. Особенность формы кривой титрования позволяет определять не только эти катионы, но и третий компонент, диэтилдитиокарбамат которого более растворим, чем диэтилдитиокарбаматы меди. Этому условию отвечают изученные в работе Zn²⁺, Ni²⁺ и Co²⁺. Более высокая растворимость их соединений с ДДТК обуславливает такие формы кривых титрования, которые позволяют дать количественную характеристику их растворимости. Особенность формы кривой титрования Zn²⁺ позволяет титровать его одновременно с Cu²⁺, не вводя амперометрического индикатора (Cu⁺). При изучении взаимодействия Co²⁺ с ДДТК использовано амперодинамическое титрование для определения порядка реакции по реагенту и константы скорости реакции. При титровании смеси Cu²⁺, Cu⁺ и Co²⁺ впервые обнаружено явление осаждение кобальта в трёх фракциях, две из них - результат соосаждения с Cu²⁺ и Cu⁺. Соотношение между осаждаемыми фракциями не зависит от содержания кобальта в пробе и практически не зависит от содержания остальных компонентов смеси. Последнее обстоятельство было использовано для количественного анализа смеси методом добавок. Это позволяет устранить осложнения связанные с соосаждением. При анализе смеси, содержащей Cu²⁺, Cu⁺ и Ni²⁺, предложен метод замены фона, который базируется на разном соотношении Cu - ДДТК на фоне хлоридов и бромидов. Это позволило не использовать амперометрический индикатор. електрохімічний хлорид амперометричний

На базе проведенных исследований разработаны методики одновременного амперометрического определения нескольких катионов в сложных смесях природного и искусственного происхождения без их разделения, что позволяет значительно ускорить и упростить анализ, не снижая его точности по сравнению с существующими методами.

Ключевые слова: диэтилдитиокарбаминат натрия, вольтамперометрия, потенциометрия, амперометрия, галогенкупраты, комплексообразование, метод добавок.

Summary

Demyd A.Y. The usage of properties of sodium diethyldithiocarbaminate in amperometric analysis of cationic mixtures. - Manuscript.

Thesis for a scientific degree of Candidate of Sciences in Chemistry. Specialty 02.00.02 - Analytical chemistry. The Ukrainian State University of Chemical Technology , Dnipropetrovsk, 2009.

The dissertation is devoted to studying of electrochemical and chemical properties of DDTC against solutions of Hal^- and the usage of their peculiarities for amperometric definition of cations of heavy metals in complex mixtures without division. It is shown, that work with a graphite electrode as indicator under existing conditions DDTC is electrode active. The processes of complex formation in systems copper (І, ІІ) - halogenides, structures and durability of formed halogencopperates, their electrochemical behaviour and chemical interaction with DDTC are investigated with using voltamperometric and potentiometric methods. On the basis of the carried out researches the techniques of simultaneous amperometric definitions of several cations in complex mixtures of natural and artificial origin without their division were developed, that allows to accelerate and simplify the analysis, not reducing its accuracy.

Key words: sodium diethyldithiocarbaminate, voltamperometry, potentiometry, amperometry, halogencopperates, complex formation, the method of additives.

Размещено на Allbest.ru