РОЗДІЛ 2
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА. ТЕХНІКА ЕКСПЕРИМЕНТУ ТА МЕТОДИКИ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1 Методики виконання вимірювань
Використання об’єднання двох методів - електрохімічного та оптичного - для
визначення йодид - іонів та бромід - іонів обумовило необхідність ретельного
вивчення процесів, що проходять в системі при використанні кожного з цих
методів. Експеримент складався з декількох основних етапів.
2.1.1. Електрохімічне окиснення
Для пошуку оптимальних умов кулонометричного і подальшого спектрофотометричного
(флуориметричного) визначення йодид - іонів вивчали процес електрохімічного
окиснення йодидів на платинових електродах при різних потенціалах у середовищі
0.1 моль/дм3 хлорної кислоти. Оскільки у розчинах з йодидами часто присутні і
броміди, то вивчали також і умови окиснення бромід - іонів. Діапазон
потенціалів, що вивчали, складав 0.40 – 1.10 В для йодиду та 0.70 – 1.30 В для
броміду відносно НХСЕП. На підставі отриманих результатів запропоновано
проведення електрохімічного окиснення йодидів до йоду таким чином:
2.1.1.1. Електрохімічне окиснення йодид - іонів при потенціалі робочого
електроду 0.75 В відносно НХСЕП. Процедура електрохімічного окиснення
складається з двох етапів:
очищення електродів.
Послідовно виконують такі операції.
Занурюють робочий електрод у 0.02 моль/дм3 розчин КI. Через 5 хв споліскують
електрод бідистильованою водою.
Занурюють робочий та допоміжний електроди у розчин HNO3. Через 5 хв споліскують
електроди бідистильованою водою.
Збирають електрохімічну ячейку, та проводять електроліз
1.0 моль/дм3 розчину HClO4 протягом 15 хв при потенціалі робочого електроду U =
0.75 В відносно НХСЕП.
електрохімічне окиснення йодид – іону в розчині.
В електрохімічну ячейку вносять аліквоту розчину для електролізу. А. В
прикатодну капсулу вносять аліквоту 0.1 моль/дм3 HClО4. Ячейку розташовують в
водяному термостаті з Т = 298 К. Протягом фіксованого часу проводять електроліз
розчину при U = 0.75 В відносно НХСЕП, перемішуючи розчин в ячейці за допомогою
магнітної мішалки. Зупиняють електроліз та фіксують кількість електрики, що
пройшла крізь ячейку протягом фіксованого часу. У процесі електролізу над
розчином продувають азот. Місткість електрохімічної ячейки складає
58 – 60 см3.
Вивчення процесів електрохімічного окиснення галогенідів виявило вплив йодид -
іонів на окиснення бромід – іонів. Тому у випадку кулонометричного визначення
бромід – іонів у суміші з йодид - іонами необхідно видаляти із розчину присутні
там йодиди. Видалення запропоновано з використанням екстракції йодидів у
чотирьоххлористий вуглець. Час, кількість екстракції та кількість CCl4
уточнювались додатково.
2.1.1.2. Екстракційне видалення йоду, що утворився після електролізу розчину
при 0.75 В. Після припинення електролізу розчин з ячейки переносять у ділильну
воронку і двічі екстрагують 10 см3 свіжоочищеного CCl4 протягом 2 хв для
видалення йоду. Органічну фазу зливають.
Також було встановлено оптимальні умови окиснення бромід - іонів до брому і
вивчено поведінку йодид – іонів в цих умовах. Запропоновано наступний варіант
електрохімічного окиснення.
2.1.1.3. Електрохімічне окиснення галогенід - іонів при потенціалі робочого
електроду 1.10 В відносно НХСЕП. Процедура електрохімічного окиснення
складається з двох етапів:
очищення електродів.
Послідовно виконують такі операції.
Занурюють робочий електрод у 0.02 моль/дм3 розчин КI. Через 5 хв споліскують
електрод бідистильованою водою.
Занурюють робочий та допоміжний електроди у розчин HNO3. Через 5 хв споліскують
електроди бідистильованою водою.
Збирають електрохімічну ячейку, та проводять електроліз
1.0 моль/дм3 розчину HClO4 протягом 15 хв при U = 1.10 В відносно НХСЕП.
електрохімічне окиснення галогенід – іону (ів) в розчині.
В електрохімічну ячейку вносять аліквоту розчину для електролізу А.. У випадку
індивідуального визначення бромідів у розчин вносять аліквоту розчину йодидів,
у випадку індивідуального визначення йодидів у розчин вносять аліквоту розчину
бромідів для прискорення реакції електрохімічного окиснення. В прикатодну
капсулу вносять аліквоту 0.1 моль/дм3 HClО4. Ячейку розташовують в водяному
термостаті з Т = 298 К. Протягом фіксованого часу проводять електроліз розчину
при U = 1.10 В відносно НХСЕП, перемішуючи розчин в ячейці за допомогою
магнітної мішалки. Зупиняють електроліз та фіксують кількість електрики, що
пройшла крізь ячейку протягом фіксованого часу. У процесі електролізу над
розчином продувають азот. Місткість електрохімічної ячейки складає
58 – 60 см3.
У випадку визначення йодидів та бромідів при сумісній присутності у розчин, що
аналізують, вносять надлишок хлорид - іонів для запобігання утворення
комплексів з йодид - та бромід – іонами продуктів, що утворюються в процесі
електрохімічного окиснення.
Електрохмічна ячейка, у якій проводили електрохімічне окиснення, в робочому
стані та в розібраному вигляді, представлена, відповідно, на рис. 2.1 та 2.2.
Подальша робота була пов’язана з вивченням та оптимізацією умов
спектрофотометричного визначення йодидів та бромідів за реакцією галогенування
органічного реагенту - флуоресцеїну. Флуоресцеїн відомий в аналітичній хімії як
індикатор , він має високий молярний коефіцієнт поглинання. Але у відомому
фотометричному визначенні бромідів з флуоресцеїном похибку не регламентують
[66], а методика фотометричного визначення йодидів з флуоресцеїном відсутня, не
дивлячись на те, що препаративна реакція виявлення йодидів за продуктами
йодування флуоресцеїну відома [139, с. 258].
Вивчали рН, швидкість, стехіометричність галогенування флуоресцеїну
- Київ+380960830922