Вивчення умов електрохімічного окиснення йодид- та бромід-іонів на платинових електродах, їх визначення як в індивідуальних розчинах, так і при сумсній присутності з метою підвищення селективності й чутливості визначення йодидів у присутності бромідів.
Аннотация к работе
При використанні одного методу, наприклад, електрохімічного (кулонометрія) чи оптичного (спектрофотометрія, спектрофлуориметрія) існує складність отримання певних аналітичних характеристик: висока селективність в кулонометрії обмежена невисокою чутливістю визначення; в спектрофотометрії та спектрофлуориметрії зворотна ситуація. Обєднання цих методів для визначення форм Іоду та Брому дозволяє очікувати одночасного підвищення селективності та чутливості визначення у порівнянні з використанням одного з цих методів у межах однієї методики, що є актуальною задачею аналітичної хімії. Розробити методики кулонометричного визначення вмісту йодиду і броміду у природніх підземних водах, у тому числі й при взаємній присутності; методику спектрофотометричного визначення вмісту йодид - іонів у надлишку бромід - іонів із використанням електрохімічного окиснення; методику спектрофлуориметричного визначення йодидів у присутності бромідів із використанням електрохімічного окиснення. Розроблено методики визначення концентрації йодидів та бромідів, у тому числі й при їх сумісній присутності: методика виконання вимірювань концентрації йодид - та бромід - іонів у підземній воді підвищеної мінералізації (діапазон вимірювань від 1Ч10-5 моль/дм3 до 3Ч10-4 моль/дм3 для йодид - іонів (Sr = 0.01 - 0.03) та від 1.5Ч10-5 моль/дм3 до 3Ч10-4 моль/дм3 для бромід - іонів (Sr = 0.01)), яку можна використовувати і для індивідуального визначення йодидів та бромідів у розчині; методику одночасного кулонометричного визначення йодидів та бромідів при сумісній присутності із паралельних проб методом хронопотенціостатичної кулонометрії, при цьому загальна концентрація йодидів і бромідів не повинна перевищувати 1Ч10-4 моль/дм3, співвідношення концентрацій галогенідів неповинно перевищувати 1:10, тобто концентрації йодиду та броміду повинні бути одно порядковими величинами. Відносне середнє відхилення для середини діапазону для I-складає 1.5 %, а для Br- - 6 %; методика виконання вимірювань концентрації йодид - іонів у воді підвищеної мінералізації спектрофотометричним методом із використанням електрохімічного окиснення (діапазон вимірювань від 2.4Ч10-7 моль/дм3 до 1.0Ч10-5 моль/дм3 з оціночним відносним стандартним відхиленням від 33 % до 2.2 %, не заважає присутність бромідів до С (Br-) = 2Ч10-2 моль/дм3); альтернативні методики напівкількісного спектрофотометричного визначення йодидів та бромідів в індивідуальних розчинах з використанням електрохімічного окиснення (діапазон визначень складає (0.5-10.0)Ч10-5 моль/дм3); методика виконання вимірювань концентрації йодид - іонів спектрофлуориметричним методом із використанням електрохімічного окиснення (діапазон вимірювань від (2 - 3)Ч10-7 моль/дм3 до 2Ч10-6 моль/дм3 з відносним середнім відхиленням від 21 % до 4 %); варіант методики екстракційно-фотометричного визначення йодид - іонів у вигляді іонних асоціатів йод-йодидних комплексів з діамантовим зеленим при використанні електрохімічного окиснення (діапазон вимірювань від (2 - 3)Ч10-7 моль/дм3 до 1.1Ч10-6 моль/дм3).Як для йодид - іонів, так і для бромід - іонів отримано, що швидкість електрохімічного окиснення на платиновому електроді з малою площею поверхні дуже повільна і така процедура електрохімічного окиснення не може бути використана в аналізі. Залежність часу електролізу (t), протягом якого досягається кількість електрики, розрахована за рівнянням Фарадея та еквівалентна кількості речовини галогенід - іонів у суміші при U = 1.10 В, від сумарної концентрації (SC) галогенід - іонів: 1 - при постійній концентрації йодид - іонів (С (I-) = 1Ч10-5 моль/дм3); 2,3 - при постійній концентрації бромід - іонів (С (Br-) = 2Ч10-5 (2), 6Ч10-5 (3) моль/дм3). Отримано, що в діапазоні (4 - 12)Ч10-4 моль/дм3 для йодид - іонів та (0.6 - 6)Ч10-4 моль/дм3 для бромід - іонів, середні відхилення, відповідно, дорівнюють 6.0Ч10-5 моль/дм3 і 3.7Ч10-5 моль/дм3, тобто використання електрохімічного окиснення на електроді з малою площею для спектрофотометричного визначення йодидів та бромідів не є ефективним. Окиснення йодид - іонів до йодат - іонів електрохімічним шляхом (а не хімічним) сумісно з окисненням бромід - іонів до брому при потенціалі, що контролюється, дозволяє виключити вплив адсорбції на результат аналізу, оскільки йодат - іон, що виділяється в процесі електрохімічного окиснення, значимо не адсорбується на поверхні інертного металевого електроду, забезпечує можливість видалення брому (екстракційного чи температурного) та визначення йодиду у присутності переважаючого вмісту броміду. Методика визначення йодид - іонів у присутності надлишку бромід - іонів включала: проведення послідовних операцій сумісного електрохімічного окиснення йодид - іонів до йодат - іонів та бромід - іонів до брому; відділення брому шляхом відгону при нагріванні; йодування флуоресцеїну та розрахунок концентрації йодид - іонів шляхом розвязання системи рівнянь у два етапи: розрахунок сумарної концентрації йодпохідних шляхом розвязання системи рівнянь виду ?i1Ч С (Fl)Чl ?i2ЧСДИЙОДФЛЧL