Определение серебра вольтамперометрическим методом

УДК 543.257.5

Е.А. Лейтес, М.Ю. Быкова

Определение серебра вольтамперометрическим методом

E.A. Leytes, M. Yu. Bykova

Silver Determination by Voltammetry

Целью данной работы является определение серебра методом катодной вольтамперометрии. В результате исследования подобраны оптимальные условия определения серебра на стеклоуглеродном электроде методом катодной вольтамперометрии.

Ключевые слова вольтамперометрия, катодная вольтамперометрия, стеклоуглеродный (СУ) электрод.

The purpose of this investigation is to determine silver by method of cathodic voltammetry. As a result the study picked up the optimal condition to determine silver on glass-carbon electrode by cathodic voltammetry.

Key words: voltammetry, cathodic voltammetry, class-carbon (GC) electrode.

Высокая химическая устойчивость, ценные физические и потребительские свойства сделали серебро незаменимым материалом для изготовления украшений, сплавов различного назначения. Бактерицидное действие серебра используют в медицине. Применение серебра и его соединений стимулировало совершенствование методов определения микроколичеств элемента.

Так, в литературе уделено значительное внимание определению серебра методом анодной инверсионной вольтамперометрии [1-3]. Сведений о катодном вольтамперометрическом определении серебра очень мало. В [4] следовые количества серебра накапливали в ацетатном буферном растворе на угольном пастовом электроде, модифицированном ализарин фиолетовым, образующим комплекс с серебром, и затем определяли катодной вольтамперометрией в 0,05 М Н^04. В [5] предложен способ извлечения малых количеств Ag+ из водных растворов при помощи по-липиррольных пленок, синтезируемых в присутствии п-толуолсульфоната и последовательно обрабатываемых 0,5 М раствором №ОН и 0,5 М НЫ03. В среде 0,5 М HNO3 на полипиррольных пленках происходило без-электродное восстановление ионов Ag+ (0,5-25-Ш-6) М и удерживание металлического серебра структурой полипиррола. Содержание серебра в пленках находили методом дифференциальной импульсной инверсионной вольтамперометрии.

Цели работы - определение серебра методом катодной вольтамперометрии на стеклоуглеродном электроде и изучение влияния комплексона (III), образующего малоустойчивый комплекс с серебром (рК=7,2).

Полярографические исследования проводили в постояннотоковом режиме регистрации вольтампе-рограмм с линейной разверткой потенциала.

В двухэлектродной электрохимической ячейке в качестве рабочего использован стеклоуглеродный электрод. Электрод сравнения - хлоридсеребряный, соединенный с ячейкой электролитическим ключом, заполненным KNO3.

В качестве фонового электролита для определения серебра применяли KNO3.

Для уточнения оптимизации условий определения проводили выбор начального потенциала, времени накопления, скорости развертки. Катодную вольтам-перограмму регистрировали от потенциала 0,5 В. Пик серебра (I) регистрировали при потенциале 0,05 В.

Из рисунка 1 видно, что максимальное значение тока пика регистрируется при 0,5 В. При отклонении от Е=0,5 В величина тока пика снижалась. При потенциалах начала развертки 0,2 В, 0,3 В, 0,6 В и 0,7 В не только уменьшался сигнал, но и ухудшалась форма кривых электровосстановления серебра. При потенциалах начала развертки 0,1 В и 0,8 В сигнал восстановления серебра (I) практически не выражен.

Из рисунка 2 можно заключить, что при времени накопления 20 с накопления величина тока пика максимальна. Данный факт можно объяснить временем установления равновесия в обратимой реакции восстановления-окисления ионов серебра (I). При увеличении времени накопления величина тока пика уменьшается.

В фон KNO3 величина тока пика линейно возрастала с увеличением скорости развертки. Максимальное значение тока достигается при V=100 мВ/с (рис. 3).

Зависимость тока пика восстановления серебра (I) от его концентрации в растворе линейна в интервале 2-10-6 М - 8-10-5 М (рис. 4). Правильность методики определения серебра (I) на стеклоуглеродном электроде проверена на модельных растворах методом «введено - найдено».

ХИМИЯ

Е, В

Рис. 1. Величина пика электровосстановления серебра (I) при разных потенциалах начала развертки.

Фон - 1 М КШ3; V = 100 мВ/с; t = 10 с; С^ = 410-5 М)

Рис. 2. Величина пика серебра при различном времени накопления. Фон - 1 М КЫО,; Е = 0,5 В; V = 100 мВ/с;

у нач.разв. 7 7

С +=4 10-5 М

Аё

Рис. 3. Величина тока восстановления серебра (I) при различной скорости развертки. Фон - 1 М КЫ03 ; Е = 0,5 В; t = 10 с; V = 100 мВ/с; С. + = 410-5 М

нач.разв.. 7 7 7 7 Аё

Рис. 4. Величина тока пика при различной концентрации серебра. Фон - 1 М КЫО,; Е = 0,5 В; t = 10 с;

г г V нач.разв. 7 7

V = 100 мВ/с

Методика применена для определения содержания серебра в медицинском препарате «Протаргол».

«Протаргол» (Protargolum, Argentum proteinicum) -это коричнево-желтый порошок без запаха, слабогорького и слегка вяжущего вкуса. Легко растворим в воде, нерастворим в спирте, эфире, хлороформе. Содержит 7,8-8,6% серебра. Из порошка «Протаргола» в аптеке готовят растворы с содержанием серебра 4,5-10-6 М. Ионы серебра (I) в препарате находятся в коллоидном состоянии, стабилизированы белками и различными

аминокислотами. Применяют как вяжущее, антисептическое и противовоспалительное средство для смазывания слизистых оболочек верхних дыхательных путей, в глазных каплях при конъюнктивите.

К 5 мл фонового раствора КМ03 добавляли исследуемый раствор «Протаргола» по 0,02 мл. Величина тока пика увеличивалась с каждой каплей, максимальный объем добавляемой пробы составлял 0,2 мл. Затем вводили добавку 0,02 мл из раствора серебра с концентрацией 7,1-10-4 М (см. таблицу).

Результаты исследования медицинского препарата «Протаргол»

№ Ah^(мм) C б, М доб’ ^об (мл) ^доР (мм) AC , М

1 12 7,1-10-4 0,02 20 4,310-6

2 12 20 4,310-6

3 14 23 4,4-10-6

Содержание серебра в исследуемом растворе ности (содержание серебра в «Протарголе» -

(4,3±0,2)-10-6 М, что соответствует действитель- 4,5^10-6 М).

Библиографический список

1. Xie Hong-qi, Li Yi-heng (Department of Chemistry, Hengyang). Square wave anodic stripping determination of silver using a carbon paste electrode modified with a strong acid ion-exchanger // Anal. Lett. - 2003. - 36, №13.

2. Кирюшов В.Н., Вайс А.А., Скворцова Л.И. Определение серебра в питьевых и пресных природных водах методом инверсионной вольтамперометрии с углеродными электродами // Электрохимические методы анализа (ЭМА-99) : тез. докл. 5-й Всерос. конф. с участием стран СНГ (Москва, 6-8 дек. 1999 г.). - М., 1999.

3. Колпакова В.А., Коробейников А.Ф. Определение серебра в фиксажных растворах методом инверсионной

вольтамперометрии на графитовом обновляемом электроде // Электрохимические методы анализа (ЭМА-99) : тез. докл. 5-й Всерос. конф. с участием стран СНГ (Москва, 6-8 дек. 1999 г.). - М., 1999.

4. Yang Chun-Hai. Определение следовых количеств серебра методом адсорбционной вольтамперометрии с применением углеродного пастового электрода, модифицированного ализариновым фиолетовым. Xiangtan daxue ziran kexue xuebao // Natur. Sci. J. Xiangtan Univ. - 2003. - 25, №3.

5. Pickup N.L., Shapiro J.S., Wong D.K. Extraction of silver by polypyrrole films upon a base - acid treatment // Anal. Chim. Acta. - 1998. - 364, 1-3.