Методика определения мышьяка с помощью метода инверсионной кулонометрии на печатном золотосодержащем электроде

.
Мышьяк относится к числу элементов, для концентрирования которых на поверхности твердого электрода необходимо наличие вспомогательного элемента, например золота. Оно облегчает выделение мышьяка на поверхности электрода за счет образования интерметаллических соединений (ИМС). Широкое применение нашли золото-пленочный и золотой вращающийся дисковый электрод, последний очень прост в обращении и обладает лучшей воспроизводимостью, но немногим уступает в пределах обнаружения золото-пленочным электродам.
В последнее время перспективно использование электродов нового поколения, изготовленных методом трафаретной печати.
Рис.5. Золотосодержащий электрод, изготовленный методом трафаретной печати.
Рис.5.Золотосодержащий электрод, изготовленный методом трафаретной печати.
В качестве основы для печати электродов используют эластичную полиэфировую плёнку. Сначала чернилами, содержащими серебро, печатают проводящие дорожки и серебряный электрод сравнения. Далее углеродными и золо-тыми чернилами печатают вспомогательный и рабочий электроды соответственно. Все чернила высушивают по 10 мин при температуре 120?С. После охлаждения, для выделения рабочей поверхности, электрод покрывают слоем изолятора, толщиной 20 – 30 мкм.
Ввиду того, что чувствительность ИВА определения мышьяка (III) зависит от концентрации ионов водорода в растворе, было изучено влияние концентрации соляной кислоты на значение площади пика растворения мышьяка. Опыты показали, что в диапазоне концентраций соляной кислоты в растворе от 0,01 до 2,5 М, наибольшая площадь пика растворения мышьяка наблюдается при концентрации 0,5 М. Дальнейшее увеличение концентрации соляной кислоты в растворе приводит к снижению чувствительности его определения, по-видимому, связанное с пассивацией поверхности золотого электрода хлоридом золота, образующегося на стадии электрохимической очистки. Поэтому в качестве фонового электролита был выбран раствор соляной кислоты с концентрацией 0,5 М.
Далее с целью выбора оптимального потенциала накопления были получены вольтамперограммы мышьяка с его концентрацией в растворе 50 мкг/л при различных потенциалах накопления (от -0,5 до -0,05В).Результаты этих измерений показали, что оптимальным потенциалом накопления является Ен = -0,3 В. Также следует отметить, что при потенциалах, находящихся в более катодной области, происходит резкое уменьшение площади пика растворения мышьяка, вызванное тем, что в этом диапазоне доминирующим является процесс выделения водорода. Выделяющийся водород экранирует поверхность рабочего электрода, тем самым, оказывая конкурентное влияние на процесс электроосаждения мышьяка.
Из литературных источников известно, что мышьяк, осаждаясь на золотом электроде, на стадии накопления, образует осадок аморфного мышьяка, который является плохим проводником электрического тока. Вследствие этого, для определения диапазона оптимальных времен накопления, то есть, в котором происходит значительное измерение предельного тока растворения, была исследована закономерность изменения площади пика растворения мышьяка от времени накопления.
Для определения рабочего диапазона концентраций при ранее выбранных оптимальных условиях, была получена зависимость площади пика растворения мышьяка от концентрации мышьяка (III) в растворе. Вследствие того, что предельно допустимая концентрация (ПДК) мышьяка в природных водах составляет 10 мкг/л, последующие измерения проводились в диапазоне концентраций ? 10 мкг/л.
Далее, с целью определения величины кулонометрической константы электрохимической ячейки была построена зависимость, по наклону которой и была определена величина константы электрохимической ячейки
Таким образом, были выбраны оптимальные условия определения мышьяка, а именно:
Наверх
Хостинг от uCoz