Введение к работе
Актуальность те;.аг. Одним из важнейших вопросов современной электрохимии является выяснение механизма разряда-ионизации алея» трохимически активных комплексов металлов с оценкой кинетических параметров на различных индикаторных электродах, л также установлением состава и констант устойчивости пастиц, преобладающих в растворе и участвующих в электродных реакциях.
Процессы кошлзксообразования оказывают большое вникание на скорость и механизм электродных реакций, о которых они участвуют. Однако, эти вопросы, несмотря на большое практическое значение пи-рофосфатных комплексов, э количественном отношении исследованы недостаточно, а устойчивость, состав и кинетические параметры процессов разряда ионизации комплексных частиц некоторых ионов металлов (сурьмыШ), висмута(Ш)) вообще не изучались. Для рошения подобных задач в методах полярографии наиболее часто применяют ртутные электроды (ртутный капающий (РКЭ) и ртутный стационарный (РСЭ)). Данные по использованию кидкого галлия в качестзе индикаторного электрода для изучения процессов комплексообраэования в литературе практически отсутствуют. Это определяет актуальность изучения параметров коиплексообразования в растворах, содержащих пирофосфат-ионы при различных концентрациях ионов водорода и металлов на различных индикаторных электродах. Результаты таких исследования имеют не только важное теоретическое значение, но и могут найти применение для решения аналитических задач, особенно, при выборе оптимальных условий для анализа многокомпонентных систем.
Связь с планом основных научных работ. Диссертационная работа выполнена в соответствии с темой "Исследование механизма и кинетики электрохимических процессов на жидких и твердых электродах*' (№ ГР 0IG80027596), входящей з координационный план АН Республики Казахстан.
Цель и задачи исследования. Целью данной работы является изу»
z.
чеіше собенностей электрохимического поведения таллия, свинца, олова, меди сурьмы я висмута на рр*чшчных кидких индикаторных електродах (РКЭ, РСЭ, ГСЭ) в риз. ічньїх по составу фоновых электролитах.
Для р пения указанной цели, были поставлены следующие задачи:
- установить закон'мерности электрохимического поведения выб
ранных металлов методами полярографии ..а жидких индик-торных элек-
родах хлоридных, перхлоратчых, ацетатных, циг, т;ых, оксалатних . и других фоновых олектрол' -ах;
исследовать процессы компяексообразования металлов в пиро-фосфатных электролитах на РКЭ, РСЭ и ГСЭ для определения состава, устойчивости пирофосфаткых комплексе- этих металлов и кинетических параметроь электродных реакций в растворах с переменной концентрацией ионов меі ллов, пирофосфат-ионов в широком интервале рН;
определить оастворимость и коэффициек ы диффузии изучаемых металлов в галлии;
использовать различия в поведении ионов металлов на различ-нмх индикаторных электродах в изученных электролитах для количественного определения этих металлов при совместном присутствии в различных сочетаниях.
Научная новизна работы. Б работе впервые провед но сравнит "ль-ное изучение процессов комплексообразования на ртутном и галлиевом электродах на примере пирофосфа-ных комплексов таллия, свинца, олова, меди, cvpbMbi и висмута. Проведено подробное исследование влияния концентрации ионов металлов, водоргпа и пирофосфат-ионов на состав і; устойчивость пирофосфатных комплексов изученных металлов, а такке на кинетику электродных реакций. Определены составы комплексов изученных металлов и константы их устойчивости п пирс— фос? 1тных электоолитах ггч различных значения^- рН. Рассмотрен ме -ханизм злектровосстановлен: простых и протонированных комплексов
3.
металлов на различных индикаторных электродах. Зпервые исследована кинетика и механизм процесса ионизации их из галлам в лиро-"осфатных электролитах. Определены величины растворимости сурьмы и висмута.з галлии и коэффициенты ди^узии таллия, свинца, меди, сурьмы и висмута в галлии. Для расчета кинетических параметров, коэффициентов диффузии, обработки градус явочного графика и нахождения концентрации неизвестного вещества использована компье-терная техника.
Практическая ценность. Проведенные исследования существ нно расширили сведения о составе комплексов некоторых металлов в растворах,' содержащих пирофосфят-ионы, о кинетике и механизме их электродных реакций, протекающих на различных индикаторных электро-, дах. Полученные данные по электрохимическому поведению выбранных нами металлов . различных фоновых электролитах на галлиевом электроде показали возможность применения ГСЭ для исследования процессов комплексообразования (на примере пирофосфатных комплексов). Определенные коэффициенты диффузии металлов и их растворимость в галлии могут быть рекомендованы в качестве справочные величин. Предложен»ще методики определения металлов при совместном присутствии у.к в объектах исследования были внедрены в учебный процесс.
Положения, выносимые на ззд;иту. Применение жидкого галлиевс— го стационарного электрода для изучения процессов комплексообра-зования и электрохимического поведения металлов (таллия, свинца, олова, меда, сурьми, висмута) в различных фоновых электролитах. Состав и устойчивость комплексов ряда металлов в растворах, седер-яал;кх пирофесфат-ионы, мзханиэм ч кинетика электровосстановлчния простых и протонированных комплексов, а также ионизации моталлор из амальгам и галлам. Методики анализа различных смесей ионов металлов пси варьировании материала электрода и рН раствора.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 22 работы.
4.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на УШ Всесоюзном совещании по полярографии "Развитие и применение полярографии и родственных методов" (Днепропетровск, 1984 г.), П Всесоюзной конференции по электрохимическим методам анализа (Томск, 1985; 1989 г.), республиканской конференции "Перспективи использования физико-химического анализа для контроля химических и фармацевтических производств" (Пермь, 2985), конференции "Естественные науки - народному" хозяйству" (Пермь, 1988), УП Всесоюзной конференции по электрохимии (Черновцы, 1988), IX республиканской конференции по аналитической химии (Алма-Ата, 1989), научных конференциях молоди учзнах и специалистов (Алма-Ата, КазГУ -1989, 1990; Иркутск, 1990), Всесоюзной конференции "Теория и практика электрохимических процессов и экологические аспекты их использования" (Барнаул, 1990)', Алма-Атинском семинаре по аналитической химии (1985), объединенном семинаре кафедр химического факультета Казгосуниверситета.
Структура.и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, четырех глав экспериментальной части с обсуждением результатов, выводов, списка литературы (127 наименований отечественных и зарубежных авторов) и приложений. Работа изложена на f$? страницах машинописного текста, проиллюстрирована 43 рисунками и 32 таблицами.
