Анотація до роботи:

Колос О.Ю. Умови потенціометричного, вольтамперометричного і фотометричного визначення активного хлору. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.02. – аналітична хімія. – Український державний хіміко–технологічний університет, Дніпропетровськ, 2002.

Дисертацію присвячено розробці комплексу потенціометричних, вольтамперометричних і фотометричної методик з використанням рН індикатора хлорфенолового червоного.

Визначені умови, при яких взаємодія сполук хлору (+І) з калій гексаціанофератом (ІІ) відповідає мольному співвідношенню 2:1 = [K₄[Fe(CN)₆]]:[НСІО].

Встановлено, що вплив концентрації хлорид–іону на співвідношення форм активного хлору (СІ₂, НСІО) в кислих середовищах є одним з недоліків визначення концентрації активного хлору потенціометричною методикою, яка заснована на вимірюванні потенціалу системи СІ₂/2СІ^- при рН < 3,0. Запропоновано визначати концентрацію активного хлору потенціометричним методом у широкому інтервалі рН (1,0 ... 9,0) за градуювальними графіками.

На основі одержаних вольтамперних кривих для розчинів НСІО і хлорамінів (рН 3,0 ... 8,0) розроблена методика визначення концентрації вільного активного хлору в інтервалі 4,0 – 12,0 мг/л у присутності хлорамінів, якщо їх вміст не перевищує 71,0 мг/л за активним хлором.

Запропоновано використання натрій діетилдитіокарбамату для амперометричного титрування методом заміщення сполук хлору (+І) еквівалентною кількістю йоду.

Досліджені умови взаємодії активного хлору з хлорфеноловим червоним у присутності броміду і фотометрування утвореного дибромдихлорфенолового синього. Нижня межа визначаємого вмісту активного хлору при = 590 нм і рН 6,0 у водах складає 0,15 мг/л.

1. З урахуванням константи гідролізу хлору у воді для різних концентрацій НСІО, ClO^- - іонів при рН 0,0 – 5,0 розрахована частка вільного хлору і побудована діаграма залежності відносного вмісту хлору від рН і рСІ. Показано, що при рН > 1,0 і рСІ > 1,0 у розчині поряд з СІ₂ знаходиться і значна частка НСІО.

2. Встановлено, що в інтервалі рН 0,0 – 4,0 залежності потенціалу (Е) платинового електрода Е – рCІ⁰ і Е – рН при відсутності хлорид–іонів прямолінійні, а кутові коефіцієнти складають 60 мВ. Показано, що потенціал платинового електрода в розчинах НСlO значно вищий від потенціалу хлору аналогічної концентрації. Запропоновано оцінювати вміст СІ₂ і НСІО при одночасній їх присутності за діаграмою залежності відносного вмісту хлору від рН і рСІ.

3. Виявлено, що при потенціометричному, біамперометричному титруванні НСІО розчином K₄[Fe(CN)₆] останній окиснюється не тільки до K₃[Fe(CN)₆], а частково і до НCNО, що зумовлює занижену витрату титранту в кінцевій точці титрування. При зворотньому порядку зливання компонентів, тобто при титруванні стандартного розчину K₄Fe(CN)₆ розчином НСІО, молярні співвідношення [K₄Fe(CN)₆] : [НClO] в к.т.т. відповідають теоретичному 2:1 в широкому інтервалі концентрацій активного хлору, тому останній варіант титрування має переваги.

4. Показано, що в порівнянні з хлорамінами хлорнуватиста кислота відновлюється на платиновому електроді при більш позитивних потенціалах. Ця обставина дозволила розробити і запропонувати методику вольтамперометричного визначення НСІО в присутності хлорамінів.

На відміну від хлорнуватистої кислоти дихлорамін при Е > +0,7 В (нас.к.е.) окиснюється на платиновому електроді. Знайдені оптимальні умови (Е = +1,0, рН 5,0) і розроблена методика вольтамперометричного визначення дихлораміну в присутності хлорнуватистої кислоти.

5. Визначені умови прямого і непрямого амперометричного титрування активного хлору натрій діетилдитіокарбаматом за струмом окиснення реагента і за струмом відновлення йоду при Е = 0,0 В, еквівалентна кількість якого утворюється при взаємодії активного хлору з КІ. Розроблені методики дають можливість визначати вміст активного хлору у водах на рівні 0,42 – 0,04 мг/л, що значно нижче від гранично допустимої концентрації (0,5 мг/л) хлору у питних водах.

6. Оскільки потенціал платинового електрода в розчинах НСІО в інтервалі рН 4,0 ... 9,0 не залежить від концентрації хлорид–іонів, розроблена методика прямого потенціометричного визначення активного хлору в присутності хлорид–іонів.

7. Встановлені оптимальні умови і розроблена методика фотометричного визначення 0,25 – 1,0 мг/л активного хлору у водах за допомогою хлорфенолового червоного.

Запропоновані методики потенціометричного, вольтамперометричного і фотометричного визначення активного хлору характеризуються надійністю, експресністю, простотою виконання, високою чутливістю і відтворюваністю: S_r при визначенні 0,04 мг/л - 20,0 мг/л активного хлору знаходиться в межах 0,02 – 0,15.

Публікації автора:

1. Тулюпа Ф.М., Колос Е.Ю., Плаксиенко И.Л. Изучение окислительно – восстановительних свойств системы НСІО (СІО^-) – СІ^-(СІ₂) методом прямой потенциометрии // Вопр. химии и хим. технологии. – 1999. - №1. – С. 338 – 340.

2. Колос Е.Ю., Плаксиенко И.Л., Тулюпа Ф.М. Определение активного хлора методом потенциометрического титрования // Вопр. химии и хим. технологии. – 1999. - №2. – С. 3 – 5.

3. Колос Е.Ю., Тулюпа Ф.М., Плаксиенко И.Л. Йодид калия как посредник при вольтамперометрическом определении активного хлора в водах // Вопр. химии и хим. технологии. – 1999. - №3. – С.9 –12.

4. Колос Е.Ю., Плаксиенко И.Л., Бурмистров К.С., Тулюпа Ф.М. Спектрофотометрический метод определения активного хлора в водах с применениием хлорфенолового красного// Вопр. химии и хим. технологии. – 2000. - № 1. – С.44 – 47.

5. Колос Е.Ю., Плаксиєнко И.Л., Тулюпа Ф.М. Потенціометричне титрування гіпохлориту розчином гексаціаноферату (ІІ) калію // Тези доп. на Всеукр. конф. з аналіт. хімії. – Ужгород (Україна). - 1998. – С. 132.

6. Тулюпа Ф.М., Плаксиенко И.Л., Колос Е.Ю. Определение активного хлора в питьевой и сточных водах методом амперометрического титрования // Тез. докл. III Всероссийской конференции “Экоаналитика – 98”. – Краснодар (Россия). - 1998. – С.423 – 424.

7. Колос Е.Ю., Плаксиенко И.Л., Тулюпа Ф.М. Вольтамперометрическое определение активного хлора // Тез. доп. регіональної конференції молодих вчених та студентів з актуальних питань хімії. – Дніпропетровськ (Україна). - 1999. – С.65.

8. Колос Е.Ю., Плаксиенко И.Л., Тулюпа Ф.М. Спектрофотометрический метод определения активного хлора в водах // Тез. докл. Всеукраинской конференции по аналит. химии, посвященной 100 – летию Н.П. Комаря. – Харьков (Україна). - 2000. – С.188.