ШКОЛЬНИКОВ Евгений Васильевич – профессор кафедры химии, доктор химических наук, профессор
194021, Институтский пер., д. 5, Санкт-Петербург
Researcher ID: G-8108-2016
Scopus Author ID: Scopus 7003735499
SHKOL’NIKOV Evgeny V. – DSc (Chemical), professor
194021. Institute per. 5. St. Petersburg
Хлорид-ионы в электролите существенно влияют на коррозию металлов варочного и теплообменного оборудования химической переработки древесины. Серийно производимые Cl–-ионоселективные электроды (Cl-ИСЭ) с поликристаллическими мембранами из прессованных порошков AgCl и Ag2S химически нестойки в сильнокислых средах, недостаточно чувствительны и селективны для потенциометрического определения Cl–-ионов в присутствии сильных восстановителей и окислителей. Цель исследования – определение кислотостойкости и возможности ионометрического применения Ag-ИСЭ с монолитными мембранами из стекол системы Ag–Ge (As)–S, а также монокристаллов AgAsS2 и Ag3AsS3 в качестве индикаторов конца потенциометрического титрования Cl–-ионов в растворах муравьиной, уксусной и азотной кислот. Ионопроводящие стеклянные материалы для сенсорных мембран Ag-ИСЭ синтезировали в вакуумированных кварцевых ампулах из особо чистых элементных веществ при 650 или 950 С и закаливали в воздухе. Кислотостойкость сенсорных материалов определяли гравиметрическим методом по ГОСТ 7343–41 в 10%-х водных растворах НСOOH, CH3COOH и HNO3 при 17±1 С в течение 250 ч. Потенциометрические измерения с точностью ±0,5 мВ проводили с использованием электрохимической ячейки Ag– ИСЭ | исследуемый раствор¦1М NH4NO3 ¦ 1М KCl | AgCl, Ag. Потенциометрическое титрование проводили с использованием микробюретки с точностью измерения объема ±0,01 мл. Гомогенные Ag+–cенсорные мебраны из стекол системы Ag–Ge(As)–S или монокристалла Ag3AsS3 химически устойчивы в 10%-х водных растворах муравьиной, уксусной и азотной кислот (скорость растворения при 17 С меньше 10 мкг · см–2 · ч–1). Ag–ИСЭ с кислотостойкими стеклянными мембранами Ag20Ge29S51 и AgAsS2 имеют стабильные электродный потенциал и градиент электродной функции 52–58 мВ/ рAg при рAg =1–5 и могут успешно применяться в растворах муравьиной, уксусной и азотной кислот концентрацией до 6 моль/л для определения хлорид-ионов методом потенциометрического осадительного титрования.
Chloride ions in the electrolyte significantly affect the corrosion of metals, cooking and heat exchange equipment of chemical processing of wood. Commercially produced Cl-ion-selective electrodes (Cl-ISE) with polycrystalline membranes made of pressed AgCl and Ag2S powders are chemically unstable in highly acidic media, insufficiently sensitive and selective for potentiometric determination of Cl––ions, in the presence of strong reducing agents and oxidants. The aim of the study was to determine the acid resistance and the possibility of ionometric application of Ag–ISE with monolithic membranes made of Ag–Ge (As)–S system glasses, as well as AgAsS2 and Ag3AsS3 single crystals as indicators of the end of potentiometric titration of Cl––ions in solutions of formic, acetic and nitric acids. Ion-conducting glassy materials for Ag–ISE sensor membranes were synthesized in evacuated quartz ampoules from especially pure elemental substances at 650 or 950 C and hardened in air. The acid resistance of sensor materials was determined by gravimetric method according to GOST 7343-41 in 10% aqueous solutions of НСОOH, CH3COOH and HNO3 at 17 ± 1 C for 250 h. Potentiometric measurements with an accuracy of ± 0.5 mV were carried out using an Ag–ISE electrochemical cell Ag–ISE | test solution¦1M NH4NO3 ¦ 1M KCl | AgCl, Ag. Potentiometric titration was performed using a microburet with a volume measurement accuracy of ± 0.01 ml. Homogeneous Ag+– sensor membranes made of Ag–Ge (As)–S system glasses or Ag3AsS3 single crystal are chemically stable in 10% aqueous solutions of formic, acetic and nitric acids (the dissolution rate at 17 C is less than 10 micrograms· cm–2 · h–1). Ag–ISE with acid-resistant glassy membranes Ag20Ge29S51 and AgAsS2 have a stable electrode potential and a gradient of the electrode function of 52–58 mV/ рAg at рAg = 1–5 and can be successfully used in solutions of formic, acetic and nitric acids with a concentration of up to 6 mol/ l for the determination of chloride ions by the method of potentiometric precipitation titration.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.