Фотометрическое редокс-определение оксоформ галогенов с использованием метиленового голубого

Abstract

На основании расчетов диаграмм Пурбе (« E - pH») установлены доминирующие редокс-реакции оксоформ хлора, брома и иода в оптимальных условиях их фотометрического определения. Показано, что в кислых средах (pH = 0-5) окислительная способность оксогалогенов убывает в следующей последовательности: IO₃⁻ ˃ HIO₄ ≈ BrO₃⁻ ˃ HClO ≈ HClO₂ ≈ ClO₃⁻ ˃ ClO₄⁻. Соотношение между параметром α (относительное количество вступившего в реакцию метиленового голубого) и концентрацией ( С ) оксоформы галогена в определенном диапазоне его содержаний описывается уравнением градуировочной функции: α = ( а ± Δ а ) ∙С + (в ± Δ в ). Коэффициенты линейных корреляций составляют 0.97-0.99. Объяснено изменение характера градуировочных функций в области концентраций 0.7-0.9 мг/л оксоформ хлора и брома, для оксоанионов иода - при содержании большем 1∙10⁻² мг/л. Отмечено, что лишь для оксохлорпроизводных редокс-реакции не сопровождаются конкурирующими процессами. Экспериментально подтверждено образование в результате окислительной деструкции метиленового голубого ряда органических соединений, которые со временем разрушаются до неорганических веществ. Рассчитаны пределы обнаружения оксоформ галогенов. Выполнен анализ питьевой воды централизованного водоснабжения, содержащей гипохлорит- и хлорит-ионы. Установлена концентрация бромат- и иодат-ионов в образцах бутилированной воды. Правильность результатов анализа подтверждена способом добавок. Чувствительность и избирательность фотометрического редокс-определения оксоанионов хлора, брома и иода превосходят аналогичные аналитические характеристики известных фотометрических методик.

The dominant redox reactions oxoform chlorine, bromine and iodine in the optimal conditions of their photometric definitions were established on the basis of calculations of « E - pH» diagrams (Pourbaix diagrams). It was shown that the oxidizing ability of oxohalogen in acidic media (pH = 0-5) decreased in the following order IO₃⁻ ˃ HIO₄ ≈ BrO₃⁻ ˃ HClO ≈ HClO₂ ≈ ClO₃⁻ ˃ ClO₄⁻. The relationship between the parameter α and concentration ( C ) of halogen oxoform in a certain range of its contents described by the equation of the calibration curve: α = (а ± Δа)∙С + (в ± Δв). The linear correlation coefficients are 0.97-0.99. The changing nature of the calibration curve in the concentration range 0.7-0.9 mg/l for chlorine and bromine oxoform and for iodine oxoanions containing more 1∙10⁻² mg/l were explained. It was noted that only redox - reactions involving oxochlorine anions were not accompanied by competing processes. Forming of some organic compounds as a result of methylene blue oxidative destruction, which eventually are destructed to inorganic substances was confirmed. Detection limits oxoform halogens were calculated. Concentration of hypochlorite and chlorite ions in tap drinking water and contents of bromat- and iodate- ions in bottled water samples were determined. Accuracy of determination results was confirmed by addition method. The sensitivity and selectivity of the photometric redox determination of chlorine, bromine and iodine oxoanions are better than analytical characteristics of similar known photometric methods.