Страница 13 из 17
Наряду с разработкой теоретических вопросов в области потенциометрического титрования большая работа была проведена советскими аналитиками по разработке конкретных потенциометрических методов определения различных веществ, прежде всего – металлов. Здесь можно упомянуть работы А.И. Бусева, В.М. Звенигородской, В.Г. Сочеванова, С.К. Чиркова, Ш.Т. Талипова, Д.И. Рябчикова, Н.Я. Хлопина и др.
Что касается амперометрического (полярометрического) титрования, то оно является, как известно, ответвлением полярографии. Этот метод, имеющий некоторое внешнее сходство с кондуктометрическим титрованием, по сравнению с последним, обладает очень Большим преимуществом, заключающимся в том, что присутствие посторонних ионов не снижает точности определений, в то время как кондуктометрическое титрование, как правило, хорошо протекает лишь в чистых растворах. По сравнению же с полярографией амперометрическое титрование характеризуется несколько большей точностью и возможностью проводить определения значительно большего числа ионов. Метод амперометрического титрования широко разрабатывался в Советском Союзе, особенно в послевоенные годы. Приблизительно четвертая часть опубликованных по амперометрическому титрованию работ принадлежит советским авторам. Здесь можно отметить работы И.П. Алимарина с сотрудниками, работы, проводившиеся в Днепропетровске (Ю.И. Усатенко, Г.Е. Беклешова, Г.А. Бутенко), в Казани (А.М. Васильев, А.А. Попель, В.Ф. Торопова, А.Н. Марунина), работы О.А. Сонгиной и др. в Алма-Ате и т. д. Особенно широкое применение в работах советских аналитиков получили методы амперометрического титрования с платиновым вращающимся анодом. В ближайшее время предстоит работа по более широкому внедрению предложенных методов в практику и приспособлению их к различным конкретным объектам.
За последние годы внимание аналитиков привлек метод высокочастотного титрования, представляющий собой своеобразную разновидность кондуктометрического метода. Этот метод основян на измерении, с одной стороны, электропроводности, с другой – диэлектрической проницаемости. Основное преимущество этого метода заключается в отсутствии электродов, погружаемых в раствор, что дает возможность работать в агрессивных средах, а также проводить титрование эмульсий различных диэлектриков. Высокочастотное титрование можно проводить не только в водных, но и в неводных растворах. Систематические работы в области высокочастотного титрования в Советском Союзе проводятся В.А. Заринским с сотрудниками.
Переходим, наконец, к электрохимическим методам, в которых электрический ток используется в качестве своеобразного реактива. Как упоминалось выше, к этой группе можно отнести методы «классического» электроанализа, внутреннего электролиза и цементации.
Из методов «классического» электроанализа за последние десятилетия вызывали повышенный интерес методы отделения металлов друг от друга при одновременном присутствии их в исследуемом объекте, иногда в весьма малых количествах, при контроле катодного потенциала. Хотя подобный прием был предложен еще в 1907 г., широкое распространение он смог получить только за последние десятилетия, когда были сконструированы приборы, позволяющие автоматически контролировать потенциал в процессе электролиза. Во многих случаях весьма удобным оказалось сочетание классического электроанализа с другими электро-химическими методами, например, с полярографией. Такой «комбинированный» метод успешно разрабатывался П.Н. Коваленко. Одновременно П.Н. Коваленко занимался и другим важным вопросом – заменой платиновых электродов электродами из других металлов. Говоря о применении электролиза для разделения совместно присутствующих металлов, необходимо также указать на оригинальное решение этого вопроса в отношении никеля и кобальта, предложенное К.А. Ненадкевнчем и В.С. Салтыковой.
Для разделения металлов успешно применяется также ртутный катод. Работы в этом направлении развивались главным образом М.Т. Козловским с сотрудниками. Электролиз проводится также с контролем катодного потенциала, причем была показана возможность использования для разделения металлов не только катодного, но и анодного процесса – электролитического окисления амальгам. Для получения последних применялись два метода – либо электролиз с ртутным катодом, либо вытеснение (цементация) растворенного металла амальгамой более активного металла, например цинка или натрия. Оба эти метода позволяют извлекать металлы из весьма разбавленных растворов и затем последовательно выделять их из амальгам электролизом с контролем анодного потенциала.
Вопросами цементации при помощи амальгам занимались и другие исследователи, в частности И.В. Тананаев и Вл.Д. Пономарев, использовавшие амальгамы для количественного определения и разделения металлов и для перевода в раствор труднорастворимых осадков, например сульфата свинца. Очень интересным является предложенный В.А. Циммергаклом и Р.С. Хаймович метод дробного извлечения металлов из амальгам. Этот метод, в сущности, представляет собой также метод цементации, но уже не других металлов, а самой ртути: обрабатывая амальгаму солями ртути и контролируя потенциал амальгамы, указанные исследователи осуществляют селективное извлечение металлов из амальгамы в раствор.
Что касается цементации твердыми металлами, то из исследований в этой области следует упомянуть о работе Н.А. Тананаева, изучавшего цементацию целого ряда металлов в различных средах, используя различные менее благородные металлы. В этих исследованиях Н.А. Тананаев показал, что применение так называемого «ряда напряжений» при выборе цементирующего металла связано с рядом ограничений. Некоторые причины, вызывающие эти ограничения, разъяснены М.Т. Козловским на основе применения поляризационных кривых в теории цементации.
В тридцатых годах много внимания было уделено разработке метода внутреннего электролиза (Ю.Ю. Лурье, Ю.А. Чернихов, Л.Б. Гинзбург, М.И. Троицкая и др.). Этот метод представляет собой своеобразное видоизменение процесса цементации и отличается от последнего тем, что в нем катодный и анодный процессы локально разграничены, поскольку вытесняемый металл отлагается не на самом цементирующем металле, а на отдельном катоде. Метод внутреннего электролиза пригоден для выделения малых количеств некоторых цветных металлов.
Приведенный материал показывает, насколько успешно развивались электрохимические методы в Советском Союзе.
Электрохимическим методам анализа посвящены отдельные руководства и монографии (С.А. Щукарев и Б.П. Никольский, Ю.С. Ляликов, Е.Н. Виноградова, В.А. Пчелин и др.). На русском языке издан ряд монографий зарубежных авторов (Я. Гейровский, И.М. Кольтгоф и Дж.Дж. Лингойн, И.М. Кольтгоф и Г А. Лайтинен, И.М. Кольтгоф и Н.Г. Фурман, А. Классен, А. Шлейхер и Фишер и др.). Исчерпывающая библиография работ русских авторов по электрохи-мическим методам анализа опубликована в справочнике А.И. Бусева «Аналитическая химия, 1941-1953». Следует, однако, признать, что издание литературы по электрохимическим методам анализа все еще далеко не достаточно, что, несомненно, является одним из препятствий к еще более широкому внедрению электрохимических методов в практику производственных и заводских лабораторий.
Другим препятствием на пути широкого внедрения и развития электрохимических методов анализа является недостаточный выпуск нашей промышленностью современной электроаналитической аппаратуры.
Как правило, все те ценные исследования по электро-анализу, которые вышли из стен наших научных учреждений, выполнялись на уникальных приборах, сконструированных непосредственно в этих учреждениях.
ПОДНЯТЬ РОЛЬ ЗАВОДСКИХ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЛАБОРАТОРИЙ
Технический прогресс – важнейшее условие развития социалистического производства. Большое значение для технического прогресса имеет укрепление содружества работников науки и производства. Практика ряда научно-исследовательских учреждений и вузов показывает весьма плодотворные результаты совместной с производственниками разработки вопросов новой техники и технологии. Очень важно поднять роль заводских лабораторий, укреплять их материальную и экспериментальную базу, состав научных работников.