Определение висмута методом прямой кулонометрии с контролируемым потенциалом: разработка высокоточной методики с применением ГЭТ 176

В статье представлены результаты исследований по разработке методики воспроизведения единиц массовой доли висмута в металлическом висмуте и массовой концентрации висмута (III) в растворах висмута азотнокислого методом кулонометрии с контролируемым потенциалом на Государственном первичном эталоне единиц массовой (молярной, атомной) доли и массовой (молярной) концентрации компонентов в жидких и твердых веществах и материалах на основе кулонометрии ГЭТ 176-2019.

Результаты работ могут быть использованы для производства стандартного образца состава висмута высокой чистоты и стандартного образца состава растворов ионов висмута (III) с прямой прослеживаемостью к ГЭТ 176-2019 для фармакопеи, металлургической и атомной промышленности.

1. Юхин Ю. М., Михайлов Ю. И. Химия висмутовых соединений и материалов. Новосибирск: СО РАН, 2001. 360 с.

2. Полывянный И. Р., Абланов А. Д., Батырбекова С. А. Висмут. Алма-Ата: Наука, 1989. 316 с.

3. Висмутсодержащие материалы: строение и физико-химические свойства / В. М. Денисов [и др.]. Екатеринбург: УрО РАН, 2000. 527 с.

4. Gülseren M. K., Kovan V., Tezel T. Three-dimensional printability of bismuth alloys with low melting temperatures // Journal of Manufacturing Processes. 2023. Vol. 92. P. 238–246. https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2023.02.057

5. The electrochemical properties of bismuth-antimony-tin alloy anodes for magnesium ion batteries / D. Gu [et al.] // Journal of Power Sources. 2022. Vol. 548. P. 232076. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2022.232076

6. Analysis of conductivity and band-gap energy of bismuth ferrite nanoparticles as prospective photovoltaic material / T. B. Mohsin [et al.] // Materials Today: proceedings. 2023. Available online 8 February. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2023.01.330

7. Influence of nanosized inclusions on the room temperature thermoelectrical properties of a p-type bismuth-tellurium-antimony alloy / G. Bernard-Granger [et al.] // Acta Materialia. 2012. Vol. 60, № 11. P. 4523–4530. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2012.05.007

8. Innovative semitransparent photo-thermoelectric cells based on bismuth antimony telluride alloy / Kh. S. Karimov [et al.] // Journal of Alloys and Compounds. 2020. Vol. 816. P. 152–593. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.152593

9. Optimizing composition in MnBi permanent magnet alloys / B. A. Jensen [et al.] // Acta Materialia. 2019. Vol. 181. P. 595–602. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2019.1010

10. Studies on preparation and properties of low temperature phase of MnBi prepared by electrodeposition / X. Qin [et al.] // Journal of Alloys and Compounds. 2019. Vol. 787. P. 1272–1279. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.02.109

11. Bismuth oxide nanoparticles (Bi2O3 NPs) embedded into recycled-Poly(vinyl chloride) plastic sheets as a promising shielding material for gamma radiation / R. M. El-Sharkawy [et al.] // Radiation Physics and Chemistry. 2023. Vol. 208. P. 110838. https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2023.110838

12. Praveenkumar P., Venkatasubbu D. G., Thangadurai P. Nanocrystalline bismuth oxyiodides thick films for X-ray detector // Materials Science in Semiconductor Processing. 2019. Vol.104. P. 104686. https://doi.org/10.1016/j.mssp.2019.104686

13. Rameshkumar C., Gayathri R., Subalakshmi R. Synthesis and characterization of undopped bismuth ferrite oxide nanoparticles for the application of cancer treatment // Materials Today: Proceedings. 2021. Vol. 43, № 6. P. 3662–3665. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.09.840

14. Medicinal bismuth: Bismuth-organic frameworks as pharmaceutically privileged compounds / S. A. Shetu [et al.] // Tetrahedron. 2022. Vol. 129. P. 133117. https://doi.org/10.1016/j.tet.2022.133117

15. Sun H., Sadler P. J. Bismuth Antiulcer Complexes // Metallopharmaceuticals II. Topics in Biological Inorganic Chemistry, vol 2. / M. J. Clarke, P. J. Sadler eds. Berlin, Heidelberg: Springer, 1999. P. 159–185. https://doi.org/10.1007/978-3-642-60061-6_5

16. Bismuth compounds in medicinal chemistry / J. A. R. Salvador [et al.] // Future Medicinal Chemistry. 2012. Vol. 4. P. 1495–1523. https://doi.org/10.4155/fmc.12.95

17. Synthesis of high-purity basic bismuth (III) succinate as a pharmaceutical substance / E. V. Timakova [et al.] // Russian Journal of Applied Chemistry. 2021. Vol. 94. P. 911–919. https://doi.org/10.1134/S1070427221070077

18. Bismuth (III) complexes derived from non-steroidal anti-inflammatory drugs and their activity against Helicobacter pylori / P. C. Andrews [et al.] // Dalton Trans. 2010. Vol. 39, № 11. P. 2861–2868. https://doi.org/10.1039/c000164c

19. Phospholipase activity of helicobacter pylori and its inhibition by bismuth salts / A. Ottlecz [et al.] // Digestive Diseases and Sciences. 1993. Vol. 38, № 11. P. 2071–2080. https://doi.org/10.1007/BF01297087

20. Создание эталонной установки на основе кулонометрии с контролируемым потенциалом в рамках совершенствования Государственного первичного эталона ГЭТ 176 и ее измерительные возможности / В. М. Зыскин [и др.] // Стандартные образцы. 2016. № 2. С. 44–54. https://doi.org/10.20915/2077-1177-2016-0-2-44-54

21. Применение прецизионной кулонометрии при контролируемом потенциале для определения метрологических характеристик стандартных образцов состава веществ / В. М. Зыскин [и др.] // Стандартные образцы. 2012. № 1. С. 53–60.

22. Mohr P. J., Taylor B. N., Newell D. B. CODATA recommended 2018 values of the fundamental physical constants: 2014. Available via NIST. Accessed 4 august 2022. http://physics.nist.gov/constants.

23. Могилевский А. Н. Прецизионная кулонометрия при контролируемом потенциале. Инструментальные погрешности // Журнал аналитической химии. 2000. Т. 55, № 11. С. 1201–1205.

24. Речниц Г. А. Электроанализ при контролируемом потенциале. М.: Химия, 1967, 106 с.