Indirect trace determination of NTA in natural waters by differential pulse anodic stripping voltammetry

Zusammenfassung

Bismuth(III) wird zur Wasserprobe in Überschuß zur NTA- und EDTA-Konzentration bei pH 2 zugegeben, wobei stabile inerte Komplexe gebildet werden. Nicht komplexiertes Bi(III) wird an der hängenden Quecksilbertropfenelektrode beim Potential −0,15 V (SKE) kathodisch als Amalgam abgeschieden und dann anodisch wieder gelöst. Dabei wird im differentiellen Pulsmodus der Bi(III)-peak registriert. Durch die zweite kathodische Abscheidung beim Potential −0,35 V (SKE) wird Bi(III) aus unkomplexiertem Bi³⁺ und dem BiNTA-Komplex abgeschieden. Die Konzentrationen von NTA und EDTA in der Probe werden aus den voltammetrisch bestimmten Bi(III)-Konzentrationen bei den zwei angegebenen Potentialen und der zugegebenen Konzentration von Bi(III) mit der Standard-Additions-Methode bestimmt. Die Spurenmetalle Cd, Cu, Pb und Zn stören die Bestimmung nicht. Fe(III) muß vor der Bestimmung mit Ascorbinsäure reduziert werden, Cu in der Konzentration von mehr als 40 μg/l muß durch Vorelektrolyse entfernt werden. Wenn die Probe mehr als 0.05 M Chlorid enthält, muß der Strippingvorgang nach Elektrolytwechsel in einer Perchlorsäurelösung bei pH 2 durchgeführt werden. Für eine Anreicherungszeit von 2 min liegt die Bestimmungsgrenze bei 0,2 μg/l NTA und 0,1 μg/l EDTA. Die relative Standardabweichung beträgt bei einer Konzentration von 2, bzw. 10 μg/l NTA 10 bzw. 1,3%. Die Richtigkeit ist gut, was aus der Wiederfindungsrate von 2% der zur Probe zugegebenen Lösung des NTA- oder EDTA-Standards hervorgeht.

Summary

Bismuth(III) is added to the water sample in excess to NTA and EDTA to form inert stable complexes with them at pH 2. The uncomplexed Bi(III) is then deposited into a hanging mercury drop electrode at a potential of −0.15 V vs. SCE and subsequently stripped anodically in the differential pulse mode. The peak current of uncomplexed Bi(III) is recorded. By a second deposition at −0.35 V vs. SCE Bi(III) from Bi³⁺ and Bi-NTA is deposited. The concentrations of NTA and EDTA in the sample are determined from the concentration of added Bi(III) and the voltammetrically determined Bi(III) at these two potentials by the standard addition method. Cd, Cu, Pb, and Zn do not interfere. Fe(III) has to be reduced by ascorbic acid or hydroxylamine before the determination. Cu(II) in concentrations larger than 40 μg/l has to be removed by preelectrolysis. In samples with chloride contents above 0.05 M the stripping step has to be performed after medium exchange to a perchloric acid solution of pH 2. For a deposition time of 2 min the determination limit is approximately 0.2 μg/l NTA and 0.1 μg/l EDTA. The relative standard deviation for NTA concentrations at 2 or 10 μg/l lies at 10 or 1.3%, respectively. Good accuracy is established by finding within 2% the levels adjusted when water samples are spiked with a standard solutions of NTA or EDTA.