ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ионселективные мембранные электроды из "Аналитическая химия. Кн.1" К числу мембранных электродов относят прежде всего давно известный стеклянный электрод, широко применяющийся для определения активности ионов водорода — измерения pH. В последние годы предложено много других мембранных электродов, посредством которых измеряют активность (концентрацию) различных ионов и проводят потенциометрическое титрование. Известны, например, электроды для определения ионов натрия, калия, кальция, магния, цинка, свинца, лантана, хлора, брома, иода, фтора, нитрата, перхлората. [c.468] Жидкие мембраны готовят из жидких или твердых ионитов или их растворов в подходящих органических растворителях, не смешивающихся с водой. Так, ионы кальция можно определять посредством электрода на основе кальциевой соли эфира фосфорной кислоты Активными группами электродов, имеющих нитратную или перхлоратную функцию, т. е. чувствительных по отношению к ионам NO3 или IO4, являются нитраты фенантролинатов никеля Ni(РЬеп)з(ЫОз)2 или перхлораты фенантролинатов железа Fe(Phenb( 104)a и т. д. [c.468] Селективность тем меньше, чем больше состояние равновесия реакции (24.12) сдвинуто вправо, т. е. чем больше константа равновесия этой реакции. [c.469] Селективность зависит также от соотношения подвижностей ионов М и М в мембране, уменьшаясь с увеличением этого соотношения. [c.469] Коэффициенты селективности ионселективного электрода с жидкой мембраной для определения lOi по отношению к Г, NO3, Вг , F и СГ равны соответственно 1,2-10 1,5-10 5,6-10 2,5-10 и 2,2-10- . Из этих данных видно, что электрод является высокоселективным и может с успехом применяться для определения ионов iOi в присутствии перечисленных анионов. [c.470] Пределы концентрации ионов, в которых электродная функция большинства ионселективных электродов подчиняется уравнению Нернста, находятся обычно в интервале от 1 Af до 10 М. [c.470] Мембранные электроды широко применяют для измерения активности ионов в растворе методом прямой потенциометрии, например для определения анионов СЮ , NO3, Г, Вг , СГ, S N , катионных и анионных поверхностно-активных веществ (ПАВ) и др. Для аналитической химии представляет интерес возможность определения ионов путем потенциометрического титрования по методам окисления — восстановления, осаждения, комплексообразования. В этом случае нет необходимости пересчитывать активность на концентрацию, так как точку эквивалентности при титровании устанавливают путем наблюдения за изменением концентрации, а концентрация и активность при постоянной ионной силе раствора изменяются в одинаковой степени. [c.470] Ниже описаны принципы действия и конструкция стеклянного и некоторых других мембранных электродов. [c.470] Электропроводность стеклянной пленки очень мала, ее сопротивление может составить несколько миллионов Ом. Поэтому проходящий в цепи ток перед измерением необходимо усилить. [c.471] Стеклянный электрод имеет ряд характерных особенностей. Он пригоден для измерения pH в области от О до 12—13. Электрод нечувствителен к различным примесям в растворе (за исключением ионов фтора), он не отравляется, им можно пользоваться для измерения pH в растворах, содержащих сильные окислители и восстановители, а также катионы различных металлов. Равновесие между электродом и раствором устанавливается очень быстро. Недостатком является хрупкость стеклянной пленки. Для защиты от повреждений электрод помещают внутрь открытой снизу стеклянной толстостенной трубки большого диаметра. Такой электрод, прилагаемый к комплекту электронных рН-метров, показан на рис. 24.4. [c.471] Электрод нельзя погружать в кислые фторидные растворы. [c.472] Константа К в уравнении (24.16) зависит от сорта стекла, поэтому стеклянный электрод сначала калибруют по нескольким буферным растворам с определенной концентрацией водородных ионов. [c.472] В щелочных растворах, содержащих ионы щелочных металлов, стеклянный электрод приобретает натриевую функцию, т. е. он реагирует на изменение концентрации ионов натрия. Поэтому, измеряя pH в щелочных растворах, необходимо вносить экспериментальные поправки на содержание этих ионов в ] астворе. [c.472] Таким образом, мембрана Ag2S—С(15 представляет собой электрод, посредством которого можно измерять активность ионов кадмия. [c.475] Мембранным ионселективиый электрод с фторид-ной функцией. В кристалле фторида лантана большой подвижностью обладают ионы фтора. Поэтому на поверхности мембраны из фторида лантана при погружении ее в воду или в раствор электролита также образуется двойной электрический слой. Слой раствора, прилегаюш,нй к поверхности мембраны, заряжен отрицательно, а поверхность мембраны — положительно за счет находящихся там ионов лантана. Мембрана функционирует как электрод для измерения активности ионов фтора. [c.475] На основании этого ряда можно установить возможность определения одного из анионов в присутствии других. Так, определению, например, нитрат-ионов мешают все анионы, стоящие в ряду влево от него, и не мешают те, которые расположены вправо от него. [c.477] Вернуться к основной статье