Ион-селективные электроды ион-селективные мембраны

Как правило, мембранный электрод — это устройство, в котором мембрана отделяет раствор внутри него от анализируемого. Внутренний раствор выбирают так, чтобы он содержал ионы, по отношению к которым селективна мембрана, и ионы, обеспечивающие устойчивый потенциал вспомогательного токоотводящего электрода сравнения, помещенного в этот раствор. [c.236]

Раствор валиномицина в дифениловом эфире является основой мембраны калий-селективного электрода. При определении калия в присутствии натрия такая мембрана характеризуется коэффициентом селективности < 10 . Электрод позволяет определять калий в диапазоне концентраций от 10 до 10 моль/л. Единственным ионом, оказывающим влияние на показания калиевого электрода, является ион аммония. [c.207]

Величина (йвА а)/Св,а (в уравнении (41)), обозначаемая символом Кл/в называется коэффициентом селективности электрода (по отношению к иону А+) и является основным параметром селективности твердого мембранного электрода. Селективность зависит в основном от величины /(л/в чем она меньше, тем более селективна мембрана. [c.107]

Выбирая соответствующим образом состав мембраны (т. е. ион Я ), можно получать электроды, селективные к различным ионам. [c.243]

Обычно в качестве мембраны используют нерастворимую в воде органическую фазу, введенную в пленку или пластину с пористой или гелевой структурой (например, в пористый тефлон или поливинилхлорид). В этой органической фазе растворен электролит М+К , один из ионов которого, например анион не может переходить в водную фазу. Если этот ион обладает способностью избирательно связывать катион М+, то изготовленная указанным способом мембрана может служить основой селективного к М+ электрода. Обычно мембрана находится в контакте с сосудом, заполненным тем раствором, который введен в пленку или пластину. Это позволяет избежать ошибок, связанных с растворением органической фазы в анализируемом растворе (схема показана на рис. 5.16). [c.244]

Ионометрия основана на применении ионоселективных мембранных электродов, функционирующих по механизму переноса ионов, т.е. обладающих ионной проводимостью. Поскольку мембрана проницаема для одного или ограниченного типа ионов, то это ее свойство обеспечивает достаточно высокую селективность электрода. С другой стороны, принципиально можно создать мембранный электрод иа подходящего материала, функционирующий обратимо относительно любого типа ионов. Ионоселе - [c.38]

Мембранные электроды при некоторых условиях проявляют селективность по отношению к ионам определенного вида и пригодны для измерения их активности (концентрации) даже в растворах, содержащих посторонние ионы, которые не входят в состав мембраны. Селективность мембраны в этом случае зависит от двух основных факторов. Прежде всего— это способность ионов мембраны обмениваться с посторонними ионами раствора. Пусть, например, в мембране содержатся ионы М, а в растворе кроме этих ионов находятся посторонние ионы М". Тогда селективность мембраны по отношению к ионам М характеризуется степенью прохождения реакции обмена [c.469]

В настоящее время выпускаются нитрат-, тетрафторборат-, перхлорат-селективные электроды с пластифицированными мембранами, которые позволяют измерять концентрацию соответствующих ионов в диапазоне от 1 до 10 моль/л при температурах от О до 40 °С. Разработаны также электроды для определения Са ", На", К". Так, например, поливинилхлоридная матрица, пластифицированная трибутилфосфатом, селективна к ионам Са ". Та же мембрана, пластифицированная дибутилфосфатом, реагирует на изменение концентрации ионов К" в присутствии На". Следует помнить, что в основе действия всех этих мембран лежат те же принципы, что и рассмотренные выше. Необходимым условием отклика мембраны является равновесие реакции определяемого иона с комплексообразующим реагентом или с ионообменником. [c.209]

Мембранные электроды. Если между двумя растворами, содержащими разные катионы или различные концентрации одного катиона, поместить мембраны, проницаемые для катионов и непроницаемые для анионов, то в таких мембранах возникает потенциал. Были сделаны попытки использовать селективные мембранные электроды для измерения активностей ионов металлов, особенно металлов главных подгрупп 1-й и 2-й групп, металлические или амальгамные электроды которых разлагаются водой и нет возможности найти подходящую окислительно-восстановительную систему. Большое число таких электродов рассматривается в работах [85, 204]. Первые исследования проводились с коллодием или гидратированными цеолитами, но позднее начали изготовлять мембраны из синтетических ионообменных смол, содержащих карбоновые, фосфоно-вые [158] или сульфогруппы, либо из стеарата бария [86], окиси графита [58] и неорганических осадков в парафиновом воске [80]. Ионы щелочных металлов, также как и протоны, были изучены с помощью стеклянного мембранного электрода. Потенциал мембраны обычно измеряется косвенным путем с помощью элементов типа [c.165]

В принципе, сенсор состоит из химически чувствительного слоя, системы распознавания, преобразователя химической информации в электрический или оптический сигнал и электронного устройства для оценки данных, обычно интегрированного в сенсор. В качестве примера, для ион-селективного электрода химически чувствительным слоем служит твердая или жидкая мембрана, а преобразователь основан на электрическом потенциале, измеряемом с помощью вольтметра. [c.495]

Макроциклические лиганды вводят в состав многих мембран с целью разделения ионов металлов [61] и создания ион-селективных электродов [62—63] Макроциклические лиганды используют в биохимии и в биофизике для моделирования процессов селективного переноса ионов через биологические мембраны [16] [c.22]

С применением краун-эфиров изготовляются ион-селективные электроды на катионы М и анионы X , изучаются процессы миграции солей через биологические мембраны и т. д. [c.450]

Электрод,, селективный к фторид-анионам, состоит из монокристалла фторида лантана, активированного другими редкоземельными элементами для увеличения проводимости. Селективные мембраны для определения С1-, Вг-, 1-, изготовляют из прессованных таблеток галидов серебра. [c.107]

Активные мембраны аммониевого ион-селективного электрода приготавливают, тщательно смешивая 500 мг силиконовой резины с 300 мг нонактина. Полученную пасту прессуют между двумя стеклянными пластинками, покрытыми тонким слоем парафина. Через 48 ч из эластичной мембраны вырезают диски диаметром 5 мм и толщиной около 0,2 мм. Эти диски (мембраны) прикрепляют к торцам стеклянных трубочек полученные таким образом пробирки заполняют 0,1 М раствором хлорида аммония — внутренним раствором сравнения. Перед использованием электроды потружают на 30 мин в буферный раствор хлорида аммония, в таком же растворе их оставляют на ночь и хранят в период между измерениями [455, 458]. Активную поверхность МН -селективного электрода покрывают тонким слое.м тщательно перемешанного иммобилизованного геля уреазы. Этот слой, в котором протекает ферментативная реакция, закрывают пленкой, через которую происходит диализ субстрата. Пленку закрепляют на корпусе электрода резиновыми колечками. Электроды, предназначенные для определения мочевины, хранят в 0,1 М трис-буфере (pH 7,0). Электрод имеет линейную электродную функцию относительно NH4 -ионов в области концентраций 10 моль/л с наклоном 51 мВ/декада. Селективность к ЫН4 относительно К" " и Na равна соответственно 6,5 и 750 время отклика не более 10 с электрод можно использовать для определения ионов аммония при pH 4 — 8. [c.157]

Твердые ионоселективные электроды. В твердых мембранных электродах ионочувствительный элемент изготовляется из малорастворимого кристаллического вещества с ионным характером проводимости. Перенос заряда в таком кристалле происходит за счет дефектов кристаллической рещетки.. Вакансии могут заниматься ионом только определенного размера и заряда, что обусловливает высокую селективность кристаллических мембран. Конструктивно такие электроды сходны со стеклянными в обоих электродах мембрана разделяет исследуемый раствор и раствор сравнения, в котором находится электрод сравнения (обычно хлорсеребряный). Из электродов этого типа щироко применяется фторидный электрод, в котором мембраной является монокристалл ЬаРз, имеющий чисто фторидную проводимость, с добавкой Еир2 для увеличения электрической проводимости. Чувствительность фторидного электрода позволяет проводить измерения равновесной концентрации фторид-ионов Р в широкой области концентраций от 10" до 1 моль/л. В этой области отклонений от уравнения Нернста не наблюдается. Селективность электрода очень высока — даже тысячекратный избыток посторонних ионов (галоге-НИД-, нитрат-, сульфат-ионов и др.) по сравнению с фторид-ионом не мешает определению и только в присутствии ОН-ионов селективность падает (ОН является мешающим ионом). Работа фторидного электрода ухудшается также в присутствии лигандов, образующих с ионом Ьа " прочные координационные соединения в растворе (цитрат-, оксалат-ионы и др.). Вполне понятно также, что с увеличением кислотности среды равновесная концентрация фторид-ионов Р в растворе уменьшается за счет образования молекул НР. Таким образом, показания фторидного электрода в кислой области будут существенно зависеть от pH. В щелочной области на поверхности электрода может образоваться осадок Ьа(ОН)з, что также вызовет искажение показаний электрода. Точные границы pH, в которых показания фторидного электрода от pH зависят несущественно, привести трудно, так как с уменьшением концентрации фторид-иона эта область также уменьшается. Для растворов с концентрацией фторид-иона п-Ю моль/л и более этот интервал охватывает область значений pH примерно от 4...5 до 8...9. [c.201]

Калий-селективный (калиевый) электрод. Калий-селективный электрод фирмы Орион (модель 93-19) представляет собой электрод с жидкой мембраной, предназначенный для определения концентрации ионов, де.мв калия в водных растворах и в биологических жидкостях. Используется в сочетании с подходящим электродом сравнения. ко Электрод, конструкция которого представлена на рис. К-5, имеет 180 сменный модуль с пластифицированной мембраной, в состав которой вхо- -220 дит жидкий селективный ионообменник. При контакте мембраны с раство- -2во ром, содержащим ионы калия, на разделе фаз мембрана — раствор воз- -зоо никает разность потенциалов, величина которой зависит от концентрации pjj j .g типичный калибровочный график калия в растворе. При для калий-селективного электрода. [c.47]

Мембраны, содержащие тот же жидкий нонооб-менник (1- и 10%-ные растворы трикаприлметиламмония в деканоле), Матзуи и Фрейзер [141] применили для создания электродов, селективных по отношению к аминокислотам (табл. II. 2). Мембраны представляли собой миллипористую пластинку из тефлона, насыщенную жидким ионитом. Аминокислоты в виде анионов экстрагировались в органическую фазу, содержащую ионообменник. Электроды с достаточно высокой селективностью получены для таких аминокислот, как триптофан, фенилаланин, лейцин, метионин, валин, глутаминовая кислота, хорошо [c.67]

Четвертичная соль гексадецилтрифенилфосфония использована для изготовления Сг +-селективного электрода. Найден оптимальный состав мембраны, при котором электрод имеет отклик, близкий к нернстовскому (53 мВ/рСг +) при 25 °С [ПО]. Градуировочный график линеен от 6-10 до 2-10 М Сг +. Оценены коэффициенты селективности электрода в присутствии [c.119]

N 27/46, 1986] и пероксид водорода [118]. Градуировочный график зависимости потенциала электрода от обратного логарифма концентрации фтор-иона при использовании отечественного фтор-селективного электрода ЭГ-У1 линеен, как правило, до концентрации фторид-иона 1 10 М. При меньших концентрациях наблюдается отклонение от линейности, которое может быть вызвано различными причинами содержанием примеси Р -иона в фоновом электролите, мешаюшим влиянием 0Н -ионов, растворимостью мембраны электрода, сорбцией на поверхности мембраны г- -ионов или его груднорап виримых соединений с другими ионами металлов с изменением морфологии мембраны и др. Учитывая фоновый отклик электрода, вызванный присутствием Р -ионов в фоновом электролите или мешающее влияние ОН в буферном растворе удалось расширить область линейности градуировочного графика до концентрации Р -иона [c.129]

В настоящее время известно довольно большое количество электродов с гомогенными мембранами как с катионной, так и анионной функцией, В качестве мембран используют тонкие пластины кристаллических соещшеняй. Мембраны должны быть механически прочными, химически усто11чивыми и обладать малой растворимостью. Типичным примером гомогенного твердого мембранного электрода является фторид-селективный электрод на основе фторида лантана. Для уменьи ения объемного сопротивпения монокристалла вводят добавки двухзарядного катиона, например ионов Фторидная функция с теоретическим [c.53]

К гетерогенным мембранным электродам относятся так называемые осадочные и мембраны на основе ионообменников. Впервые стабильные в работе осадочные электроды на основе солей серебра получены венгерским исследователем Пунгором. Матрицей служил силиконовый каучук. Осадочные мембраны изготовляются из малорастворимых солей металлов и некоторых хелатных соединений. Так, Са " -селективный электрод может быть получен, если в качестве активного вещества взять окса-лат или стеарат кальция, Ва2+- или 50/ -селективные элект [c.54]

Уравнение Никольского (IX. 89) более общего вида позволяет учесть вклад конкурирующих ионов в межфазный потенциал ионоселективная мембрана — раствор. Для анионоселективного электрода потенциал мембраны, селективной в отнощении аниона сорта г в растворе, содержащем посторонний анион сорта /, выражается следующим образом (при 25 °С, для однозарядных анионов) [c.808]

Примерами электродов такого рода являются фторид селективные электроды (мембрана состоит из LaF с добавиой солей Еи(П) для повышения проводшгасти), хлорид селективные (мембрана состоит из хлорида и суль( )ида серебра), электрод,селективный к й5 -ионам ( мембрана на основе A S ) и др. Потенциал таких электродов подчиняется уравнению Нернста в диапазоне концентраций определяемого иона 10° - г-ион/л. [c.41]

Наряду с рассмотренными мембранными электродами серьезного внимания заслуживают и другие электроды на основе соединений серебра, например цианид-селективный электрод. При контакте мембраны этого электрода с раствором, содержащим цианид-ионы, на границе мембрана/раствор возникает разность потенциалов, величина которой зависит от активности цианид-ионов. Определению не мешают Си ", Fe ", МПО4 , а также хлорид- и бро- [c.199]

Для огфеделения тиоцианат-ионов применяют тиоцианат-селективный электрод, мембрану которого изготавливают из смеси тиоцианата и сульфида серебра. Данный электрод чувствителен к тиоцианат-ионам в диапазоне концентраций 5-10 - 1,0 моль/л в интервале pH от 2 до 10. Анализируемый раствор не должен содержать сильных восстановителей и анионов, образующих с серебром малорастворимые соли, а также Hg ". Во всех указанных случаях электрод выходит из строя из-за отравления мембраны. [c.200]

Первым электродом с жидкостной мембраной был кальций-селективный электрод на основе кальциевой соли додецилфос-форной кислоты, растворенной в диоктилфенилфосфате. В выпускаемых в настоящее время электродах для определения кальция в качестве ионофоров применяют эфиры фосфорной кислоты с двумя алифатическими радикалами, содержащими от 8 до 16 углеродных атомов, или нейтральные переносчики. В случае эфиров фосфорной кислоты на поверхности мембраны устанавливается равновесие [c.203]

К электродам с анионной функцией относятся мембраны, которые в качестве ионитов содержат комплексы положительно заряженных переходных металлов с нейтральными органическими лигандами, например с о-фенантролином. Комплексные соли типа МЬз(КОз)2, где L - лиганд, функционируют как анионообменники. На их основе разработаны электроды, селективные к ионам IO4 , NO3 , BF4 , СГ. В частности, электрод на основе трис-фенантролиновых комплексов применяется для определения нитрат-ионов. Абсолютная величина градиента ионной функции такого электрода соответствует теоретическому значению, рассчитанному по уравнению Нернста для электродов, обратимых по отношению к однозарядным ионам [c.204]

Ион-селективные электроды (ИСЭ) — полуэлементы, состоящие из яон-селективной мембраны (т. е. селективной межфазной границы), внутренне-го раствора и внутреннего электрода сравнения (стандартная конструкция) (рис. 7.3-5) или нончзелеюгивной мембраны я твердофазного контакта (твердотельный электрод). Такой электрод позволяет селективно определять активности одних ионов в пржутствни других анализируемый раствор обычно является водньш. Этн электроды отличаются от окислительно-восстановительных электродов (электродов нулевого, первого, второго н третьего рода), хотя они часто содержат электрод второго рода в качестве внутреннего электрода сравнения. [c.397]

Стеклянный электрод для измерения pH — первый ион-селективный электрод, известен с начала двадцатого века. Его широко используют для измерения pH в лабораториях и в мониторинге. Стеклянный электрод состоит ю стеклянной мембраны определенного состава и внутреннего электрода сравнения, погруженного в раствор с фиксированными pH и концентрацией хлорвд-иона [c.399]

Предел обнаружения ион-селективных электродов на основе галогенидов серебра зависит от природы материала мембраны и определяется минимальной активностью ионов серебра йА +,т1ги обусловленной процессами на границе раздела мембрана/раствор. Источниками поступления ионов серебра в раствор служат [c.403]

Газочувствительные потенциометрические сенсоры включают электрохимическую ячейку с ион-селективным электродом и электродом сравнения. Оба они погружены в раствор внутреннего электролита. Внутренний электролит отделен от анализируемого раствора с помощью газопроницаемой мембраны (рис. 7.7-1). Микропористая или гомогенная мембрана имеет обычно толщину 0,1 мм. Микропористые мембраны изготавливают из гидрофобных полимеров, например, политетрафторэтилена (ПТФЭ) или полипропилена. В таких мембранах 70% пор имеют диаметр менее 1мкм, так что газы могут проникать за счет эффузии, тогда как вода или ионы отталкиваются гидрофобной мембраной. [c.498]

Метод приготовления сульфид-селективных электродов детально разработан Пунгором и сотр. [1208]. Электрод получают введением сульфида серебра в матрицу из силиконового каучука гомогенная поликристаллическая мембрана AgjS используется в чувствительном Орион-электроде [1092]. [c.138]

Индикаторный электрод, селективный по отношению к тиолят-иону, был изготовлен в лаборатории. Для изготовления мембраны 0,5 г сульфида серебра (ч) измельчали в ступке и прессовали в прессе (при 2160 кг/см ) для получения таблеток толщиной 1 мм. Мембрану укрепляли на стеклянной трубке с помощью эпоксидной смолы. Перед измерениями поверхность мембраны полировали. Внутренним раствором для этого электрода был 0,004 М расгвор нитрата серебра, в который опускали серебряную проволоку. В качестве электрода срав-нения использовали насыщенный каломельный электрод, который соединялся с исследуемым раствором электролитическим мостиком с фитилем, заполненным 1 М раствором нитрата калия. Потенциал индикаторного электрода изменялся линейно в зависимости от концентрации тиола в растворе гидроксида натрия в пределах концентраций от 0,1 до 10 М [c.540]

Наиболее совершенным электродом с 1фисталлической мембраной является F -селективный электрод (рис. 10.13). Мембрана его выполнена из пластинки монокристалла фторида лантана, активтфованного для увеличения дефектов решетки (понижения электрического сопротивления) фторидом двухзарядного катиона (б ий, европий). [c.136]