Ион-селективные электроды электроды с жидкой мембраной

Другим ионоселективным электродом, представляющим ценность для физиологических исследований, является калиевый электрод, поскольку передача нервных импульсов, по-видимому, включает движение этих ионов через нервные мембраны. Для изучения этого процесса необходим электрод, позволяющий определять малые концентрации ионов калия в присутствии значительно больших количеств ионов натрия. Ряд электродов с жидкими мембранами, как можно надеяться, должен удовлетворить этим требованиям. В одном из них применяется раствор валиномицина в дифениловом эфире. Антибиотик валиномицин — это эфир циклической структуры, обладающий значительно более сильным сродством к ионам калия, чем к ионам натрия. При определении калия в присутствии натрия [8] такая жидкая мембрана характеризуется коэффициентом селективности свыше 10000. [c.437]

Константы селективности Л" К+-селективных электродов с жидкими мембрана [c.230]

У этих электродов жидкая мембрана представляет собой раствор (обычно это неполярный растворитель, не смешивающийся с водой) органического реагента, который принимает участие в ионном обмене с водной фазой или образует комплексы с ионами, присутствующими в водной среде. Этим раствором пропитывается слой подходящего пористого материала, например целлюлозы, ацетилцеллюлозы, поливинилхлорида и т. д. (толщина слоя составляет 100—200 мкм, а размеры пор 10—100 нм), который должен быть проницаемым для всех ионов [216, 218]. Селективность мембранного электрода зависит в первую очередь от свойств органического реагента [216], который образует ионные ассоциаты или иные комплексные соединения с ионами, проходящими в мембрану из водного раствора. Несколько меньший эффект наблюдается в случае растворителя, для которого в контакте с водной фазой устанавливается равновесное распределение по типу жидкость — жид- [c.388]

II. Ион-селективные электроды с жидкой мембраной. Электродная мембрана представляет собой органическую жидкость, не смешивающуюся с водой, в которой растворено электроактивное вещество, способное к обмену с ионным раствором определенного состава. [c.9]

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]

Для потенциометрических измерений применяют мембранные индикаторные электроды. Они обладают высокой чувствительностью и селективностью к катионам и анионам. По материалу мембраны их можно разделить на четыре группы стеклянные электроды электроды с жидкими мембранами электроды с твердыми или осадочными мембранами электроды с газочувствительными мембранами. [c.106]

В интервалах между измерениями электрод хранился в 10 М растворе Са(ЫОз)г при этом угловой коэффициент калибровочной кривой оставался постоянным и равным 27 + 1 мВ/декада. В первый период жизни электрода коэффициенты селективности для ионов щелочных металлов, как правило, больше, чем через 8 недель величина коэффициента селективности зависит также от концентрации основного иона, для которого она была определена. Такие изменения, возможно, связаны с наличием равновесия между органической фазой и водным раствором, а также с постепенным вымыванием органического растворителя из внутреннего раствора, что вызывает изменение диэлектрической проницаемости жидкой мембраны [73]. [c.23]

За последние несколько лет активность некоторых поверхностноактивных веществ удалось измерить в электрохимических ячейках, содержащих полупроницаемые ионообменные мембраны [429 — 432]. Использование таких ячеек в мицеллярных растворах более удобно, чем обычных электродов с жидкой мембраной, так как в последних, как говорилось выше, наблюдается эффект солюбилизации. В то же время следует помнить, что полупроницаемые мембраны обладают малой селективностью и большим временем отклика. Это их серьезный недостаток, препятствующий проведению практического анализа. [c.149]

Недавно разработан ацетилхолин-селективный электрод [522] и выявлена возможность его применения для определения скоростей реакций в системе холинэстераза — ацетилхолин [522, 618 — 620]. Мембрана этого электрода состоит из жидкого ионообменника, проявляющего более высокую селективность к ацетилхолину по сравнению с холином (отношение 15 1). [c.203]

К преимуществам иммобилизованных жидких мембран по сравнению с твердыми можно отнести высокие значения коэффициентов диффузии, растворимости, селективности (в особенности при использовании ускоренного или сопряженного транспорта). Ускоренным транспортом называют процесс, при котором проникновение растворенного вещества через мембрану возрастает в результате протекания обратимой реакции с носителем, который перемещается в обоих направлениях между противоположными сторонами мембраны. Этот принцип соблюдается в ионоселективных мембранных электродах (см. гл. 3). [c.316]

Существенная особенность такой мембраны по сравнению с твердой состоит в том, что органофильные анионы способны перемещаться в фазе мембраны, тогда как в ионообменных твердых мембранах активные центры закреплены в пространстве силами химической связи, В отдельных случаях подвижность активных центров может не приниматься во внимание, вследствие чего основные положения теории селективности электродов с твердыми мембранами могут быть перенесены на жидкие электродные- системы. В дальнейшем рассмотрим эти 1Гб [c.116]

Следует отметить низкую катионную селективность электродов, мембрана которых содержит органические сульфокислоты. Гораздо большую селективность проявляют жидкие катионообменные мембраны, полученные на основе солей фосфорных и тиофосфорных органических кислот в органических растворителях [71]. Когда какой-либо катион связан [c.48]

Активным компонентом такого электрода является жидкая мембрана, представляющая собой насыщенный раствор 3,3 -диамн1юбснзндниа в гексане. Малон и Кристиан [165] изучили характеристики электрода. При pH = 2,5 потенциал электрода линейно зависит от концентрации селена (IV) вплоть до 10 М 5э = 60—65 мВ/рМ. В области концентраций от 10 " до 10 М наблюдалось внезапное изменение потенциала, которое оказалось аналитически гюлезным. При концентрации 10 УИ определялось влияние посторонних ионов на электродную функцию селена (IV). Поскольку смешанные растворы содержат многовалентные ионы, расчет невозможно осуществить обычным способом. Однако из значений потенциалов в смешанных растворах, в которых селен (IV) является одним из компонентов, исходя из предположения, что для всех ионов составляет 60 мВ/рМ, можно рассчитать константу селективности, как приблизительную меру относительной селективности [c.244]

Жидкая мембрана — это тонкий слой жидкого органического вещества, оно не смешивается с водными растворами и содержит кислотные или основные группы — жидкий ионит. Потенциал устанавливается на поверхности между анализируемым раствором и органической жидкостью, селективно реагирующей с определяемым ионом. Электрод с жидкой мембраной (рис. 7.1) состоит из двух трубок и пористого пластикового диска. Органическое вещество, нанесенное тонким слоем на пористый диск, препятствует смешиванию двух водных растворов стандартного и анализируемого. Внутренняя трубка заполнена стандартным растдором определяемого катиона, насыщенного А С1. При погружении в него серебряной проволоки образуется Ag/Ag l — электрод сравнения. На границе раздела органического вещества с водным раствором двухзарядного катиона устанавливается равновесие [c.106]

В очень селективных индикаторных электродах другого типа используются жидкие ионообмепники. В этих электродах внутренний серебряный электрод погружается в жидкий ионообменник, заряженный в форме ионов, которые нужно определять. Например, кальциевый электрод заполнен фосфорорганическим соединением, содержащим кальций. Ячейка с этим веществом прикрепляется к нижней части электрода при помощи диска из спеченного стекла или пластмассовой мембраны. Основное назначение диска или мембраны — предохранить ионообменник от растворения в анализируемом растворе. Было показано, что действие такого электрода подчиняется уравнению Нернста до концентрации кальция М и что электрод достаточно избирательно реагирует на изменение концентрации ионов кальция. Электроды такого типа были разработаны для определения хлорида, нитрата, перхлората, тетрафторбората, кальция, меди, а также для определения жесткости воды (выраженной в концентрации двухвалентных катионов). [c.416]

Жидкие мембранные электроды, селективные по отношению к хлориду, содержат ионы тетраалкиламмония (например, ион ди-метилдистеариламмония). В отличие от твердых мембранных электродов, в которых имеется мембрана из галогенида серебра, эти жидкие мембраны проявляют более высокую селективность по отношению к хлориду в присутствии Вг-, 1 и 5 - [229]. Электроды, приготовленные с помощью растворов хелатов 4,7-дифенил-1,10-фенантролина с никелем (II), кобальтом (II) и железом (II), селективны по отношению к ионам СЮ4, ЫОз или ВРГ мешающее действие оказывают иодид и в некоторых случаях гидроксильные ионы [221]. [c.390]

В качестве жидкой мембраны в электродах применен 0,1 М раствор солей цетилтриметиламмония в октаноле [99]. Установлено, что потенциал линейно зависит от активности хлорид-ионов в широком диапазоне. Электрод показывает отклонение от линейности при концентрации хлорид-ионов ниже 10 М. Измерение активности чистых солей возможно до 10 М. Наклон функции лtб/lg а равен 55,5. Селективность электрода оценена величиной К (константа селективности), определенной из эмпирического уравнения для одновалентного исследуемого аниона [c.88]

Никольский и Толмачева [11] при исследовании стеклянных электродов распространили на них представления об ионном обмене. Солнер и Шин [12, 13] первыми применили жидкие мембраны, содержашие растворенный ионообменник. Эти мембраны, как выяснилось, проявляют селективные свойства к группе катионов, а не к какому-то конкретному катиону. [c.7]

В работе [411] описан электрод с жидкой мембраной, селективный по отношению к трифторацетату, полученный методом экстракции органическим растворителем. Трифторуксусная кислота широко используется как растворитель, катализатор и реагент для зашиты различных функциональных групп в органическом синтезе. Трифторацетат образует комплексы — ионные ассоциаты с катионами больших размеров типа кристаллического фиолетового или хелатов металлов с 1,10-фенантролином, причем последние легко экстрагируются органическим растворителем. Мембрану готовят таким же образом, как для электродов, чувствительных к малеиновой и фталевой кислотам. Электродная функция линейна в области активностей от 3-10 до 10 М, нернстов наклон равен 60 мВ/декада, а время отклика в растворах, где имеется только трифторацетат, составляет несколько секунд. Можно ожидать, что чувствительность электродов с жидкой мембраной зависит от способности таких комплексов к экстракции, которая в свою очередь определяется природой растворителя в мембране и характером ионообменных активных центров (обмениваюшихся ионов). Электрод с мембраной, заполненной нитробензолом, в котором растворен комплекс трис-(батофенантролин) железа(П) и трифторацетата с концентрацией 10 моль/л, дает почти такую же электродную функцию, как и электрод с мембраной, заполненной кристаллическим фиолетовым исключение составляют только очень разбавленные растворы пробы [411]. Среди исследованных растворителей (нитробензол, 1,2-дихлорэтан, хлороформ) наилучшим оказался растворитель с самой высокой диэлектрической проницаемостью (нитробензол), он обеспечивает максимальную чувствительность мембранного электрода. Чувствительность электрода выше, если концентрация ион-ассоциированного комплекса меньше, однако при концентрации в мембране менее 5-10 моль/л потенциал нестабилен из-за возрастаюшего электрического сопротивления мембраны. Снижение чувствительности электрода с увеличением концентрации активного вещества в мембране можно объяснить тем, что при этом происходит утечка ион-ассоциированного комплекса из мембраны в анализируемый раствор. Оптимальная концентрация комплекса, как установлено, составляет 10 " — 3 10 моль/л. [c.138]

Лленадо [436] исследовал поведение жидкой мембраны Са -селективного электрода (Орион 92-20) в растворе хлористого кальция, содержащем линейные алкилбензолсульфонаты (ЛАС) (анионные ПАВ) или хлорид диизобутилфеноксиэтоксиэтил(диметил)бензиламмония (гиа-мин, катионное ПАВ). Как оказалось, оба соединения мешают определению кальция, хотя механизм их взаимодействия с мембраной различен. Соединения первой группы влияют на электродный потенциал в результате того, что на мембране протекают две параллельные конкурирующие реакции между Са и ЛАС и Са " и активным ионообменным центром. Мешающее действие ЛАС можно снять, введя в мембранную фазу равновесное количество ЛАС. После такой обработки электрод перестает ощущать влияние ПАВ, что позволяет использовать кальциевый электрод для исследования процесса взаимодействия Са - ПАВ. [c.151]

Жидкостные ионоселективные электроды. В электродах с жидкой мембраной раствор сравнения отделен от анализируемого тонким слоем органической жидкости, содержащей жидкий ионит, не смешивающейся с водой, но селективно реагирующий с определяемым ионом. Слой ионочувствительной органической жидкости получается пропиткой этой жидкостью пористой гидрофобной мембраны из пластика. Схема жидкостного ионоселективного электрода показана на рис. 9.4. Внутренний хлорсеребряный электрод 1 погружен в раствор МСЬ, где М — определяемый катион. Пористая мембрана 3 [c.202]

Жидкие мембранные электроды — это разновидность ионитовых электродов. Уже давно было замечено, что синтез даже достаточно селективных ионообменных веществ (смол) не позволяет все же решить проблему получения ион-селективных мембранных электродов, наготовленных на основе этих смол. Было установлено, что этому препятствует малая подвижность в фазе мембраны иона, который предпочтительно сорбируется смолой и благодаря этому полностью локализуется около ионообменной группы. Примененпе жидких понообмепнпков позволило в известной степени преодолеть эту трудность. [c.146]

В электродах с жидкими мембранами определяемый нон в фазе мембраны будет перемещаться по законам диффузии, поэтому селективность жидких мембран будет определяться ограничением внедрения посторонних ионов в новерх1пость мембраны. Оказалось, что в жидких ионообменниках при применении соответствующих растворителей нарастание прочности связи ионов, находящихся в них, не сопровождается снижением его подвижности в жидкой фазе. Следовательно, можно получить ряд электродов, обладающих высокой избирательностью по отношению к измеряемым ионам. Иными словами, для обеспечения селективности электрода необходимо, чтобы ионообменник образовывал с определяемыми ионами более прочный комплекс, чем с любым ионом, находящимся в растворе. [c.146]

Для создания электродов с жидкими мембранами использовали многие органические вещества, либо чистые, либо в подходящем растворителе (см. соответствующие разделы, посвященные отдельным катионо- или анионоселективным электродам). Общее свойство всех этих соединений — способность селективно связывать некоторые небольшого размера ионы, образуя нейтральные ионогенные группы с ионами противоположного знака заряда (в жидком ионообменнике) или заряженные комплексы с нейтральными группами органической природы. Жидкие мембраны, как правило, разделяют две водные фазы. На границе между мембраной и раствором происходит быстрый обмен между свободными ионами в растворе и ионами, связанными органическими группами в фазе мембраны. Селективность электрода в первую очередь зависит от избирательности этого ионообменного процесса. [c.213]

В одном из ранних исследований Илани [42] обнаружил, что миллипоровый фильтр, пропитанный чистым растворителем (например, бутанолом, октанолом, толуолом, хлороформом) действует как электрод с жидкой мембраной, селективный к ионам по сравнению с Ыа , причем особенно отчетливо это проявлялось у мембраны с толуолом. Исследованию подвергли и другие растворители, а именно бромбензол, бутилбромид и этиленхлорид [43]. Селективность электрода с мембраной из бромбензола уменьшалась в ряду [44] [c.225]

Созданы также (и имеются в продаже) электроды, проявляющие высокую селективность к нонам ацетилхолина по сравнению с ионами На+, К" и ЫН+ [49]. Жидкая мембрана этих электродов состоит из 5% раствора тетра(/г-хлорфенил)бората ацетилхолина либо в 3-о-нитроксилоле, либо в дибутилфталате, либо в три(2-этил-гексил)фосфате [50]. Электрод с такой жидкой мембраной обладает теоретической зависимостью потенциала от активности иона ацетилхолина (АцХ) в пределах 10 —10 /И (5э 5 ) [51 ], для иона холина (X) несколько меньше Константы селективности Кацх-м имеют значения 1-10 (М = Ма+), 1-10" (М = = ЫН , К+) и 6,6-10-2 (М х+). Проверена обратимость этого электрода к ряду алкилэфиров холина от ацетил- до бензоил холина [52]. Константы рассчитывали по уравнению [c.226]

Электрод с твердой мембраной, селективный к NHg и (или) NH+, описан в гл. УП. Данные табл. УП1.5 показывают, что и жидкая мембрана [насыщенный раствор нонактина (72%) и монактина (28%) в трис(2-этилгексил)фосфате] функционирует как электрод, селективный в наибольшей мере к ионам аммония, а также к другим ионам в ряду [c.235]

Как и в случае Си -селективной жидкой мембраны, ([)ирдш Orion выпустила РЬ -селективные электроды с жидкими мембранами на основе ионообменника, содержащего группы R—-S— СНСОО . Поведение электрода характеризуется следующими значениями констант селективности Кръ-м = 2,6 (М = СгГ ) 8-10 " (М = Fe 0 3-10 (М = Zn"0 5-10 - (М = Са"-") 7-10 (М = Ni +) 8-10 (М = Mg2+) [3]. Лал н Кристиан [162] тща-242 [c.242]

Нойбекер и Речниц [51] использовали антибиотик нонактин в дифениловом растворе в качестве основы жидкой мембраны, селективной к NH4. Два энзима — аргиназу (40 ед. на 1 мл трис-буфера, 0,5 М, pH 8,0), активированную ионами Мц-+, и уреазу (40 ед. на 1 мл буферного раствора)—смешанные в равных объемных количествах, прибавляли (0,1 мл) к 10 мл стандартного раствора аргинина, и смесь выдерживали примерно 3 ч при комнатной температуре. Образующ,иеся NH определяли с помощью ЫН -селективного электрода. Поскольку в той же энзимной системе образуется Oj, возможно определение аргинина также по количеству СО2 [52 [. [c.339]

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]

В работе [70] при определении до 10 Л/ нитрат-ионов в качестве жидкой мембраны применены растворы нитрата нитрона в анилине, хлороформе, бензиловом спирте этот селективный мембранный электрод с нитратной функцией может быть использован для определения нитратов в присутствии ряда посторонних электро.читов, например KF, К3РО4, K2SO4 и др. Определение нитрата и нитрита в смеси с помощью нитратного электрода Орион 92-07 описано в работе [1083]. [c.120]

Разработаны ионселективные электроды не только к и ну во дорода, но и J ряду других ионов Na" ", К" , Са +, NH , Ag l , F , NO3, IO4 и др. По виду применяемых в них мембраь их можно разделить на три типа твердые, стеклянные, жидкие Изменяя состав стекла, получают набор электродов для опреде ления концентрации однозарядных катионов (Li" ", К" , Na" " Rb ", s" , NH NR t Ag" , Те ). В электродах с жидкими мем бранами используют жидкие органические ионообменники, плохо смешивающиеся с водой. Жидкий органический ионообменник задерживается в порах мембраны. Если такую мембрану, пропитанную жидким ионообменником, поместить между двумя растворами с различной концентрацией ионов, которые могут связываться с ионитом, то на каждой поверхности раздела фаз раствор—мембрана возникает потенциал, который зависит от активности (концентрации) одного и того же иона в растворах на каждой стороне от мембраны. Если активность ионов на одной стороне мембраны остается постоянной, то изменения в мембранном потенциале отражают изменение активности ионов во втором растворе. Жидкий ионит состоит из растворителя, несмешиваю-щегося с водой и содержащего высокомолекулярные органические растворенные вещества с кислыми или основными функциональными группами, которые сильно и довольно селективно взаимодействуют с определяемым ионом. [c.264]

Жидкие мембраны, содержащие растворенный ионит, впервые изучали Соллнер и Шин [13]. Однако у этих мембран отсутствовала достаточная селективность по отношению к какому-либо определенному иону. Существенный успех в развитии ионометрии был достигнут в середине 60-х гг., когда в 1966 г. появился первый высокоселективный монокристалли-ческий фторидный электрод, а в 1967 г. разработан селективный по отношению к ионам Са + электрод. с жидкой мембраной на основе дидецилфосфорной кислоты [14]. В конце 60-х гг. фирма Orion начала выпуск ионоселективных электродов с жидкими и кристаллическими мембранами. [c.6]

Проверка теории жидкостных анионообменных электродов выполнена в работах [42, 61]. В системе солей тетрагексиламмония в амиловом спирте для противоионов СГ и НОз" определяли БИП. Для оценки отношения подвижностей измеряли электропроводность в мембранной фазе (в органическом растворе солей тетрагексиламмония). Авторы пришли к заключению, что вклад кинетического фактора в электродную селективность зависит от типа жидкой мембраны, в частности от природы растворителя. Они нашли, что кинетический фактор может определять величину /Са/в для мембраны с амиловым спиртом. Однако выводы авторов неубедительны из-за ненадежности измерения электропроводностей в очень разбавленных органических растворах. [c.40]

Жидкостный электрод с СЬ-функцией, близкой к теоретической, предложен в работе [103] с мембраной— раствором хлорида трикаприлметиламмония в деканоле. Но эта система не является оптимальной она не была подробно исследована в отношении селективных свойств. Заслуживает большего внимания электрод фирмы Orion, жидкая мембрана которого содержит хлорид дистеарилметиламмония [43, гл. 2, 7]. Селективность этого электрода может быть охарактеризована следующими значениями коэффициента селективности К [c.56]

Ряд американских фирм для получения жидкой мембраны ЫОз-электрода применяют соль комплексного катиона с анионом NO3, растворенную в органическом растворителе. Ниже приведены значения коэффициента селективности ЫОз-электрода фирмы Orion [43, гл. 2] [c.59]