Ионоселективный электрод ИСЭ веществ

Стеклянный электрод применяется для определения pH растворов (см. 180) и активности ионов щелочного металла. В настоящее время с использованием стекол специального состава и различных ионитов разработаны ионоселективные электроды, при помощи которых определяется содержание в растворах многих катионов, анионов, органических веществ. [c.486]

В отличие от рассмотренных электродов, потенциал которых определяется процессами переноса электронов между растворенным веществом (ионами) и металлом, в случае мембранных ионоселективных электродов (ИСЭ) потенциалопределяющим является процесс обмена ионов между мембраной и раствором. [c.236]

Если индикаторная реакция катализируется ферментами, то такие электрохимические системы называют ферментными электродами. По номенклатуре ИЮЕ[АК ферментный электрод определяется как датчик в котором ионоселективный электрод покрыт слоем, содержащим фермент, вызывающий реакцию органического или неорганического вещества (субстрата) с образованием веществ (ионов, молекул), обусловливающих отклик электрода . В настоящее время понятие ферментный электрод несколько расширилось, так как в него включают электрохимические системы с ферментом, закрепленным не только на чувствительном элементе ионоселективного электрода, но и на носителе, расположенном на некотором расстоянии от него или даже в растворе. В первых ферментных электродах ферменты физически удерживались на поверхности электрода или в непосредственной близости от него. Позже были предложены методы химической иммобилизации, осаждения и др. [c.213]

В настоящее время в ферментных электродах в качестве электрохимических датчиков применяют платиновые, серебряные, графитовые, различные ионоселективные и газочувствительные электроды. При контакте фермента с исследуемым веществом в приэлектродном слое происходит ферментативная реакция. Если продукт этой реакции (иногда определяемое вещество) электрохимически активен, то по изменению потенциала (или тока) электрода можно судить о количестве определяемого вещества. Классический потенциометрический ферментный электрод представляет собой комбинацию ионоселективного электрода с ферментом, который обеспечивает селективность и чувствительность определений конкретного субстрата. [c.214]

Ионоселективные электроды, чувствительные к сульфид-ионам, изготовляются на основе сульфида серебра и значительно превосходят по селективности и чувствительности классический сульфид-серебряный электрод II рода [1051]. На сульфид-серебряный мембранный электрод не влияют вещества, образующие комплексные соединения или труднорастворимые осадки (тиосульфат и иодид), окислители и восстановители, ионы С1 , Вг-, J-, S N", [c.138]

Нанограммовые количества серы в органических веществах после восстановительного разложения определяют в виде с использованием ионоселективного электрода Орион 94-16 А. Титруют в щелочной среде раствором РЬ(КОз)а до заранее заданного потенциала. Стандартное отклонение при содержании серы 0-10 % составляет 3 отн. % [1595]. [c.213]

Экстракция металлов краун-эфирами и криптандами благодаря их высокой селективности находит применение, как в аналитической химии, так и при разработке новых экстракционных технологий [50-52]. В частности, предложены методы экстракционного выделения калия, таллия, свинца, стронция и многих других металлов. Ведутся поиски способов разделения таких традиционно трудноразделяемых смесей веществ, как ионы лантаноидов, изотопы щелочных и щелочноземельных элементов [50, 53]. Гетероциклические лиганды применяют в качестве активных компонентов мембран ионоселективных электродов и селектив-но-проницаемых жидких мембран [54, 55]. Есть основания полагать, что аналитические и технологические возможности макроциклических экстрагентов еще далеко не исчерпаны. Более подробную информацию о макроциклических соединениях и возможностях их применения в качестве экстрагентов можно найти в [56, 57]. [c.168]

В настоящее время разработан широкий набор ионоселективных электродов [13,14], позволяющих определять множество различных веществ, находящихся как в водной, так и в неводной средах. Такие электроды легко встроить в лабораторное и заводское оборудование и таким образом получить аналитическую систему, которая идеально подходит для управления и контроля при помощи компьютера. В работе [15] приведен наиболее типичный пример проточной ячейки для автоматизации анализа. [c.53]

Система отбора проб — это устройство, которое служит для ввода анализируемой пробы в аналитический прибор, или механизм, с помощью которого часть аналитического прибора входит в контакт с анализируемым веществом. Некоторые принципы отбора проб были обсуждены в гл. 2, где в качестве типичных примеров устройств отбора проб были рассмотрены рН/ионоселективные электроды и краны-дозаторы для отбора проб газа или жидкости. Во многих приборах, например предназначенных для анализа радиоактивных, взрывчатых или дорогостоящих веществ, система отбора образцов является наиболее сложной частью установки. Если прибор предназначен для анализа различных материалов (твердых тел, жидкостей, газов или их смеси), в нем должны быть предусмотрены специальные системы ввода проб. Во многих других ситуациях требуется разработка специальных устройств отбора проб, предназначенных для выполнения конкретных задач. Систему отбора проб часто приходится соответствующим образом связывать с другими узлами, например с системой удаления проб (при этом обеспечивается очистка прибора от исследуемого вещества, которое может вызвать коррозию) и системой управления. В этом случае становится возможным автоматический отбор или применение особых методик отбора, таких, как деление потока, автоматическое разбавление и т. д. Некоторые из перечисленных в этом разделе систем целесообразнее рассматривать при описании устройства предварительной обработки. [c.94]

Для оценки содержания в природных и сточных водах индивидуальных органических соединений все чаще используется газовая и тонкослойная хроматография. Разрабатываются методы хроматографического определения таких важных примесей, как пестициды, нефтепродукты, отходы целлюлозно-бумажной и химической промышленности. Применяются и химические методы анализа органических компонентов к сожалению, методы анализа разбавленных водных растворов органических веществ развиты пока плохо нужна схема систематического анализа смесей органических соединений в водах. Для онределения фенолов, пиридина, анилина существуют люминесцентные методы. Минеральные компоненты чаще всего определяют спектральными, электрохимическими и химическими методами. Для определения фторидов удачно использовали фторид-селективный электрод делаются попытки применить ионоселективные электроды для определения и других галогенидов, цианидов, а также сульфидов. [c.116]

Разрыв между аналитической химией, которую студент постигает как учебную дисциплину в стенах университета, и аналитической химией научных журналов или современной лаборатории должен быть небольшим. Что определяет лицо современной аналитической химии как науки Интенсивное развитие атомно-абсорбционных методов. Революция в анализе органических веществ, совершенная хроматографическими методами, особенно газовой хроматографией. Широкое использование рентгеновских и ядерно-физических методов. Интерес к ионометрии, разработке и использованию ионоселективных электродов. Внедрение электронно-вычислительных машин и вообще математизация аналитической химии. Развитие работ в области органических аналитических реагентов для целей разделения и определения металлов. Конечно, список быстро развивающихся направлений этим не исчерпывается, но почти все главные названы. И, к сожалению, многие указанные методы и направления не изучаются на кафедрах аналитической химии. Выпускник может растеряться, придя в исследовательскую лабораторию, где обычным прибором является, например, рентгенофлуоресцентный квантометр или газовый хроматограф. [c.219]

При наличии в лабораториях ионоселективных электродов возможно применение метода прямой ионометрии для определения фторидов, иодидов и хлоридов в пробах. Сущность метода (ГОСТ 26425 — 85) заключается в определении разности потенциалов хлоридного ион-селективного и вспомогательного электродов, значение которой зависит от концентрации иона хлорида в растворе. В качестве вспомогательного используют насыщенный хлорсеребряный электрод. Метод хорошо отработан для определения иона хлорида в водной вытяжке почвы и может с успехом применяться для анализа водной вытяжки шлама и сильно загрязненного органическими веществами бурового раствора. [c.149]

В работах [30, 31] приведен сравнительный исторический обзор развития методов индикации. Рассмотрено применение ионоселективных электродов, в том числе с твердыми и жидкими мембранами, а также поляризованных электродов. Разработан ряд схем для автоматической записи тока при амперометрической и потенциометрической индикации к. т. т. Показано, что вид кривой титрования определяется соотношением концентрации генерируемого титранта и титруемого вещества в диффузионном слое и их диффузией [32]. [c.49]

Потенциометрия, прямая потенциометрия, ионометрия — прямое определение концентрации (активности) ионов в растворе при помощи ионоселективного электрода. Метод заключается в непосредственном измерении электродных потенциалов и нахождении концентрации по градуировочному графику или путем вычислений. Электрод, потенциал которого измеряют (индикаторный электрод), вместе с каломельным или хлорсеребряным электродом сравнения погружают в анализируемый раствор. Потенциал индикаторного электрода — функция активности веществ, участвующих в переходе электронов [70—72]. Потенциал Е хлорсеребряного электрода в анализируемом растворе соли серебра при 25°С равен [c.20]

Во всех приемах прямой потенциометрии используется зависимость потенциала индикаторного (обычно ионоселективного) электрода от активности или концентрации определяемого вещества. Активность определяемого иона может быть рассчитана по уравнению [c.203]

Другой важной областью применения потенциометрических методов является потенциометрическое титрование кислот, оснований, солей и других веществ, где также эффективно используют ионоселективные электроды. Потенциометрические методы успешно применяют в анализе мутных и окрашенных растворов и в анализе растворов на основе смешанных и неводных растворителей. [c.213]

Нахождение концентрации анализируемого вещества по уравнениям типа (5.490), (5.491) значительно облегчается при применении соответствующего микропроцессорного устройства, смонтированного вместе с мономером (метод добавок),поскольку уравнения (5.490), (5.491) однотипны с уравнениями потенциала ионоселективного электрода. [c.175]

Для изготовления ионоселективных электродов предложено большое число жидких ионообменников [6—8]. И хотя эти ионообменники обычно проявляют селективность к катионам (катионо-обменники) или анионам (анионообменники) в зависимости от знака заряда их функциональных групп, однако они обладают слабо выраженной избирательностью к отдельному катиону или аниону. В соответствии с селективностью их располагают в так называемые лиофильные ряды Гофмейстера 14]. С другой стороны некоторые вещества, представляющие собой нейтральные макро-циклические молекулы, показывают значительную селективность к отдельным катионам. Особенности этих соединений описаны в следующем разделе. [c.215]

Метод уменьшения концентрации анализируемого раствора путем его добавления к стандартному раствору. Вариант метода, в котором анализируемый раствор прибавляют к раствору, содержащему ион, взаимодействующий с определяемым ионом. Позволяет определять вещества, для которых нет ионоселективных электродов. При добавлении анализируемого раствора [c.69]

Аналитические возможности ионоселективных электродов (ИСЭ) обычно характеризуют [216] нижней границей определяемой молярной концентрации иона в растворе С и коэффициентом селективности Хх/у (для определяемого иона X на фоне мешающего V). Исходя из указанных характеристик и считая мешающим изовалентный определяемому ион основы, нижние границы определяемых содержаний примесей (массовые доли в % к анализируемому веществу) при их ионометрическом опреде- [c.127]

На Будапештском международном симпозиуме по ионоселективным электродам в 1972 г. [16] и год спустя на Кардифском симпозиуме [132] польские исследователи сообщили об изучении селективных свойств жидких электродов с 5СЫ--функцией на основе соли четвертичного аммониевого основания в различных растворителях. Ими обнаружено, что с увеличением диэлектрической проницаемости растворителя е электродная селективность по отношению к тиоцианату возрастает. Эти исследователи пытались получить селективные электроды в виде платиновой проволоки с полимерным покрытием, содержащим электродно-активное вещество, однако их попытка не увенчалась успехом. Причину неудачи авторы видят в уменьшении е растворителя в поливинилхлоридной матрице. [c.63]

В обычной конструкции ионоселективного электрода с твердой мембраной внутренняя поверхность мембраны контактирует со стандартным раствором электролита, в который погружен вспомогательный электрод, чаще всего хлорсеребряный, создающий обратимый переход от ионной проводимости в электролите к электронной проводимости в металлическом проводнике. Однако гораздо удобнее внутренний контакт создавать с помощью твердых веществ (графита, металлов и др.). Такие электроды носят название твердофазных (или полностью твердофазных) (см. гл. VI). Токоотводящий контакт в них механически присоединен к внутренней поверхности мембраны. [c.100]

Особое место в потенциометрических методах анализа занимают газовые (газочувствительные) и ферментные электроды. Существенное отличие последних от ионоселективных — использование промежуточной реакции в результате последней из молекул определяемых веществ образуются ионы, концентрация которых может быть измерена соответствующим ионоселективным электродом. Таким образом, газовые и ферментные электроды позволяют определять содержание газов и многочисленных классов органических веществ. [c.119]

Ферментные (энзимные) электроды представляют собой электродные устройства (ионометрические датчики), позволяющие определять концентрации веществ, участвующих в ферментативных реакциях. Для этой цепи на чувствительный элемент ионоселективного электрода или на специальный носитель, расположенный на некотором расстоянии от него, наносят спой, содержащий фермент. Обычно фермент применяют в иммобилизированном состоянии, используя один иэ методов иммобилизации ковалентное связывание с поверхностью электрода, внедрение фермента в сетку геля или полимера, ковалентную сшИвку молекул фермента между собой с помощью соответствующего полифунк-ционального реагента, [c.57]

Исследователи — физико-химики используют черные углеводородные пленки для изучения устойчивости и других свойств эмульсий, так как модельные пленки отражают практически все свойства жидких слоев, разделяюш их капельки воды в устойчивых обратных эмульсиях, широко распространенных в химической технологии. С позиций молекулярной физики черные углеводородные пленки представляют самостоятельный интерес как удобный инструмент для экспериментальной проверки и дальнейшего развития теорий дальнодействующего молекулярного взаимодействия в тонких слоях жидкостей и как модель жидкокристаллического состояния вещества (смектической фазы). Как модель основного структурного элемента клеточных мембран (бимолекулярного липидного слоя) черные углеводородные пленки приобрели огромную популярность при исследовании разнообразных биофизических и биохимических процесов, протекающих в биологических мембранах и в особенности при изучении индуцированного ионного транспорта. В качестве самостоятельной перспективной области исследования черных углеводородных пленок намечается направление, связанное с возможностью использования пленок и толстых слоев жидкостей, содержащих мембраноактивные ком-плексоны, для создания особого класса ионоселективных электродов. [c.3]

Метод стандартного удаления (МСУ) отличается от МСД тем, что реагент, добавляемьга в пробу, не повышает, а понижает концентрацию свободных определяемых ионов. К известному объему пробы определяемого вещества А с концентрацией добавляют известный объем У реагента Д с концентрацией с . Ионоселективный электрод чувствителен к иону А. Из МСД следует, что потенциал ИСЭ в исходном растворе дается уравнением (6.14). Если х молей определяемого вещества реагирует с у молей вещества Д, то новая концентрация определяемого вещества будет равна [c.726]

Полный аналю почвенных растворов основан на определении активности ионов и соединений и учета всех вцдов форм, в которых они находятся в растворах. Почвенный раствор — это жидкая фаза почвы в природных условиях. Водные, разбавленные солевые и кислотные вытяжки до некоторой степени имитируют почвенные растворы. В почвенных растворах осуществляются важнейшие биохимические процессы растения и микроорганизмы черпают необходимые им вещества главным образом из почвенного раствора. Например, повышение кислотности почвенного раствора может негативно влиять на растения, поскольку это приводит к повышению концентрации токсичных дпя растений ионов, к изменению доступности растениям элементов питания и т. д. Дпя ощюделения активности ионов в почвенных растворах щюимущественно используют ионоселективные электроды. В почвенных растворах концентрацию щелочных и щелочноземельных элементов определяют методом фотометрии пламени дпя определения большой группы элементов — метод атомноабсорбционной спектроскопии. [c.473]

Ионоселективные электроды получают на основе различных веществ твердых и жидких ионитов, моно- и поликристаллов, антибиотиков, хелатов. В настоящее время предложено и исследовано несколько десятков типов ионоселективных электродов (К+, Na+, Са . u2 d8+, РЬ , La=+, N, S N, J, Вг", Q-, F", NOg, IO4 и др.), многие из которых выпускаются промышленностью. Появление большого числа новых электродов значительно расширило инструментальную базу потенциометрического метода, с помощью которого осуществляется контроль за ионным составом разнообразных сред. Жидкие иониты и хелаты являются наиболее перспективной основой для ионоселективных электродов ввиду того, что их избирательные свойства можно широко варьировать. [c.454]

Ионоселективные электроды с жидкими мембранами, представляющими собой раствор электродно-активного вещества (ионооб.менного, хелатного, биологически активного характера) в органическом растворителе, не смеш1шающемся с водой. Органическую фазу отделяют от водного раствора пористой инертной мембраной. Акти вное вещество N eN 6paHbi является солью большого органического аниона (катиона) и иона противоположного знака, к которо.му чувствителен (обратим) электрод. [c.460]

Ионоселективные электроды, так называемые селектроды , описаны в работах Ружички и Лемма [136]. Селектрод содержит тонкий слой электродно-активного вещества, нанесенного на поверхность гидрофобизированного графита. Линейность Нернстов-ской функции для иодидов, бромидов и хлоридов сохраняется до 10 М, 10 М и 10— М соответственно. В этих электродах не используют мембрану и внутренний раствор сравнения. Электроды выпускает промышленность [137]. [c.316]

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]

Диффундирующие химические вещества по своей природе могут быть газообразными или даже неионными. Необходимо только, чтобы вещества принимали участие в равновесной реакции, приводящей к образованию иона, который может быть непосредственно измерен ионоселективным электродом. Сама мембрана может быть изготовлена из любого материала стекла кристаллического твердого вещества смесей мелкораздробленных твердых кристаллических веществ и полимерных плен-кообразователей микропористого твердого вещества жидкости в микропористом твердом веществе электроактивных соединений в пластифицированных полимерах и энзимов, иммобилизованных в микропористом твердом теле. [c.81]

Потенциометрия основана на измерении изменения потенциала электрода, погруженного в раствор, в зависимости от концентрации и температуры определяемой смеси. С помощью этого метода можно анализировать растворы, получающиеся после жидкостного извлечения веществ из слоя сорбента, и элюаты КШХ [21, 22]. Потенциометрия стала широко применяться после разработки ионоселективных электродов [23], позволяющих определять вещества с высокой селективностью и низким пределом обнаружения. Так, например, этим методом можно определить до 10 М сульфид-ионов в присутствии других сильных элек- [c.115]

Если вместо хлорида натрия между металлическими пластинами поместить кристалл хлорида или бромида серебра, а к пластинам приложить напряжение, то мы обнаружим, что между пластинами начинает течь заметный ток. Этот ток значительно меньше, чем в случае расплавленного электролита или водного раствора электролита, но его вполне достаточно, чтобы отличить Ag l или AgBr от изоляторов, подобных твердому хлориду натрия. Хлорид и бромид серебра — твердые электролиты [7, 8]. В кристаллической решетке этих веществ ионы хлора или брома неподвижны, тогда как ионы серебра являются истинными носителями заряда. Из-за несовершенства кристалла некоторые ионы серебра находятся вне узлов кристаллической решетки (т. е. в междоузлиях-, щс Л), тогда как часть узлов решетки не занята ионами (эти свободные места называются ионными вакансиями, или дырками). Переход ионов серебра из междоузлий на вакансии и обратно делает возможным перенос заряда в кристалле. С ростом температуры проводимость твердых электролитов возрастает. Твердые электролиты используются в ионоселективных электродах (гл. 3) и в определенных типах топливных элементов (см, гл, 2). [c.25]

В последние годы в связи с широким применением ионоселективных электродов (ИСЭ) в различных медико-биологических исследованиях возникла необходимость в создании миниатюрных электродов, предназначенных для введения в кровеносное русло, брюшную полость, в различные органы и ткани организма. Существенным препятствием при миниатюризации мембранных ионоселективных электродов является наличие внутреннего водного раствора. Поэтому становится все более актуальным создание ионоселективных электродов с твердым контактом. В литературе миниатюрные ИСЭ с твердым контактом и мембранаш на основе поливинилхлорида, пластифицированного органическим растворителем - пластификатором, содержащим мембраноактивное вещество, 138 [c.138]

В настоящее время для создания электродов применяется широкий ассортимент электрохимически активных веществ.В качестве примера можно привести твердые и жидкие иониты, монокристаллы, антибиотики, елементооргаиичёские и хелатообразущие соединения. На базе этих материалов в 1968-1972 гг. рядом исследователей разработано более тридцати ионоселективных электродов, в большинстве выпускающихся промышленностью (для ионов К" , [c.106]

В последнее десятилетие бурно развивается новая область физико-химического исследования — ионометрия. Основная задача последней — изучение и разработка различного рода ионоселективных электродов, обратимых по отношению к большому числу катионов и анионов. Кроме того, ионометрия — это также и практика использования электродов в химии, биологии, почвоведении, медицине, геологии, геохимии, океанологии и в технологии, в частности для автоматического контроля производственных процессов. Для создания новых типов подобных электродов применяют широкий набор таких электрохимически активных веществ, как жидкие и твердые иониты, MOHO- и поликристаллы, синтетические мембрано-ак-тивные комплексоны, элементорганические и другие соединения, проявляющие селективное действие относительно тех или иных ионов. [c.3]

Исследованием транспорта биологических мембран и их моделей весьма широко занимаются биологи (биофизики). Переносу ионов и молекул в бимолекулярных фосфолипидных мембранах (БФМ) посвящено огромное число работ, которые обобщены в монографии Льва [65], а теоретические представления о механизме индуцированного транспорта через такие мембраны даны в оригинальной монографии Маркина и Чизмаджева [66]. В нашу задачу не входит изложение теории переноса веществ в БФМ, но использование представлений и большого экспериментального материала по селективным свойствам БФМ чрезвычайно полезно для развития теории ионоселективных электродов. Можно отметить хотя бы тот факт, что валиномицин, как одно из самых важных веществ в ионометрии, был применен для [c.41]