Твердые мембранные электроды

Конструкция пластифицированных электродов аналогична конструкции твердых мембранных электродов, только вместо твердой мембраны в корпус электрода вклеена пластифицированная мембрана, а внутрь электрода залит раствор сравнения. В качестве токоотвода используют хлорсеребряный полуэлемент. Внутренний раствор представляет собой 0,1 Лi раствор [c.121]

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]

Кристаллический фторид лантана (ЬаРз) обладает высокой электрической проводимостью за счет чрезвычайной подвижности иона фтора в решетке кристалла. Так, из синтетического монокристалла фторида лантана с добавкой катиона европия(И) для повышения проводимости можно сделать отличный твердый мембранный электрод, чувствительный и селективный к иону фтора в интервале активностей от 10- до М. Во внутреннем отделении электрода, выпускаемого промышленностью, имеется раствор, содержащий смесь 0,1 Р раствора фторида [c.385]

Твердые мембранные электроды [c.390]

Кривые титрования были получены также с твердым. мембранным электродом, чувствительным к иона.м (Орион 94-29), взятым [c.38]

Метод градиентного титрования можно реализовать в том случае, когда имеется подходящий ион-селективный электрод с малым временем отклика. У большинства твердых мембранных электродов, как уже говорилось ранее, время отклика составляет порядка нескольких миллисекунд, и поэтому эти электроды хорошо подходят для градиентного титрования даже разбавленных растворов. Применимость электродов с жидкими мембранами зависит от свойств используемой системы. [c.40]

КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ ТВЕРДЫЕ МЕМБРАННЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ [c.139]

В последнее время наибольшее распространение получили три основные группы ион-селективных электродов кристаллические твердые мембранные электроды, гетерогенные твердые мембранные электроды и жидкие ионообменные мембранные электроды. [c.139]

Теоретические основы работы кристаллических твердых мембранных электродов подробно рассмотрены Баком [16] и аналогичны теории стеклянного электрода. [c.140]

В работе [274] сравнивается поведение электродов второго рода и твердых мембранных электродов, сделанных из тех же материалов. Рассчитаны стандартные потенциалы этих электродов. [c.144]

В начале главы мы приводили сведения о гетерогенных твердых мембранных электродах с анионной функцией, которые не имеют существенного значения из-за отсутствия у них селективности, а также по другим причинам. Тем не менее изложим некоторые их свойства. [c.168]

Твердые мембранные электроды используются в качестве датчиков прежде всего на те ионы, которые входят в состав нерастворимой соли, образующей мембрану. Кроме того, электроды этого типа позволяют определять ионы, способные взаимодействовать с активными центрами материала мембраны, как в случае стеклянных электродов. Высокая селективность стеклянных электродов, например к ионам водорода, обусловлена сильноосновной природой заряженных Si—ОН-групп, присущих структуре стекла. При частичном замещении Si—ОН-групп на алюминиевые, образующие ионные центры с электрическим полем меньшей силы, можно получить стеклянные электроды с повышенной селективностью к ионам щелочных металлов и серебра. [c.98]

Примерами твердых мембранных электродов могут служить ионоселективные электроды с мембранами из солей галогенидов серебра, которые, как известно, могут быть взаимозаменяемы, так как во всех них ионный транспорт осуществляется ионами серебра, а селективность определяется значением произведения растворимости соответствующих солей серебра. Наиболее совершенным и высокоселективным электродом является F-селектив-ный электрод, мембраной которого служит моно- или поликристалл фторида лантана, вакансии в кристаллической решетке создаются легирующей добавкой фторида двухвалентного европия. Именно вакансионный механизм ионного транспорта, как было показано многими исследователями, обеспечивает высокую селективность этого электрода близкой к фторид-иону по плотности, заряду и размеру является только гидроксид-ион. [c.98]

Твердые мембранные электроды имеют гомогенные [142] или гетерогенные [25] мембраны. Типичная конструкция ИСЭ этого типа с внутренним электродом сравнения изображена на рис. [c.76]

СЛОЯ мембраны снижается [134, 413], что вызывает изменение общей электропроводности мембранной фазы. Образующиеся поры могут сделать мембрану проницаемой к растворам электролитов [413, 438]. Нежелательным свойством гомогенных твердых мембранных электродов на основе галогенидов серебра является их известная светочувствительность, которая проявляется в изменениях потенциала ИСЭ на свету [77, 413]. [c.167]

Классификации ионоселективных электродов. Мембранные ио-носелективные электроды можно классифицировать по различным признакам по агрегатному состоянию, по типам активного компонента мембраны и т.д. Различают твердые и жидкие мембраны. В свою очередь твердые мембранные электроды могут быть гомогенными и гетерогенными. [c.39]

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]

В свою очередь твердые мембранные электроды могут быть гомогенными из моно- или поликристалла или стекла специального состава и гетерогенными, состоящими из активного электродного вещества, внедренного в инертный носитель. В качестве активного компойента применяют различные кристаллические вещества неорганического происхождения, хелаты или твердые ионообменники. [c.105]

Твердые мембранные электроды на основе сульфида серебра. Спрессованная таблетка из сульфида серебра может служить в качестве ионообменного мембранного электрода для измерения активности ионов серебра в растворе. Ионы серебра в решетке АдаЗ отличаются высокой подвижностью и при погружении такой таблетки в раствор электролита или в воду способны переходить в него, образуя на обеих сторонах поверхности мембраны двойной электрический слой прилегаюш,ий к поверхности слой раствора заряжен положительно за счет ионов серебра, а сама поверхность имеет отрицательный заряд, обусловленный анионами серы. Если мембрана разделяет два раствора с одинаковой активностью ионов серебра, потенциалы на обеих сторонах ее поверхности одинаковы. При различной активности ионов серебра в обоих растворах возникает разность потенциалов, определяющаяся уравнением Нернста [c.473]

Твердые мембранные электроды. Материалы, обладающие ионной проводимостью, — кристаллы, смешанные кристаллы, поликристалли-ческие твердые вещества — используют для создания различных твердых мембранных электродов для прямого потенциометрического определения катионов и анионов. Сравнение конструкционных черт твердых ионочувствительных электродов и стеклянного мембранного электрода приведено на рис. 11-8. [c.385]

Твердые электроды, чувствительные к кадмию, меди и свинцу, изготавливают из смешанных кристаллических мембран, состоящих из сульфида серебра, к которому добавлены соответственно dS, uS или PbS. Электроды, селективные к тиоцианату, хлориду, бромиду и иоди-ду, получаются, если сульфид серебра, содержащий тонкоизмельченные хорошо диспергированные AgS N, Ag l, AgBr или Agi, спрессован в форме диска или шарика и вставлен в донышке стеклянной трубки, как показано на рис. 11-8. Смесь иодида и сульфида серебра используется для изготовления твердого мембранного электрода, который подходит для измерения цианид-иона. Индивидуальный поликри-сталлический сульфид серебра, спрессованный обычным методом в шарик, может служить для приготовления твердого электрода, который чувствителен как к сульфид-иону, так и к иону серебра. Кроме того, он является важным индикаторным электродом Для потенциометрических титрований смесей галогенидов или цианида стандартным раствором нитрата серебра. Некоторые аналитические применения твердых электродов, а также мешающие вещества приведены в табл. 11-4. [c.386]

В принципе, за титрованием иона металла с ЭДТА можно следить, применяя индикаторный электрод из родственного металла. К сожалению, показания большинства металлических электродов в широком интервале активностей (концентраций) иона металла не описываются уравнением Нернста. Более того, многие металлические электроды чувствительны к растворенному кислороду и другим посторонним частицам. Заметное улучшение в специфичности и чувствительности достигается при использовании стеклянного, жидкостного ионообменного или твердого мембранного электрода, который чувствителен к определяемому иону металла. Однако в настоящее время число доступных электродов еще невелико. [c.394]

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 настоящее время прочное место в аналитической химии заняли ионоселективные электроды [120—122]. Хлориды можно определять с использованием нескольких электродов различного типа. Чаще всего применяют твердые мембранные электроды. Мембраной такого электрода служит кристаллический Ag l или полпкрп-сталлическая, изготавливаемая прессованием, таблетка. Гомогенные твердые кристаллические электроды выпускают фирмы Орион (Орион 94-17) [123], Корнинг [124] и Бекман [125]. К другому типу, гетерогенным твердым мембранным электродам, относится электрод, разработанный Пунгором (марка 0П-С1-711) мембраной этого электрода является полимерная силиконовая матрица с запрессованным в нее осадком галогенида серебра [126]. Электрод Орион 94-17 характеризуется электродной функцией в интервале от 1 М до 5-10 М. Чувствительность можно повысить до уровня ррЬ, если использовать два электрода в дифференциальном варианте. Хлоридный электрод обычно используют в паре с каломельным электродом сравнения, схема показана на рис. 34. Существует и комбинированный хлоридный электрод, в котором в одном корпусе смонтирован и хлоридный ионоселективный электрод, и электрод сравнения. Примером такого типа электродов может служить электрод марки Орион 96-17. [c.313]

Описаны два вида фторидных электродов гомогенный твердый мембранный электрод, или монокристаллпческий мембранный электрод, н гетерогенный твердый мембранный электрод, содержащий труднорастворимую фторидную соль, запрессованную в силиконовую резину 126]. [c.352]

Танака и др. [433] сконструировали чувствительный к ионам алкил-бензолсульфонатов ион-селективный электрод на основе поливинилхлоридной матрицы, заполненной комплексом сульфонат — ферроин. Чтобы приготовить соль алкилбензолсульфоната, избыток. 10 М раствора ферроина приливали к водному раствору алкилбензолсульфоната натрия и перхлората натрия (оба 0,1 М). Осадок, который представляет собой смесь алкилбензолсульфоната ферроина и перхлората ферроина, промывали, высущива.ли, после чего 0,2 г этого осадка вместе с 0,4 г поливинилхлорида растворяли в 5 мл тетрагидрофурана. К этой смеси добавляли пластификатор диоктилфталат (0,2 мл), после чего раствор перемешивали. Далее растворитель выпаривали и из полученного материала вырезали мембраны диаметром 11 мм и толщиной 0,3 мм, которые закрепляли на тефлоновой трубке. Внутренним раствором сравнения служил 10 М раствор алкилбензолсульфоната, электродом сравнения хлорсеребряный электрод. Электродная функция вышеописанного твердого мембранного электрода в водных растворах или 0.1 М ацетатном буфере (pH 4,8) линейна в диапазоне концентраций [c.149]

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]

Изложены принципы действия и описаны устройства всех основных типов ион-се.пективных электродов на основе ионообменных смол, кристаллические и гетерогенные твердые мембранные электроды, мембранные электроды на основе жидких ионообменников. Описано их применение для определения содер/кания различных катионов и анионов в природных и сточных водах. [c.262]

В последние годы появились различные твердые и жидкие органические ионообменники, выпускаемые разными фирмами. Жидкие ионообменники, в которых анионные и катионные группы имеют значительную степень свободы движения, по сравнению с таковой для твердых ионообменников, обладают селективностью к катионам и анионам без проявления предпочтительности к отдельному иону. Справедливо это и относительно твердых ионообменников. Последние благодаря удобству работы с ними все более широко начинают применять в различных важных технологических процессах. О некоторых органических жидких ионообменниках, используемых в ионоселективных электродах, пойдет речь в гл. VIII, специально посвященной жидким мембранным электродам. В твердых мембранных электродах (они детально рассмотрены в различных главах книги) применяют органические полимеры для закрепления специальных соединений, проявляющих селективность к отдельным ионам. Типичные твердые органические ионообменники, применяемые в различных процессах разделения, выпускают в удобной для использования в качестве мембран форме, но ни из одного из них не было изготовлено практически полезного электрода. Однако в фундаментальных исследованиях ионного обмена и транспорта ионов твердые ионообменники в форме мембран оказались очень ценными их использовали как модели биологических мембран. В монографиях [1—7] и обзорных статьях [8—12] содержатся данные [c.97]

Наиболее известный твердый мембранный электрод на NHJ — это стеклянный электрод [18]. Бауман и Симон [19] изучали поведение катионоселективного стеклянного электрода в жидком аммиаке при —38 °С и обнаружили, что он обратим к протониро-ванному растворителю (NHJ), и следовательно, электрод можно применять для измерения активности NH+ при введении поправки на так называемую щелочную ошибку. [c.177]

Фирма Be kman выпустила твердый мембранный электрод с МН+-функцией (по каталогу фирмы Be kman № 39626) в виде стеклянной трубки, на конце которой находится мембрана, содержащая активное органическое вещество (состав или название компаунда не опубликованы) [20]. Этот электрод имеет теоретическую МН+-функцию от 2 до 8,5 pH и позволяет измерять активность NH+ в присутствии других катионов в частности, им определяют содержание мочевины в сыворотке крови при обработке ее уреазой (см. гл. XI). Разработаны системы со стеклянным рН-электродом, чувствительные к молекулярному NHg [21 ]. Работающую поверхность плоской мембраны стеклянного рН-элек-трода плотно прижимают к гидрофобной полимерной мембране, которая удерживает пленку раствора NH4 I. Система выглядит так [c.177]

В твердых мембранных электродах используют материалы, обладающие ионной проводимостью — кристаллы, смешанные кристаллы, поликристаллические твердые вещества. Кристаллический фторид лантана (LaFs) обладает высокой электрической проводимостью за счет чрезвычайной подвижности иона фтора в решетке кристалла. Для повышения проводимости добавляют катион европия(II) и получают чувствительный и селективный к иону фтора мембранный электрод. Во внутреннем отделении электрода, выпускаемого промышленностью, имеется раствор, содержащий смесь раствора фторида натрия молярной концентрацией (NaF)=0,l моль/дм и раствора хлорида натрия той же концентрации. В этот раствор опущен хлорсеребряный электрод сравнения. Единственным мешающим ионом при использовании этого электрода для измерения фтора является гидроксид-ион, но электрод проявляет по крайней мере тысячекратную чувствительность к фториду по сравнению с хлорид-, бромид-, иодид-, нитрат-, бикарбонат- и сульфат-ионами. [c.265]

В приведенных твердых мембранных электродах матрицей является сульфид серебра. Широко применяют электроды с инертными матрицами, в которых закреплено активное вещество. В качестве инертной матрицы могут быть использованы парафин, коллодий, поливинилхлорид, полистирол, полиэтилен или силиконовый каучук. При использовании в качестве активного вещества оксалата или стеарата кальция получают мембраны, чувствительные к кальцию, при использова1 ш сульфата бария — мембраны, чувствительные к Ва +, 50 , при использовании солей фтора (СаЕг, ThF4, ЕаЕз) — мембраны, чувствительные к иону фтора, при использовании галогенидов серебра — чувствительные к ионам галогенидов и Ag+ и N (85—87). [c.265]

Предположим, что адсорбции одной малорастворимой соли на поверхности другой такой соли не происходит и что смешанных солей не образуется. Тогда зависимость мембранного потенциала от активности одного из рассматриваемых анионов в присутствии другого аниона будет заметно отличаться от электродных функций жидкостного ионообменного электрода (рис. 3.2). Для твердых мембранных электродов соответствующие зависимости должны иметь линейный вид и пересекаться в точке, в которой ав-= Рзв/Рза)с1а- (рис. 3.5), причем их отклонение от нернстовой зависимости должно быть ступенчатым (а не плавным, как на рис. 3.2). [c.65]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология