Теория селективности мембранных электродов

Теория селективности мембранных электродов [c.454]

Подготовьте семинар по теории и практическому использованию селективных мембранных электродов. [c.449]

Перспективен, но труден первый путь. Интенсивно ведутся исследования ионоселективных электродов, дающих возможность определять концентрацию, точнее активность, только одного иона. Получили, например, распространение мембранные электроды для определения фторид-ионов, представляющие собой монокристалл из фторида лантана. Со времен Л. А. Чугаева, предложившего избирательную реакцию на никель с диметилглиоксимом, аналитики ищут селективные органические реагенты. Развитие теории избирательности органических реагентов и создание реагентов, позволяющих определять только один элемент, — это важнейшая проблема данной области. Разрабатываются, конечно, и другие селективные методы. [c.22]

Теория селективности ионообменных мембранных электродов [c.108]

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]

Приведенный далеко не полный перечень проблем,важных для понимания природы селективности жидкостных мембранных электродов, видно, что систематическое накопление экспериментальных фактов -необходимое условие дальнейшего развития теории.Для исследователя, работающего в области ионометрии,открывается обширное и увлекательное поле деятельности. [c.122]

Все это означает, что теория селективности различного типа электродов далека от завершения. Существующие теории решают только отдельные проблемы. Особенно сложно выяснение механизма функционирования мембранных электродов на основе комплексонов, представляющих собою незаряженные молекулы. [c.203]

Достоинства метода селективность, быстрота определений, простота аппаратуры, возможность применения в варианте автоматического титрования. Недостаток область применения ограничена числом эффективных индикаторных электродов я обратимых систем. Однако интенсивное развитие теории и практики ионоселективных мембранных электродов существенно расширило область применения потенциометрии для целей анализа. [c.347]

Величина Кмв в уравнении (IX.94) — основная характеристика свойств ИСЭ. Согласно изложенной выше теории она двояким образом зависит от этих свойств. С одной стороны, она связана с относительной подвижностью ионов в мембране чем больше относительная подвижность мешающего иона В+, тем больше его влияние на потенциал А+-селективного электрода. С другой стороны, /Са/в зависит от селективности поглощения мембраной иона при ионном обмене. [c.525]

Большое число экспериментальных работ, посвященных изучению электродных свойств ионитовых мембран, систематизировано в ряде обзоров [5, 15—17]. Хотя мембранные ионитовые электроды вследствие ряда серьезных недостатков (малой чувствительности, низкой избирательности к одноименно заряженным ионам и др.) не получили широкого распространения, основные положения теории мембранных процессов и опыт применения этих электродов явились хорошим фундаментом для дальнейших работ в области индикаторных электродов, которые уже с полным основанием могут быть названы ион-селективными. [c.139]

Одной из основных задач создания ионоселективных электродов (ионометрии) является предсказание селективности различных систем. Существенно иметь количественную меру этой селективности. Теория, развитая в СССР школой академика Никольского [8,9] и за рубежом ЭЙзенманом и др. [Ю], дает для э.дГс . элемента П, включающего ионообменную мембрану и смешанные растворы M X я .следую- [c.148]

Кроме равновесного фактора в избирательных свойствах ионоселективного жидкостного электрода некоторую роль может играть отношение подвижностей ионов, определяемое кинетическими (диффузионными) процессами в мембране. Из уравнений для мембранного жидкостного электрода (см. стр. 23, 24) следует, что в общем случае для расчетов и проверки теории необходимы данные но относительным подвижностям ионов и частиц, участвующих в транспорте через мембрану. В большинстве случаев достаточно экспериментального определения отношения подвижностей ионов (ыв/йд), поскольку коэффициент электродной селективности определяется в первом приближении произведением /Са-в(ыв/йд). [c.36]

Все ионометрические анализаторы по принципу построения и работы потенциометрической ячейки можно разделить на два основных типа анализаторы для контроля в стационарных условиях (различные варианты автоматических титраторов) и приборы автоматического контроля в гидродинамическом режиме (анализаторы проточно-инжекционного типа). Теоретические основы ионометрии (механизм возникновения электродного потенциала и мембранного транспорта, проблемы селективности и динамические факторы) для стационарных условий эксплуатации электродов разработаны довольно подробно, а теория потенциометрического детектирования в гидродинамических контролируемых условиях стала интенсивно развиваться лишь в последние годы. [c.164]

Начиная с 30-х годов изучение тонких мембран развивалось в двух направлениях. Стало очевидным, что теория стеклянного электрода, основанная на идее концентрационного элемента или мембранного потенциала со способным к диффузии ионом водорода, не объясняет некоторых свойств электрода, в особенности его повышенной селективности к ионам натрия, которая может быть весьма большой для стекол определенного состава [62]. Это послужило основанием для Никольского и Толмачевой к созданию ионообменной теории мембранного потенциала стеклянного электрода [79]. В более совершенной теории стеклянного электрода Эйзенмана с сотр. [22] учитывалось образование диффузионного потенциала внутри стеклянной мембраны. Новый конструкционный принцип был реализован в газочувствительных электродах, состоящих из гидрофобной мембраны, проницаемой для газов, и внутреннего стеклянного электрода [90]. [c.13]

Гомогенные мембранные электроды. Гомогенные кристаллические мембраны обладают высокой селективностью, что дост гается ограничением перемещения всех ионов в кристалле, кроме основного. Вакансии в кристаллах соответствуют лишь определенным размерам, форме и распределению заряда ионов, поэтому их заполнение возможно лишь определенными видами ионов. Как правило, инородные ионы не могут войти в кристалл. Теория функционирования кристаллических мембран относительно проста. Такие электроды обладают теоретической ионной функцией. Влияние посторонних ионов может быть связано с изоморфным замещением и с некоторыми химическими реакциями, происходящими на поверхности электрода. [c.53]

Теория селективности жидких мембранных электродов находится в стадии становления. Большинство опублш ованных работ имеют практическую направленность и содержат мало сведений, необходимых для понимания природы селективности жидких электродных систем. Приве- [c.107]

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]

Ионоселективные электроды привлекают внимание химиков-аналитиков тем, что с их помощью можно решать задачи прецизионного определения содержания основных компонентов и микропримесей в объектах самого различного состава. Для аналитических целей разработано большое число электродов различных типов и назначений, это направление и в настоящее время интенсивно развивается. В опубликованных в нашей стране монографиях по ионоселективным электродам подробно изложена теория действия йоноселективных электродов, разработанная применительно к мембранным системам различных типов, а также рассмотрены факторы, определяющие селективность мембран на основе твердых ионообменников и жидких ионитов, описано изготовление и применение различных электродов с твердыми и жидкими мембранами, проведено критическое сравнение их аналитических характеристик, применение ионоселективных электродов в органическом анализе и для изучения термодинамических свойств растворов-электролитов и кинетики некоторых реакций. [c.4]

На селективность ионного обмена влияют многие факторы, и количественная теория может рассматривать только простейшие случаи, примером чего может служить обмен катионов щелочных металлов. Убедительное объяснение селективности катионообменников для щелочных металлов дано Айзенманом [19]. Он начал с исследования реакций стеклянных электродов для различных катионов щелочных металлов. Стекла действуют как ионообменники, а стеклянные электроды функционируют как ионообменные мембраны. Это было показано многими исследователями, и, в частности, в последней работе Доремуса [20] были измерены коэффициенты диффузии ионов в стеклах. Электрические потенциалы определить легче, чем ионообменное распределение, но потенциалы мембран зависят от двух факторов — ионообменной селективности и отношения коэффициентов диффузии или подвижностей. При измерении потенциалов стеклянных электродов в растворах, содержащих два иона, натрий и калий (в дополнение к иону водорода, который всегда присутствует в водных растворах), нашли, что фактор электрохимической селективности зависит в основном от ионообменной селективности.. Отношение подвижностей составляет только десятую часть ионообменной селективности. Айзенман исследовал много стекол различного химического состава, а также ряд биологических мембран. Он сделал вывод, что если измерена селективность для [c.64]

Во всех теориях мембранного потенциала, рассмотренных в гл. III, предполагалось, что существует один тип ионообменных групп либо слабокислотные и слабоосновные, либо сильнокислотные и сильноосновные. Однако возможно, по крайней мере для стекол, существование групп смешанного типа, т. е. сильно- и слабокислотных анионных групп. Альтуг и Хэйр [58 ], изучая ионообменные свойства пористых стекол методом кислотно-основного титрования, показали, что в поверхности стекла существует два типа ионообменных групп, отличающихся по силе кислотности. Значение рКц более сильнокислотной группы составляло 5,1, а слабокислотной —около 7. Общая равновесная селективность стекол уменьшается в ряду К > Na" > ЬГ при обменной емкости 0,07 мэкв на 1 г стекла. В теоретическом обзоре гл. III, относящемся к мембранным потенциалам, которые возникают при погружении стекла в раствор, эта гетерогенность мембраны, обусловленная либо различием в природе узлов, либо степенью связанности в них ионов, не рассмотрена. Эта проблема подробно обсуждена в работах русских исследователей [59]. Зависимость потенциала стеклянного электрода от активности ионов в растворе при условии существования в стекле двух типов ионогенных групп, описывается уравнением вида / т [c.287]

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]

Однако для развития теории и практики указанных электродов необходимо детальное изучение связи электродной селективности со структурой лиганда т природой растворителя жидкой или пленочной мемб раны. Центральной остается проблема транспорта заряженных и незаряженных частиц в жидких итвер дых мембранах под током и при нулевом токе. Реше ние этой проблемы позволит судить о механизме дей ствия ионоселективных электродов. Исследования переноса тока через границу и в объеме ионоселективных мембран (особенно с МАК) уже проводятся Симоном с сотрудниками (Швейцария) и Шульцем с сотрудниками (ЛГУ). [c.204]

Чем обусловлена селективность ионных каналов в биологических мембранах В соответствии с простой и изящной теорией Эйзенмана (G. Eisenman, 1962), предложенной вначале для ионпроводящей мембраны ионселективных электродов, селективность определяют два основных фактора радиус анионного центра связывания катиона в канале и энергия дегидратации катиона. В случае одновалентных катионов, например, величина энергии, необходимой для отщепления воды, увеличивается в ряду s+ (281,5 кДж/моль) [c.37]

Другое направление в развитии ионоселективных электродов основывалось на исследованиях по использованию в качестве электродноактивных компонентов антибиотиков, регулирующих окислительное фосфорилирование в митохондриях [61]. Эти вещества ведут себя как переносчики ионов (ионофоры) и таким образом образуют на поверхности двухслойных липидных мембран ион-специфичный потенциал [74]. Открытие таких специфических функций природных нейтральных переносчиков позволило Стефанеку и Симону получить на их основе селективные к ионам щелочных металлов электроды нового типа [94], а также позволило объяснить хемиосмотическую теорию окислительного фосфорилирования [71]. Появление синтетических нейтральных переносчиков [1, 63] существенно расширило выбор ионофоров, селективных по отношению к другим ионам. [c.14]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология