Потенциалы мембран и ионоселективные электроды

Потенциометрический метод определения чисел переноса технически реализуется более просто, чем метод Гитторфа [67, 95]. Теория же потенциометрических чисел переноса (или теория ионоселективных электродов) весьма сложна. В термодинамическом подходе, приведшем нас к формулам (5.10)—(5.12), потенциометрическое ЧП остается, вообще говоря, неизвестной функцией концентраций с и а также свойств мембраны. Именно отыскание этой функции, или, другими словами, зависимости мембранного потенциала от внешних концентраций с и и от свойств мембраны (емкости Q, подвижностей ионов и и и т.п.), и составляет задачу теории. Этим вопросам посвящено огромное количество работ. Это классические работы Доннана [96], Теорелла [97], Мейера и Сиверса [98], Шлёгля [99], монографии [1, 95, 100], а также работы авторов [101—105]. Мы не будем касаться в этой книге теоретических вопросов, рассмотрим лишь проблему определения электромиграционного ЧП из потенциометрических измерений. [c.216]

Ионоселективные электроды (ИСЭ) имеют ряд следующих несомненных достоинств а) они не оказывают воздействия на исследуемый раствор б) портативны в) пригодны как для прямых определений, так и в качестве индикаторов в титримет-рии г) недороги. Здесь необходимо вновь подчеркнуть различие между терминами специфичность и селективность , которые часто используют неточно. Специфичность ИСЭ характеризуется влиянием на его мембранный потенциал только одного определенного иона в исследуемом растворе (см. предыдущую главу). С другой стороны, на потенциал ионоселективной мембраны обычно влияют ионы нескольких видов, однако предпочтительным оказывается влияние на отклик данного электрода только одного из них. [c.75]

Описанный полевой транзистор можно трансформировать в ИСПТ, заменив металлический затвор ионоселективной мембраной. В этом случае величина f/ будет зависеть не только от i/n и потенциала электрода сравнения, но и от потенциала на границе раздела раствор/мембрана, С помощью мембран, потенциал которых зависит от концентрации ионов в растворе, ИСПТ приобретают химическую селективность, В ИСПТ применяют те же мембраны, которые разработаны для ИСЭ и описаны выше. Из неорганических материалов наилучшими х актеристиками обладают АЬОз и ТагОз, обеспечивающие наклон зависимости 7, от pH, равный 52-58 мВ/рН при времени срабатывания не более нескольких секунд, В настоящее время ИСПТ для измерения pH коммерчески доступны. Разработаны ИСПТ на основе бромида серебра, селективные к бромид-ионам, алюмосиликатного и боросиликатного [c.218]

Потенциал, возникающий на границе раздела ионоселективной мембраны, зависит от активности отдельных ионов. Такой потенциал нельзя измерить отдельно, измеряется лищь разность потенциалов между двумя границами раздела (с помощью двух электродов сравнения). Кроме того, активности отдельных ионов нельзя определить точно. Чтобы получить значения рМ СТ И рА СТ необходимо сделать допущения в рабочем определении рМ и рА, касающиеся ионной активности. Коэффициенты активности отдельных ионов можно получить цутем распределения средних коэффициентов по известным методам (см. разд. 2-3 и 3-3). [c.276]

Согласно Пунгору и Тот [30, 65], измерения с использованием только раствора 1 или 2, как это принято в первом и втором методах, не дают истинного значения К"сГ поскольку условия измерений потенциалов заданы плохо возможно, на поверхности электрода остается раствор 1 во время измерений в растворе 2. Эти авторы предпочитают измерять потенциалы в растворах, содержащих и первичный I, и мешающий / ионы. Они рекомендуют определять /С" из зависимости электродного потенциала ионоселективной мембраны от логарифма концентрации С/ иона 1 в присутствии иона /, концентрация С/ которого постоянна (прямой метод). Другой вариант — постоянство С,- и изменение С, (косвен- [c.124]

Показано, что мембранные электроды на основе этой системы (аликвот 336 S + деканол) обратимы относительно анионов lOi, S N, I, NO3, Вг, l, Ас , SOr и фосфатных ионов, а также некоторых органических. Для 16 жидкостных электродов (для разных анионов) установлен интервал линейной функции в чистых растворах солей (10 —10 М). Отмечена хорошая воспроизводимость и быстрота установления равновесного потенциала. Однако в качестве ионоселективных эти электроды пригодны только для следующих анионов IO4, S N", I, NO3, Вг, СГ, а для анионов Ас , SOl" и фосфатных можно отметить только способность мембраны реагировать на изменение концентрации последних в чистых растворах соответствующих солей. [c.55]

По уравнению (V. 1) можно рассчитать активность ионов А + только с некоторым приближением, так как э.д.с. элемента включает диффузионный потенциал Фдиф на границе двух растворов, который иногда бывает значительным. Даже при соблюдении ряда мер, предпринимаемых для его элиминирования, он может составлять несколько милливольт. При применении солевого мостика (электролитического ключа), заполненного раствором электролита с одинаковой подвижностью катиона и аниона, диффуз кэн-ный потенциал можно свести к минимуму и считать его более или менее постоянным. В качестве таких электролитов могут применяться насыщенный раствор хлорида калия, концентрированные растворы нитрата аммония и трихлорацетата лития. В случае постоянства диффузионного потенциала изменение э.д.с. элемента I определяется изменением разности электрических потенциалов на границе ионоселективной мембраны электрода и исследуемого раствора, т. е. э. д. с. элемента I является функцией активности исследуемого иона в испытуемом растворе и описывается уравнением Нернста [c.149]

Коллинз и Джаната [38] показали, что описанная в работе [37] мембрана реагирует на изменения концентраций многих небольших неорганических ионов в растворе и что через эту мембрану может проходить постоянный ток. Следовательно, граница раздела этой мембраны и раствора не поляризована. Аналогичные результаты были получены и при изучении мембран, изготовленных только из полимеров (ПВХ, полистирола, блоксополимера полистирол-полибутадиен) [6]. Оказалось, что по сопротивлению переносу заряда такие мембраны располагаются между хорошими ионоселективными мембранами и поляризованными электродами. Смешанный потенциал границы раздела определяется потоками нескольких ионов. Высказывалось предположение, что наблюдаемый отклик на иммунореагенты обусловлен совместным эффектом адсорбции белков и ионного обмена, изменяющим смешанный потенциал [38]. Так как адсорбции белка могут способствовать иммобилизованные иммунореагенты, то легко сделать некорректное заключение о непосредственной связи между выходным сигналом устройства и иммунохимической реакцией. В действительности же выходной сигнал является вторичным явлением, а изменение потенциала обусловлено многочисленными неорганическими ионами. Даже ничтожно малое изменение концентрации любого из этих ионов вызовет изменение смешанного потенциала на границе раздела. Следовательно, основная цель разработки высокоспецифичных иммунохимических сенсоров остается недостижимой, поскольку сенсор, по сути дела, оказывается абсолютно неспецифичным. До настоящего времени не найдено полимера, остающегося идеально поляризованным в водных растворах. [c.416]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология