Стеклянные электроды для определения других катионов

Стеклянные электроды. Чувствительным элементом в них является очень тонкая стеклянная мембрана, обычно в виде пузырька. Селективность мембраны определяется составом стекла. Известны стеклянные электроды, чувствительные к ионам Н (рН-электрод) и другим катионам. В диапазоне концентраций от 10 до 10"" М чувствительность электрода к определенному иону уменьшается в ряду Ag-" > H-" > К+ > NHI > Na+ > Li +, Са +, Mg . [c.117]

Стеклянные электроды для определения одно- и двухзарядных катионов применяют в множестве клинических и экологических исследований. Калий/натриевый стеклянный электрод использовали для определения этих катионов в морской воде [14]. Возможно определение натрия в воде при содержаниях порядка 10 % [5]. При помощи натриевого ИСЭ определяли натрий в моче [4]. Известно и много других примеров использования стеклянных электродов в экологической и клинической химии. Тем, кто интересуется этими проблемами, рекомендуем книгу [9] под редакцией Эйзенмана, сборник Национального бюро стандартов [33], а также гл. 20 настоящей книги. [c.119]

Стеклянные электроды для определения других катионов [c.432]

По сравнению с другими электродами, применяемыми для измерения pH растворов (водородный, хингидронный, сурьмяный и т.д.), стеклянный электрод имеет целый ряд преимуществ. Он пригоден для определения pH в области от О до 12. Электрод не чувствителен к окислителям и восстановителям, не отравляется, может работать в средах, содержащих катионы различных металлов. Равновесие между раствором и электродом устанавливается достаточно быстро. Кроме того, стеклянный электрод отличается высокой селективностью, поскольку радиус гидратированного протона существенно отличается от радиуса всех других ионов. Для фазового перехода протону необходима относительно малая энергия активации и, наконец, он может переходить через энергетический барьер по туннельному механизму. [c.188]

Большие преимущества стеклянного электрода как средства удобного и быстрого определения протонной активности послужили стимулом для разработки других мембранных -электродов, проявляющих селективную чувствительность к присутствующим в среде катионам или анионам. Подобные электроды называются ионоселективными. [c.342]

Показано, что суммарный потенциал стеклянной мембраны возникает за счет двух источников. Во-первых, из-за различия потенциалов на поверхностях раздела фаз, связанного с ионообменными процессами на внутреннем и внешнем гидратированных гелевых слоях, находящихся в контакте с водой. Во-вторых, из-за диффузионных потенциалов схожих с жидкостными диффузионными потенциалами, которые обусловлены различной подвижностью протонов и ионов лития (или других катионов щелочных металлов) внутри внутреннего и внешнего гидратированных гелевых слоев. Однако, если протоны полностью насыщают все ионообменные центры, на обеих поверхностях гидратированных гелевых слоев, как и должно быть в правильно функционирующем электроде для определения pH, и если обе поверхности гелевых слоев идентичны по своим физическим характеристикам, то два диффузионных потенциала должны компенсироваться. Тогда суммарный потенциал стеклянной мембраны будет представлять собой сумму двух потенциалов на поверхностях раздела фаз Е и Е2, показанных на рис. 11-4, т. е. [c.374]

Стеклянные мембраны, помещенные в кислоту, отличаются от мембран, изготовленных из глины, коллодия или смолы (стр. 165), тем, что они очень селективны к водородным ионам и потенциал мембраны может быть использован для измерения активности водородных ионов даже в присутствии других катионов. Поэтому стеклянные электроды могут применяться для определения концентрации Н водородных ионов в растворах с постоянной ионной силой, содержащих избыток, например, ионов натрия. Более того, комплексообразование между В и А часто изучается с помощью системы В, А, И (гл. 4, разд. 1). Применяя стеклянный электрод, можно определить концентрацию водородных ионов достаточно точно при условии, что В— ион одновалентного или двухвалентного металла, однако, по-видимому, присутствие высокозаряженных катионов, таких, как 1п + и приводит к искажению показаний [34]. [c.169]

Наличие щелочной ошибки у стеклянных электродов ранних конструкций привело к изучению влияния состава стекла на величину этой ошибки. В результате этих исследований были разработаны стекла, для которых член / o6(i/b/i/h) i в уравнении (17-19) стал настолько мал, что щелочная ошибка оказалась незначительной вплоть до pH 12. Другие исследования были направлены непосредственно на отыскание состава стекол, характеризующихся высоким значением этого члена, с целью создания стеклянных электродов для определения катионов, иных, чем ионы водорода. Для этого необходимо, чтобы активность ионов водорода а в уравнении (17-19) была пренебрежимо мала по сравнению со вторым членом, содержащим активность другого катиона bi. В таких условиях потенциал электрода не зависел бы от pH, но изменялся бы пропорционально рВ. [c.432]

Измерение pH-одна из наиболее часто встречающихся процедур в химической лаборатории. Стеклянный электрод, чувствительный к ионам водорода, и электрод сравнения в комбинации с высокоомным вольтметром образуют исключительно полезный аналитический прибор - рН-метр. Достоинствами этой системы являются быстрота, чувствительность, низкая стоимость, воспроизводимость, а также то, что в процессе измерения проба не расходуется и может использоваться вновь. Это относится и к другим ИСЭ, которые появились в последние годы. В настоящее время можно приобрести или разработать за умеренную стоимость ИСЭ, чувствительные к определенным катионам или анионам. Рабочий диапазон этих сенсоров обычно охватывает концентрации от 10 до 10 М, хотя многие сенсоры можно использовать и при более низких концентрациях. Поскольку отклик ИСЭ является логарифмическим, воспроизводимость измерений остается постоянной во всем их динамическом диапазоне. [c.116]

Примером такого газового элемента является прибор, показанный на рис. 60. Две стеклянные трубки, верхние концы которых запаяны, а нижние открыты, погружены в раствор электролита, например серной кислоты. На платиновых проволочках, введенных в трубки через запаянные верхние концы, укреплены платиновые электроды. Эти электроды наполовину погружены в раствор электролита, заполняющий часть трубок снизу, а наполовину окружены газом — один водородом, а другой кислородом. При подключении платиновых проволочек к измерительному прибору обнаруживается разность потенциалов, порождающая определенный электрический ток. Активными веществами в этом элементе являются водород и кислород, а платиновые электроды служат передатчиками электричества с одного полюса на другой через внешнюю цепь. Водород, адсорбируясь на платиновом электроде, диссоциирует на атомы и, обладая определенной упругостью растворения, переходит в электролит, образуя катионы №. [c.188]

К веществам, обладающим ионообменными свойствами, принадлежат некоторые марки стекол. Их структуру составляет силикатный каркас и электростатически связанные с ним катионы, способные к обмену на ионы водорода раствора. Из таких стекол изготовляют стеклянные электроды, обладающие свойствами водородного электрода. Стеклянные электроды при.меняют для определения pH растворов в условиях, когда гюльзование водородным электродом затрзднитель-но или невозможно (например, в присутствии сильных окислителей). Разработаны также стекла, электродный потенциал которых определяется концентрацией других ионов, — например, ионов натрия, других щелочных элементов, серебра, таллия, иона аммония. [c.304]

Стеклянный электрод относится к большой группе ионселективных электродов, т. е. электродов, чувствительных к определенному иону. В кислой и нейтральной средах стеклянный электрод обладает высокой селективностью к ионам водорода, а в щелочной становится селективным к катионам щелочного металла. Введение в состав стекла оксидов бария, церия, лантана и замена натрия на литий значительно расширяют диапазон Н+-функции стеклянного электрода и позволяют создать стеклянные электроды, работающие в диапазоне pH от 2 до 14 при температуре, не превышающей 100—150°С. С другой стороны, введение в состав стекла оксидов алюминия и бора в сильной степени увеличивает его катионную функцию. Таким путем удалось создать набор катиончувст-156 [c.156]

В случае стеклянного электрода катионы переходят из одной фазы В другую без участия электронов. Иногда эти электроды, имеющие сродство к протонам, называют протоды . Стеклянный электрод необходимо подготовить для проведения определений, выдерживая его внутреннюю и внешнюю поверхность в воде. На каждом стеклянном электроде возникают два потенциала, а именно один между внутренним раствором и внутренним слоем геля кремневой кислоты и другой между внешним слоем геля и внешним [c.115]

Потенциометрическое титрование — один из первых методов определения констант равновесия комплексообразования. Обзор результатов ранних работ дан в статье- [14]. В последние годы константы равновесия комплексообразования катионов щелочных металлов с различными растворителями в среде ацетонитрила определялись с помощью катиончувстви-тельного стеклянного электрода [43, 53] бьшо найдено, что значения Ку для катионов лития увеличиваются в ряду пропиленкарбонат—метанол— —вода-пиридин—диметилформамид—формамид —метилформамид—диметилсульфоксид—диметилацетамид—гексаметилфосфортриамид. Этот ряд согласуется с данными традиционных методов определения ДС ер, по крайней мере качественно, как можно видеть при фавнении последовательности с данными табл. 2-4. Такое же согласие наблюдается и для других катионов щелочных металлов. Такой же метод использован в работе [54] для исследования ряда аналогичных систем. [c.203]

Потенциометрическим методом, согласно авторам, можно прямым путем определить и другие катионы, если будут подобраны соответствующая среда и индикаторный электрод. Так, например, при определении меди рекомендуется титровать в водном растворе пиридина (1 1) со стеклянным или амальгамированным платиновым электродом. Можно также определить цинк, свинец, марганец, кальций, никель и кобальт в пиридиновом растворе (в случае надобности умеренно подщелоченном) с амальгамированным платиновым электродом. При титровании ртути получают хороший скачок потенциала, если применяют серебряные электроды. Авторы приводят пример последовательного потенциометрического определения двух катионов при их совместном присутствии. Например, сумму меди и кальция определяют потенциометрически титрованием комплексоном в пиридиновом растворе, а затем содержание меди — титрованием нитрилтриуксусной кислотой. [c.389]

Известно, что стеклянный электрод с успехом используют для измерения pH потому, что через его мембрану проходят только, водородные ионы. Из-за некоторой небольшой проницаемости его для катионов натрия (или других щелочных металлов) создаются ошибки, но только в тех случаях, когда в исследуемом растворе отношение ионов натрия к водородным ионам очень велико, по рядка 10 . Большинство исследований было направлено на поиски мембран, проницаемых только для одного катиона или аниона, чтобы с их помощью определять активности отдельных ионов. Мембрана, вырезанная из монокристалла фторида лантана, проницаема только для фторид-ионов, и ее с успехом применяют в определениях концентрации этих ионов [95]. Ряд ионопропускающих твердых мембран, проницаемых с некоторыми ограничениями только для одного катиона или аниона, включены в самый электрод. На электродах такого вида можно определять активность ионов фторидов, хлоридов, бромидов,иодидов и сульфидов. [c.313]

Ряд исследований показал, что присутствие в стекле АЬОз или ВгОз приводит к желаемому эффекту. Эйзенман и сотр. [7] провели систематическое изучение стекол, содержащих NagO, АЬОз и SIO2 в различных соотношениях. Они показали, что действительно можно изготовить мембраны для селективного определения некоторых катионов в присутствии других. В настоящее время выпускаются стеклянные электроды для определения ионов калия и натрия. [c.432]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология