Переносчики ионов селективные

Существует несколько механизмов ионного транспорта. Согласно механизму подвижных переносчиков ионофор Т-, вызывающий селективную проводимость мембраны, образует на поверхности мембраны комплекс с ионом С+ С+4-Т Х [СТ]. Этот нейтральный комплекс диффундирует к противоположной стороне мембраны и диссоциирует, так что С+ переходит в водную фазу, а Т" под действием электрического поля возвращается обратно [c.140]

Жидкостные электроды. В жидкостных ионселективных электродах возникновение потенциала на границе раздела фаз обусловлено ионным обменом, связанным с различием констант распределения иона между жидкой и органической фазами. Ионная селективность достигается за счет различия в константах распределения, устойчивости комплексов и различной подвижности определяемого и мешающего ионов в фазе мембраны. В качестве электродноактивного соединения в жидкостных ионселективных электродах могут быть использованы хелаты металлов, ионные ассоциаты органических и металлосодержащих катионов ц анионов, комплексы с нейтральными переносчиками. Большое распространение получили пленочные пластифицированные электроды, выпускаемые промышленностью и имеющие соответствующую маркировку, например, ЭМ—СЮ4 01, ЭМ—НОз —01. Чувствительный элемент таких электродов состоит из электродноактивного компонента, поливинилхлорида и растворителя (пластификатора). В лабораторной практике используют аннонселективные электроды, для которых электродноактивным соел,инением являются соли четвертичных аммониевых оснований. [c.121]

В случае нейтральных переносчиков (8), типичным примером которых являются макроциклические соединения, селективность жидкостных мембран определяется равновесными параметрами и зависит от отношения в/ а- Величину этого отношения легко определить из данных по равновесной экстракции солей нейтральными молекулами из водных растворов в органический растворитель. Механизм переноса также отличается от ионообменного, поскольку в нем не участвуют заряженные ионообменные центры. Вместо этого образуются заряженные комплексные ионы (К8") нейтральных молекул с катионами, которые и выступают переносчиками последних [c.180]

Электропроводность ионитовых мембран, наряду с селективностью, обменной емкостью, прочностью, набухаемостью и другими свойствами, является важной характеристикой, которая зависит от многих факторов концентрации и вида фиксированных ионов, концентрации и подвижности переносчиков заряда, температуры и т. д. [c.75]

Известно, что только фториды РЗЭ и различные соли серебра имеют ионную проводимость при комнатной температуре. Поэтому большой интерес представляют исследования по искусственному увеличению электропроводности кристаллических веществ за счет введения в структуру кристалла определенного количества примесей, которые увеличивают число дислокаций в кристаллической решетке и тем самым повышают концентрацию переносчиков тока. Отсутствие соединений с ионным характером проводимости заставило исследователей использовать в качестве чувствительных элементов ион-селективных электродов более сложные композиции, состоящие из смеси веществ с ионной проводимостью и труднорастворимого неорганического соединения, содержащего ион, одноименный с ионом активного компонента. Обычно в качестве активного компонента используют сульфид серебра. Механизм работы такого электрода основан на введении в осадок сульфида серебра сульфида другого металла с большим значением произведения растворимости, чем для сульфида серебра. В электропроводном слое в этом случае должны протекать реакции [c.143]

Таким образом, преимущество индикаторных электродов на основе жидких ионообменников — возможность разработки обратимых ж селективных электродов к ионам, которые не определяются с помощью твердых электродов. Эти ионы по своей химической природе не являются переносчиками тока в неорганических кристаллах или образуют труднорастворимые неорганические соединения. Однако ион-селективные электроды на основе жидких ионообменников не отличаются высокой селективностью, значительно уступают твердым, но все же превосходят по селективности электроды на основе синтетических ионитов. [c.148]

Этот класс ИСЭ основан на селективности равновесия распределения ионов между водой и мембранной фазой. Как было показано в гл. 3, ионная селективность такой системы зависит от образования в мембране ионных пар между активными центрами жидких ионообменников и определяемыми ионами (разд. 3.2) и существенно возрастает при образовании в мембране комплексов определяемых ионов с комплексообразующими реагентами особого типа — нейтральными переносчиками или ионофорами (разд. 3.3). [c.206]

Первоначально в качестве электродно-активных компонентов жидкостных мембранных электродов, селективных к однозарядным ионам, использовали макроциклические природные и синтетические нейтральные переносчики, образующие, как правило, комплексы с отношением лиганд — катион 1 1 (по крайней мере те из них, которые находят применение в ионометрии). Основным свойством этих соединений как переносчиков ионов является способность образовывать структуру с липофильной оболочкой и полярной внутренней поверхностью (полостью), как это наблюдается для структуры валиномицина, изображенной на рис. 7.4. Внутренняя полость ионофора должна иметь менее 12, а предпочтительно 5—8 координационных центров. Структура образующегося комплекса должна быть достаточно жесткой, что достигается за счет ее усиления внутримолекулярными водородными связями. Однако жесткость структуры не должна быть слишком большой, так как в противном случае ионный обмен будет происходить с недостаточной скоростью [153, 186]. [c.208]

В калиевом комплексе нонактина форма цепи молекулы антибиотика напоминает бороздку теннисного мяча, а восемь О-атомов сложноэфирных и простых эфирных группировок расположены в вершинах куба и связывают ион за счет ион-дипольных взаимодей-станй. Существенно, что макротетралнды являются наиболее селективными переносчиками для ионов аммония (МН.1 ). [c.594]

У жидких мембран на основе ионообменников и нейтральных переносчиков активные центры, нейтральные и заряженные комплексы сохраняют способность к перемещению, поэтому ограничения в селективности, связанные с подвижностью, в значительной мере отпадают. Электродное поведение таких мембран можно предсказать с помощью констант экстракции (констант ионного обмена). [c.549]

Наибольшее внимание, однако, в последние годы привлекают процессы электрохимического окисления ароматических углеводородов. Высокие селективность и скорость процессов окисления достигаются главным образом применением катализаторов — переносчиков. С особым успехом при окислении антрацена в антра-хинон применялся ион церия [39, 40] [c.9]

Представленное объяснение не исключает и других. В частности, а.1ьдоксимы агликонов, благодаря наличию хелатных группировок, возможно, являются селективными переносчиками ионов кальция через 1е.мбраны миофибрильных клеток, и тем самым увеличивают биологическую активность, так как известно [77, 78], что ионы кальция усиливают сократимость миофибриллов. Не исключено также, что оба эти эффекта имеют место в живом организме. [c.307]

ИСЭ с жидкими мембранами в качестве активного вещества могут содержать хелаты металлов,ионные ассоциаты и кошшексы с нейтральными переносчиками,растворенные в несмешивающемся с водой органическом растворителе.Возникновение потенциала на границе раздела фаз связано с различием констант. распределения определяемого иона в жидкой и органической фазах. Ионная селективность достигается за счет экстракционных,комшгексообраэовательных эффектов и различной подвижности ионов в пределах мембраны. [c.41]

Некоторые из этих антибиотиков, например моненсин, селективно связывают ноны щелочных металлов, в частности натрий. Однако особую популярность они получили как переносчики ионов Са и по масштабам использования в исследованиях мембран приближаются к валиномицину. Как установлено с помощью рент-геноструктурного анализа, в комплексах с ионами молекулы полиэфирных антибиотиков обволакивают связываемый ион, удерживая его за счет ион-дипольных взаимодействий с простыми эфирными группировками. Подковообразная конформация антибиотика нередко стабилизируется водородной связью между группами, расположенными на противоположных концах цепи в случае Са в [c.594]

Ионофоры (т. е. переносчики ионов) — это соединения с такой молекулярной структурой, которая обусловливает их способность переносить небольшие ионы через липидные барьеры. Они вызывают большой интерес из-за своей способности изменять проницаемость для катионов как природных, так и искусственных. мембран. С одной стороны, они предоставляют возможность изменять проницаемость и градиенты биологических мембран, нарушая тем са.мым связанные с иими метаболические процессы. С другой стороны, ионофо ры — это аналоги компонентов природных ме.мбран, и с их помощью можно придавать искусственной мембране селективную проницаемость и электрические свойства типичных биологических мембран. [c.246]

Каналы, судя по всему, являются наиболее совершенными структурными образованиями клеточных мембран, предназначенными для осуществления пассивного транспорта ионов [614, 655]. Они сформированы пронизывающими мембрану белковыми макромолекулами и осуществляют селективный транспорт тех или иных ионов. Скорость селективного транспорта ионов по каналам, находящимся в открытом состоянии, очень высока — 10 с", что на 3—4 порядка превышает. например, скорость ионного транспорта с участием переносчиков [613]. Селективность по отношению к ионам обеспечивается в канале специальной зоной — фильтром, где имеет место сильное электростатическое взаимодействие иона с заряженными группами стенок канала. В формировании селективного фильтра каналов принимают важное участие, по-видимому. СОО- и NH2-гpyппы белков [40. 95]. [c.23]

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]

В большинстве соаременных методов восстановления карбонильной и других функциональных групп используют реагенты, способные к переносу гвдрид-ионов от атомов 111 группы периодической системы. Многие реагенты этого типа обеспечивают значительную селективность и стереохимический контроль реакций. Наиболее известными реагентами являются борогидрид натрия и алюмогидрид лития. Борогидрид натрия относится к мягким реагентам, он легко восстанавливает только альдегиды и кетоны. Алюмогидрид лития — один из наиболее активных переносчиков гидр ид-ионов, он легко восстанавливает кетоны, сложные эфиры, кислоты и даже амиды. Реакционные способности этих реагентов и ряда других восстановителей такого типа приведены в табл. 4 1. [c.119]

М ж. применяют при экстракции и абсорбции, а также при проведении нек-рых хим. р-цпй. При экстракции неорг. в-в в качестве М. ж. использ5тот, как правило, содержащую экстрагент-переносчик орг. жидкость, к-рая разделяет исходный и реэкстрагирующий водные р-ры. Таким путем удается, напр., селективно извлекать ионы к.-л. металла из исходного водного р-ра и в одну стадию получать в реэкстрагирующем водном р-ре более высок5то концентрацию этого металла. Подобный процесс в системах с водными мембранами, заключенными между двумя масляными фазами, дает возможность разделять смеси орг. соед., напр, углеводородов. Мембранную экстракцию применяют в пром-сти для извлечения из сточных вод и технол. р-ров примесей металлов, ароматич. аминов, фенола и др. в-в. [c.31]

В последнее время показано, что на гетерогенных катализаторах окислителем углеводоролов мпжрт быть не только кислород, но и его переносчики (КЮ, ЗОг и др.). В работе [215] проведено сравнительное исследование окисления различных углеводородов молекулярным кислородом и окисью азота (табл. 114). На катализаторах мягкого окисления (закись меди, висмут к олово-мо-либденоБые системы) пропилен окисляется кислородом в альдегиды с высокой селективиостью — до 80% (об.), а взаимодействие пропилена с окисью азота на этих системах приводит к образованию нитрилов и поэтому селективность низка (10—30% об.). Нз катализаторах, в которые введен ион свинца, окисление пропилена кислородом в альдегиды протекает с низкой избирательностью (5—30% об.), а селективность образования нитрилов при взаимодействия олефина с окисью азота высока—от 60 до 90% (об.). [c.290]

Ионообменные мембраны обладают способностью селективно пропускать ионы одного знака и препятствовать движению противоположно заряженных ионов. При этом переносчиками тока становятся почти исключительно ионы одного вида—катионы в катионитовых и анионы в анионитовых мембранах. Ка-тионитовые мембраны содержат в матрице ионогенные группы кислотного характера —ЗОзН, —Н2РО3, —СООН, которые препятствуют движению анионов. В матрице анионитовой мембраны находятся основные группы —Й =, Н =, НН =, которые при диссоциации приобретают положительный заряд и препятствуют движению катионов. В хлорном электролизере ионообменная мембрана препятствует миграции ионов ОН в анодное пространство и пропускает ионы Ыа+ в катодное (рис. П.1). [c.74]

В электродах, селективных к поверхностноактивным ионам, Бэрч и Кларк [422] использовали комплексы-переносчики, образуемые катионом 16H33 (СНз)эК . Они применили анионные ПАВ — к-алкилсульфаты натрия, в алкильную группу которых входит 6—14 атомов углерода, додецилбензолсульфонат натрия, додециловый эфир сульфата натрия и додеканат натрия. Любох из этих электродов имел практически нернстову электродную функцию в растворе соответствующего ПАВ в отсутствие посторонних веществ. [c.147]

Что касается отношения явления активного транспорта к стереоизомерии аминокислот, то и здесь наблюдаются вариации. Мембраны в высших организмах гораздо селективнее по отношению к природным 1-аминокислотам, чем оболочка бактерий или клеток асцитного рака. Чтобы происходил активный перенос, положение аминогруппы по отношению к карбоксильной должно быть а или р, но не 7- О химизме веществ-переносчиков сейчас известно очень мало. Показано, что фосфолипиды (Хокин) являются участниками транспорта многих веществ, в частности ионов. При процессах транспорта обмен фосфолипидов усиливается, что было обнаружено по проникновению в них радиоактивно меченного фосфора. Подозревают, что переносчиками являются комплексы белков с фосфолипидами. [c.182]

В настоящее время многие исследователи объясняют процесс активного переноса веществ через мембраны с точки зрения гипотезы мембранных переносчиков [46]. Согласно этой гипотезе, в мембранах находятся специфические молекулы-переносчики, способные обратимо связывать поглощаемые ионы или молекулы и переносить их через мембрану. Полагают, что основная роль в функционлровании мембранных переносчиков принадлежит специфическим белкам типа транслоказ или пер-меаз. Этим можно объяснить высокую селективность поглощения, поскольку именно белки обладают ярко выраженной структурной специфичностью к самым различным соединениям. Косвенным подтверждением участия белков в поглощении служат довольно многочисленные результаты работ с хлорамфени-колом, когда ингибирование синтеза белка приводило к существенному снижению поглощения [46]. В связи с этим становится понятным, почему перенос веществ через плазмалемму, активированный фотосинтезом или дыханием, можно затормозить или полностью приостановить с помощью различных ингибиторов ферментов [39, 52]. Поскольку хлорамфеникол и фтор-урацил являются ингибиторами синтеза ферментов и РНК, можно допустить, что активный перенос молекул и ионов тесно связан с синтезом белковых соединений. [c.205]

В соорник (вып.2 вышел в 1979 г.) включены работы по термодинамике ионного обмена, исследованию органических ионитов, синтезу Z физико-химическому исследованию неорганических ионитов.йо-нометрия представлена исследованиями электродных свойств и механизма селективности мембран на основе нейтральных переносчиков, различных жидких и твердых электролитов, в том числе стекол. [c.2]

Так, в работе [I] обсувдены и предложены условия синтеза лигандов для щелочных и щелочноземельных ионов. Подробно рассмотрены требовашш, предъявляемые к лигандам для обеспечения высокой селективности и достаточно высокой скорости обмена на границе мембрана-раствор. Изучена возможность изменения конфигурации лигандов с заменой и введением различных функциональных групп и смещения специфичности в связи с этим. Также даны рекомендации по использованию нейтральных переносчиков в сочетании с растворителями с различной диэлектрической проницаемостью. [c.123]

Следует отметить, что прямых экспериментальных результатов, подтверждающих вакансионный механизм переноса в хидностных ма -бранах, пока еще нет, однако целый ряд косвенных фактов, свидетельствует в его пользу. Во-первых, серьезные трудности испытывают теории электропроводности растворов с низкой диэлектрической проницаемостью, которые принимают в качестве возможных переносчиков тока свободные ионы. Во-вторых, особенности строения подобных систем, их мицеллярный характер требуют качественно Новых способов переноса заряда. В-третьих, известен ряд жидких электродов, селективность которых определяется природой электрохимически активного компонента [35,3б]. [c.119]

В таких растворах свободные ионы практически отсутствуют тем не менее жидкие мембраны обладают электрохимической активностью, проявляя к некоторым ионам высокую электродную селективность. Возникает вопрос каким образом мицеллоподобные образования способны к активному транспорту электричества через мембрану Трудно допустить сольватационный механизм, поскольку переносчики заряда локализованы в полярном ядре мицеллы и экранированы от сольватирующей среды растворителя. Внутри полярного ядра диэлектрическая [c.21]

Макроциклические нейтральные переносчики оказались эффективными электродно-активными веществами для создания электродов, селективных к однозарядным ионам. Разработан ионоселективный электрод, обратимый к ионам Hg+ и Ag" , содержащий в качестве электродно-активного вещества макроциклические реагенты 1,4-дитиа-15-краун-5 (I), 1,4-дитиа-12--краун-4 (И), 1,7-дитиа-1-краун-4 (III), криптанд 222 (IV) и криптанд 22 (V). Найдено, что электроды с поливинилхлоридной мембраной на основе 1 и II характеризуются высокой селективностью по отношению к ионам Ag и Hg " мешающее влияние оказывает Fe +. Для этих электродов градуировочный график линеен в интервале концентраций 10 —10 М Hg+ и 10 — 10 Л1 Ag" " с угловыми коэффициентами ЗОмВ/pHg и 40MB/pAg (pH 2). Электроды на основе IV и V ке реагируют на ионы Ag , хотя имеют наиболее благоприятный размер полости. Электроды с мембранами на основе I и II, как было показано [107], можно использовать в потенциометрическом титровании этих ионов. Электродные характеристики мембраны сохраняются в течение 1 мес. [c.118]

В зависимости от динамических характеристик, по мнению авторов [236], ионоселективные электроды можно разделить на две группы 1) электроды, в которых электрохимический сигнал возникает в результате разделения зарядов на поверхности мембраны, погруженной в а1 1лизируемый раствор (твердые и жидкостные ионообменные мембранные электроды), и 2) электроды, в которых электрический сигнал возникает в результате селективной ионообменной реакции, на которую также оказывают влияние процессы мембранного транспорта в теле самой мембраны (электроды с мембранами на основе нейтральных переносчиков ). Скорость изменения потенциала первого типа электродов определяется скоростью переноса ионов в фазе анализируемого раствора к поверхности мембраны, поскольку скорость ионообменной реакции (функция активности измеряемого иона в растворе) достаточно велика. Так как на диффузионные процессы влияет гидродинамика проточной системы, динамические свойства электрода могут быть улучшены [c.165]