Стеклянный катионная функция

Погрешности стеклянного электрода в щелочных растворах. Катионная функция стеклянного электрода [c.423]

Другим примером изменения кислотной функции ионита на основную является поведение стеклянной поверхности. В щелочных растворах набухший гель кремневой кислоты на поверхности стекла ведет себя как катионит, в кислых растворах — как анионит (подробнее см. гл. IX). [c.372]

Отклонения от водородной функции для иона магния равны нулю, для ионов аммония и бария они невелики, а для ионов лития и калия составляют соответственно 1/2 и 1/5 натриевой функции. На рис. 98 показано влияние природы катиона на потенциал стеклянного электрода. [c.200]

В таких щелочных растворах стеклянный электрод работает как катионный электрод. Натриевая функция стеклянного электрода послужила основанием для разработки натриевого стеклянного электрода, пригодного для измерения активности натриевых ионов уже при низких pH. Потенциал стеклянного электрода в щелочной области линейно зависит от pH. Это является результатом того, что если pH в щелочной области обусловлен только растворенной едкой щелочью, то активность ионов щелочного металла равна активности ионов ОН (як+ = Дон-)- [c.427]

Таким образом, ошибки стеклянного электрода в щелочной области являются результатом обмена водорода в стеклянной мембране на катионы из раствора. В результате электрод приобретает смешанную катионно-водородную функцию, а при полном насыщении поверхности катионами он превращается в электрод, обратимый к ионам тех металлов, которыми он насыщен. [c.430]

Здесь следует отметить, что для твердых мембран названные требования находятся в противоречии и удовлетворить их трудно, поэтому большинство мембранных электродов имеют ограниченные области обратимости (низкую селективность). Например, ионы Са + и Mg + связываются поверхностными слоями стекла гораздо прочнее, чем однозарядные Ыа+ и К+, но при этом становятся практически неподвижными, и стеклянных электродов с удовлетворительной функцией двузарядных катионов получить не удается. Лишь для ионов Н+ высокая избирательность их поглощения стеклом не сопровождается потерей подвижности, причиной чего могут служить особые механизмы переноса протонов в твердых телах. В силу отмеченного обстоятельства стеклянные электроды с водородной функ- [c.548]

Работа состоит в исследовании поведения стеклянного электро-да для которого кривая Е — pH идет по типу 2 (см. рис. IX 32) в растворах M I переменной концентрации, т. е. в установлении ТОГО, насколько строго выполняется для данного электрода предполагаемая М+-функция. Кроме того, необходимо изучить специфичность электрода к М+-,иону в присутствии другого ( постороннего ) катиона. Это делается путем исследования поведения стеклянного электрода в смешанных растворах. [c.581]

Величина минимально определяемой концентрации натрия с помощью стеклянного электрода обусловлена переходом катионов щелочных металлов (главным образом лития) из стекла [774]. Для пяти видов серийных электродов отклонение от нернстовской функции электрода наблюдается при концентрации натрия <20 мкг/л. Влияние pH незначительно сказывается при pH > 10,5 и использовании диэтиламина для создания щелочной среды. За счет применения аминов создается фон 0,1 мкг/л натрия. Время отклика электрода зависит от температуры при понижении температуры от 45 до 8° С время отклика увеличивается вдвое, но при этом уменьшаются помехи за счет присутствия лития. При правильном выборе условий можно определять натрий при концентрациях 0,07 мкг/л. [c.86]

Недостаточно полное соответствие стеклянного электрода водородной функции становится особенно заметным в щелочных или сильнокислых растворах. В этих условиях потенциал стеклянного электрода не является линейной функцией pH и, кроме того, изменяется во времени. Ошибка положительна в щелочных растворах, содержащих ионы натрия и другие катионы, и отрицательна в концентрированных растворах кислот . Отклонения в щелочных [c.260]

Натриевая ошибка стеклянных электродов оказывается связанной с силами взаимодействия атомов кислорода в сетке стекла и щелочными или щелочноземельными ионами в промежутках сетки. Координационное число иона лития, вероятно около четырех, и этот факт может объяснить хорошо известные преимущества лития в уменьшении щелочной ошибки стекол с водородной функцией. Литию требуется для стабильности только четыре кислорода, кроме того, прочно связанные в решетке ионы лития имеют малую тенденцию к обмену на другие, большие по размеру катионы из раствора . [c.263]

Водородная функция большинства стеклянных электродов нарущается как в кислой, так и в щелочной области. Ошибка электродов (АЕ) из стекла 015 положительна в концентрированных растворах гидроокисей и в щелочных растворах, содержащих большие концентрации щелочных и щелочноземельных катионов. При низких pH ошибка отрицательна. Как в той, так и в другой области ошибка зависит от времени. Положительная величина АЕ означает, что реакция стеклянного электрода на изменение pH дает величины э. д. с. ниже, чем при идеальной водородной функции. Щелочная ошибка электродов из стекла 015 быстро увеличивается, когда температура возрастает выше 30° С, но при 10° С лишь немного меньше, чем при 25° С. [c.279]

Новые рецептуры в серии литиевых алюмосиликатных стекол обеспечивают хорошо вырабатываемые электроды, обладающие специфичностью к иону натрия по сравнению с ионом калия, равную 1000 I. Сравнение данных по концентрации натрия, полученных с помощью стеклянных электродов и на пламенном фотометре, позволяет заключить, что в первом случае можно определять концентрацию ионов натрия в диапазоне 0,001—0,2 н. с точностью 1—5% [123]. Поскольку большинство катион-чувствительных электродов имеет некоторую остаточную водородную функцию, желательно поддерживать pH в области 7—9. Производятся также электроды с удовлетворительной селективностью по отношению к ионам калия . [c.286]

Природа специфичности электродных функций щелочных ионов, различное влияние на них других катионов нашли качественное истолкование в работе [16]. Для этого были привлечены соображения относительно баланса энергий связи обменивающихся ионов в стеклянной фазе и растворе. [c.323]

Из материала, изложенного в этом разделе, следует, что поведение стеклянного электрода как в кислой, так и в щелочной областях подобны и объясняются ионным обменом. Отклонения от водородной функции в щелочной области объясняются адсорбцией поверхностью стекла катионов, соответственно отклонения в кислой области объясняются адсорбцией поверхностью стекла анионов. Адсорбция катионов и анионов происходит по ионно-обменному механизму, [c.861]

Вещества, способные к ионному обмену, могут служить материалом для получения мембранных электродов, обратимых по отношению к катионам или анионам. Примером такого мембранного электрода может служить широко распространенный стеклянный электрод. Для этой же цели применяли различные природные алюмосиликаты (глинистые минералы), на которых были изготовлены электроды, обратимые по отношению к ионам На+, К+, МН4+, Са +, Mg2+ и др. [1]. Однако электроды из этих веществ имели соответствующую электродную функцию только в разбавленных растворах в узких пределах концентраций, вследствие низкой обменной емкости алюмосиликатов. [c.144]

Относительная чувствительность стеклянного электрода к различным катионам описывается [55] как функция параметра К 2 уравнением [c.13]

Стеклянный электрод относится к большой группе ионселек-тивных электродов, т. е. электродов, чувствительных к определенному иону. В кислых и нейтральных средах стеклянный электрод обладает высокой селективностью к ионам водорода, а в щелочных становится селективным к катионам щелочного металла. За счет подбора состава стекла его катионную функцию можно увеличить и создать набор катиончувствительных стеклянных электродов (Б. П. Никольский, М. М.-Шульц, Дж. Эйзенман), при помощи которых определяют активность ионов На+, К+, Ag+, NH4, Т1+, Ы+, Сз+ и даже органических катионов. [c.137]

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]

Стеклянная (катиони-товая) мембрана с натриевой функцией [c.176]

Внешний вспомогательный электрод для элемента без переноса выбирают так, чтобы он был обратим к ионам противоположного по отношению к изучаемым ионам знака заряда в молекуле электролита. Так, если исследуемый электрод обратим к ионам NOj и изучается в растворах нитрата натрия, то электродом сравнения может служить Ыа+-стеклянный электрод. Для электрода с катионной функцией, например К+, удобно исследовать поведение электродов в растворах КС1 и в качестве внешнего сравнительного электрода взять хлорсеребряный (Agi Ag l) или мембранный хлоридселективный электрод. [c.585]

Соответствующей модификацией состава катионная функция стекол может быть улучшена и практически становится возможным изготовление стеклянных электродов для измерений концентрации щелочных ионов [121, 122]. Эйзенман, Рудин и Кесби исследовали катионную функцию натриевых алюмосиликатных стекол в широком диапазоне составов. Некоторые из стекол, содержащие 18 мол.% АЬОз, обладали высокой специфичностью к ионам натрия. Для одного из таких стекол отношение, характеризующее специфичность к иону натрия по сравнению с ионом калия, составляло 250 1. Наилучший состав стекла таков 11 мол.% ЫаоО, 18 мол.% АЬОз, 71 мол.% 5102. Высокая температура плавления (1600°С) делает это стекло трудным для выработки. [c.286]

Мак-Клюр и Редди [136] исследовали стеклянные катион-обменные электроды в пропиленкарбонате (ПК), ацетонитриле и диметилформ-амиде (ДМФ). Были изучены электродная функция, время отклика, селективность и срок службы в 10 10 М растворах ионов Ы, N3 и на фоне 10 М (С4Н9)4НСЮ4. Электродные функции представлены на рис. 5.1 (основные катион-селективные электроды фирмы Бекман № 39047) как видно из рисунка, для всех исследованных растворителей электродная функция линейна в диапазоне концентраций 10 —10" М, [c.44]

Дуэрэ [101] использовал стеклянный электрод в гальванических элементах с переносом для определения диффузионного потенциала на границе растворов НС1 с насыщенным КС1. Механизм функционирования стеклянного электрода изучался посредством измерения поверхностного заряда как функции pH для Na - и К -обратимых электродов в присутствии хлоридов Li, Na, К, s и тетраэтиламмония [102]. Не обнаружено никакой корреляции между сродством катиона к поверхности стекла и электродной функцией стеклянной мембраны по отношению к этому катиону. Функция определяется главным образом подвижностью ионов в гелевом слое. [c.301]

При аргентометрическом титровании цианида в качестве индикаторных используют стеклянные электроды, обладающие катионной функцией. Показано, что природа катиона практически не влияет на точность получаемых результатов. В случае титрования N -HOHOB в присутствии окислителей (Н2О2, КМПО4) электрод с катионной функцией дает более точные результаты, чем Ag-элек-трод. Присутствие органических растворителей практически не влияет на измерения [740]. Применение стеклянного электрода в качестве электрода сравнения при аргентометрическом титровании N с потенциометрической индикацией КТТ проще и удобнее, чем обычное применение насыщенного каломельного электрода [623]. [c.77]

В переходных областях (2 и 4) стеклянный электрод имеет смешанную катионно-водородную функцию (4) и соответственно водородноанионную функцию (2). [c.438]

В сильнощелочных растворах, где концентрация ионов водорода невелика, происходит обмен между металлическими катионами стекла и раствора и стеклянный,электрод становится обратимым для катионов металла. Если взять стеклянный электрод, изготовленный из натриевого стекла, то функция фстекл = /(рН) для такого электрода может быть изображена двумя прямыми линиями она неопределенна лишь в области средних фН (рис. 33). При больших pH величина фстекл определяется концентрацией ионов На+. Ионы Ыа+ в стекле вместе с силикатными ионами образуют подобие неправильной кристаллической решетки. При удалении из этой решетки Ма+-иона его место может быть занято другим катионом. [c.201]

Водородная функция большинства стеклянных электродов нарушается как в кислой, так и в щелочной области. Ошибка электродов (дЕ) может быть положительной (в концентрироваппых растворах с большим содержанием щелочных и щелочноземельных катионов) и отрицательной (нри низких значениях pH). Положительное значение дЕ означает, что реакция стеклянного электрода на изменение pH дает значения ЭДС ниже, чем нри идеальной водородной функции. [c.199]

Водородная функция стекла связана с его составом, гигроскопичностью, химической устойчивостью и толщиной мембраны. Однако роль этих факторов и механизм действия стеклянных электродов до сих пор не вполне объяснены. Большой вклад в развитие теории стеклянных электродов внесли работы Никольского. В настоящее время принято считать, что на поверхности стекла при длительном контакте мембраны с раствором молекулы воды проникают в нее на глубину 10 - 1000 А, образуя гидратированный поверхностный слой, в котором протекают реакции ионного обмена между катионами щелочных металлов, входящими в состав силикатов, и ионами водорода. Основные структурные характеристики стекла в гидратированном слое не меняются, но подвижность катионов значительно увеличивается по сравнению с подвижностью в плотной внутренней части стеклянной мембраны. При этом транспорт катионов в гидратированном слое регулируется ваканси-онным механизмом, согласно которому вакансиями являются катионы в межузловых положениях трехмерного скелета, построенного из кремнийкислородных цепочек (рис. 6.3). При контакте с раствором они могут обмениваться на другие катионы, главным образом на ионы водорода [c.185]

Определение бромпд-ионов основано не только на реакциях окисления—восстановления, но также и на образовании малорастворимых или малодиссоциированных соединений. Поэтому типы используемых индикаторных электродов здесь более разнообразны, чем в методах определения брома. Наряду с окисли-тельно-восстановительными электродами [286] применяют стеклянные электроды с Na-функцией [567], электроды 1-го рода, обратимые к катионам серебра [120, 363] или ртути [109, 539, 714], активность которых связана с активностью ионов брома законами ионных равновесий, электроды 2-го рода, обратимые к анионам Вг [24, 25, 54] и разнообразные ионоселективные электроды мембранного типа (см. ниже). [c.118]

Для построения теории стеклянного электрода особенно важными являются следующие положения. Во-первых, как установлено экспериментально, электродные щелочносиликатные стекла имеют ионную природу электропроводности, и-при этом только за счет миграции ионов щелочного металла или других катионов. Во-вторых, потенциал стеклянного электрода в гальваническом элементе изменяется в зависимости от состава раствора в некоторых границах так же, как й потенциал водородного электрода. Принято говорить, что стеклянный электрод в этом случае обладает водородной функцией (Н-функцией). При повышении pH раствора электрод обнаруживает отклонения от этой функции и приобретает металлическую функцию (N8-, К-, А -функции и т. п.). [c.303]

Биология и медицина. Начало биологическим применениям стеклянных электродов с металлической функцией ( катион-чувствительных ) положили работы Эйзенмана с сотрудниками (1957 г.). Результаты работы, проведенной под руководством Эйзенмана, дали возможность биологам получать данные об активности ионов калия и натрия непосредственно с места их действия (in situ) в биологических процессах. В этих работах подчеркивается и другая сторона вопроса для ряда биологических явлений (возникновение биопотенциалов, клеточная проницаемость и связанные с ней процессы нервного возбуждения, кажущаяся специфичность многих клеток и тканей по отношению к ионам К ) физико-химические закономерности оказываются во многом сходными с теми, которые имеют важное значение в функционировании стеклянных и мембранных электродов. Это повышает интерес и значимость самой ионообменной теории стеклянного электрода. [c.331]

Изменяя состав стекла, можно целенаправленно менять его чувствительность к различным одновалентным катионам. Селективность катионов как функцию состава стекла изучал Эйзенман [19]. За последние годы Пранг и Стил [20] исследовали коэффициенты селективности, влияние pH и световую чувствительность ряда стеклянных электродов, поставляемых промышленностью. [c.268]

Электроды на аспарагин и глутамин были получены также (см. выше) иммобилизацией соответствующих ферментов на стеклянной головке катионного электрода. Электродная функция аспарагинового электрода стабильна приблизительно в течение 3 недель, оптимальное pH составляет 7,5 —8,5. Нестабильность глутаминового электрода объясняется либо обычным вытеканием фермента из электрода в раствор, либо его разложением [545]. Электрод с иммобилизованной глутами-назой в акриламидном геле на стеклянной головке катионного электрода в соответствии с методикой, описанной Гюильбо и Монтальво [449 — 451], имеет нернстову зависимость потенциала от концентрации в диапазоне концентраций 10- —10- М, а его время отклика равно всего 1—2 мин. Электродом можно пользоваться непрерывно около [c.188]

Гюильбо и др. [663] исследовали катион-селективные стеклянные электроды Бекман 39047 и 39137 для определения уреазы, глутаминазы, аспарагиназы и оксидаз о- и L-аминокислот. К известному объему трис-буфера (pH 7,0) добавляют определенный объем анализируемого раствора фермента. Индикаторный электрод и электрод сравнения (нас.к.э.) погружают в раствор, после чего потенциал записывается автоматически. Потенциал, соответствующий наименьшей концентрации NH4, можно установить по калибровочной кривой. Большой положительный потенциал указывает на присутствие катионов щелочных металлов, которые воздействуют на электродную функцию. В этом случае в пробу добавляют небольшое количество катионообменной смолы (дауэкс 50 или подобной ей), перемешивают 5 мин, фильтруют и к профильтрованному раствору добавляют определенный объем соответствующего субстрата (мочевина, глутамин, аспарагин, о-пролин или г-тирозин). Потенциал меняется как функция концентрации образовавшихся ионов аммония. Количество имеющегося фермента можно рассчитать из кривой зависимости Д /мин от концентрации фермента. [c.212]