Электроды жидкими мембранами

Рис. 5.16. Ионоселективный электрод с жидкой мембраной 1 — внутренний электрод сравнения 2 — внутренний раствор 3 — резервуар с ионообменным раствором 4 — корпус электрода 5 — мембрана из пористого материала, пропитанного ионообменным раствором

Другим ионоселективным электродом, представляющим ценность для физиологических исследований, является калиевый электрод, поскольку передача нервных импульсов, по-видимому, включает движение этих ионов через нервные мембраны. Для изучения этого процесса необходим электрод, позволяющий определять малые концентрации ионов калия в присутствии значительно больших количеств ионов натрия. Ряд электродов с жидкими мембранами, как можно надеяться, должен удовлетворить этим требованиям. В одном из них применяется раствор валиномицина в дифениловом эфире. Антибиотик валиномицин — это эфир циклической структуры, обладающий значительно более сильным сродством к ионам калия, чем к ионам натрия. При определении калия в присутствии натрия [8] такая жидкая мембрана характеризуется коэффициентом селективности свыше 10000. [c.437]

У этих электродов жидкая мембрана представляет собой раствор (обычно это неполярный растворитель, не смешивающийся с водой) органического реагента, который принимает участие в ионном обмене с водной фазой или образует комплексы с ионами, присутствующими в водной среде. Этим раствором пропитывается слой подходящего пористого материала, например целлюлозы, ацетилцеллюлозы, поливинилхлорида и т. д. (толщина слоя составляет 100—200 мкм, а размеры пор 10—100 нм), который должен быть проницаемым для всех ионов [216, 218]. Селективность мембранного электрода зависит в первую очередь от свойств органического реагента [216], который образует ионные ассоциаты или иные комплексные соединения с ионами, проходящими в мембрану из водного раствора. Несколько меньший эффект наблюдается в случае растворителя, для которого в контакте с водной фазой устанавливается равновесное распределение по типу жидкость — жид- [c.388]

П. Жидкие мембраны. В таких электродах водная фаза от неводной отделяется пористой диафрагмой. [c.529]

Все ионселективные электроды основаны на принципе полупрони-цаемости мембран. Так, в кальциевом ионселективном электроде используется жидкая мембрана, содержащая 0,1 М раствор кальциевой соли дидецилфосфорной кислоты в диоктилфенилфосфонате. Эфиры фосфорной кислоты выбраны потому, что фосфатные и полифосфатные ионы образуют с ионами кальция прочные комплексы. Таким образом, мембрана оказывается проницаемой преимущественно для ионов Са +. Во фтор идиом ионселективном электроде использована мембрана из монокристалла фторида лантана, который при комнатной температуре обладает чистой фторидной проводимостью. Особый интерес вызывают ионселективные электроды, действие которых основано на связывании катионов нейтральными макроциклическими молекулами, например молекулами антибиотиков (валиномицин) или полиэфиров. Применение ионселективных электродов не позволяет определить активности отдельных ионов, поскольку в каждом случае необходимо составлять цепь из ионселективного электрода и некоторого электрода сравнения [c.137]

В основе ИСЭ жидкостного типа лежат мембраны, электродноактивное вещество которых растворено в органическом растворителе, не смешивающемся с водой (рис. IX. 10,а). Можно пользоваться конструкцией без каких-либо перегородок в контакте жидкой мембраны с водным раствором (рис. IX. 10,б). В данной конструкции водная фаза наслаивается на органическую. Для практики такая конструкция непригодна и может быть использована для научных целей из-за большого слоя органического раствора электрод имеет высокое сопротивление, а потенциал его устанавливается медленно. [c.536]

Жидкий мембранный электрод с кальциевой функцией. Ионы кальция играют большую роль в важных физиологических процессах живых организмов. Проблема измерения активности зтих ионов в биологических жидкостях была решена после разработки ионселективного жидкого мембранного электрода с кальциевой функцией. Устройство одного из таких электродов показано на рис. 24.5. Нижний конец открытой стеклянной трубки затянут целлюлозной пленкой, проницаемой для всех ионов и служащей для удержания жидкой мембраны. Последняя представляет [c.475]

В принципе, сенсор состоит из химически чувствительного слоя, системы распознавания, преобразователя химической информации в электрический или оптический сигнал и электронного устройства для оценки данных, обычно интегрированного в сенсор. В качестве примера, для ион-селективного электрода химически чувствительным слоем служит твердая или жидкая мембрана, а преобразователь основан на электрическом потенциале, измеряемом с помощью вольтметра. [c.495]

В интервалах между измерениями электрод хранился в 10 М растворе Са(ЫОз)г при этом угловой коэффициент калибровочной кривой оставался постоянным и равным 27 + 1 мВ/декада. В первый период жизни электрода коэффициенты селективности для ионов щелочных металлов, как правило, больше, чем через 8 недель величина коэффициента селективности зависит также от концентрации основного иона, для которого она была определена. Такие изменения, возможно, связаны с наличием равновесия между органической фазой и водным раствором, а также с постепенным вымыванием органического растворителя из внутреннего раствора, что вызывает изменение диэлектрической проницаемости жидкой мембраны [73]. [c.23]

В практике применяют также ионоселективные мембранные электроды на ионы калия, натрия, аммония и некоторые другие. Сконструированы газочувствительные мембранные электроды для определения NH3, NO и других газов. В пленочных электродах вместо жидкой мембраны используют тонкую пленку. У пленочных электродов такой же механизм действия, что и у мембранных, но они долговечнее и более удобны в работе. [c.203]

Константы селективности Л" К+-селективных электродов с жидкими мембрана [c.230]

Некоторые из электродов, мембраны которых содержат фенан-тролиновую хелатную группу (см. табл. VIII. 19), можно использовать для определения BF " в растворах [3]. Находят применение также электроды, жидкая мембрана которых представляет собой раствор тетрафторбората бриллиантового зеленого в хлорбензоле, адсорбированный слоем натурального каучука [232]. [c.260]

Классификации ионоселективных электродов. Мембранные ио-носелективные электроды можно классифицировать по различным признакам по агрегатному состоянию, по типам активного компонента мембраны и т.д. Различают твердые и жидкие мембраны. В свою очередь твердые мембранные электроды могут быть гомогенными и гетерогенными. [c.39]

В настояцес время мембранные электроды делятся на три типа стеклянная мембрана, твердая мембрана(гомогенная или. етерогенная ). жидкая мембрана, которая может содержать либо заряженные, либо ней-традьнне лигандчые группы. [c.6]

Жидкие мембраны готовят из жидких или твердых ионитов или их растворов в подходящих органических растворителях, не смешивающихся с водой. Так, ионы кальция можно определять посредством электрода на основе кальциевой соли эфира фосфорной кислоты Активными группами электродов, имеющих нитратную или перхлоратную функцию, т. е. чувствительных по отношению к ионам NO3 или IO4, являются нитраты фенантролинатов никеля Ni(РЬеп)з(ЫОз)2 или перхлораты фенантролинатов железа Fe(Phenb( 104)a и т. д. [c.468]

Электроды на основе мембран с подвижными носителями имеют жидкие мембраны — раствор ионообменника или нейтрального переносчика в органическом растворителе, удерживаемый на пористом полим те (рис. 10.16). Органический растворитель влияет на свойства электрода. Так, если дпя растворения кальциевой соли эфира фосфорной кислоты [(ROj)jPOO]j a используют диоктилфенил-фосфонат, то электрод пригоден для определения ионов кальция в [c.139]

Жидкая мембрана — это тонкий слой жидкого органического вещества, оно не смешивается с водными растворами и содержит кислотные или основные группы — жидкий ионит. Потенциал устанавливается на поверхности между анализируемым раствором и органической жидкостью, селективно реагирующей с определяемым ионом. Электрод с жидкой мембраной (рис. 7.1) состоит из двух трубок и пористого пластикового диска. Органическое вещество, нанесенное тонким слоем на пористый диск, препятствует смешиванию двух водных растворов стандартного и анализируемого. Внутренняя трубка заполнена стандартным растдором определяемого катиона, насыщенного А С1. При погружении в него серебряной проволоки образуется Ag/Ag l — электрод сравнения. На границе раздела органического вещества с водным раствором двухзарядного катиона устанавливается равновесие [c.106]

Жидкие мембранные электроды, селективные по отношению к хлориду, содержат ионы тетраалкиламмония (например, ион ди-метилдистеариламмония). В отличие от твердых мембранных электродов, в которых имеется мембрана из галогенида серебра, эти жидкие мембраны проявляют более высокую селективность по отношению к хлориду в присутствии Вг-, 1 и 5 - [229]. Электроды, приготовленные с помощью растворов хелатов 4,7-дифенил-1,10-фенантролина с никелем (II), кобальтом (II) и железом (II), селективны по отношению к ионам СЮ4, ЫОз или ВРГ мешающее действие оказывают иодид и в некоторых случаях гидроксильные ионы [221]. [c.390]

Электроды на основе мембран с подвижными носителями имеют жидкие мембраны — раствор ионообменника или нейтрального переносчика в органическом растворителе, удерживаемый на пористом полимере (рис. IV. 16). Органический растворитель влияет на свойства электрода. Так, если для растворения кальциевой соли эфира фосфорной кислоты [(К02)2Р00]2Са используют диоктилфенилфосфонат, то электрод пригоден для определения ионов кальция в присутствии 100-кратного количества магния. Но если растворителем является деканол-1, то электрод не способен различить кальций или магний его можно, однако, использовать для определения жесткости воды. [c.346]

Степень полимеризации п может изменяться в широких пределах в зависимости от природы растворителя и растворенного вещества жидкой мембраны (например, соли органофосфорных, карбоновых и сульфокислот, а также четвертичных аммониевых оснований в растворителях с е < 10). В таких растворах свободные ионы присутствуют в ничтожных концентрациях. Специфика жидких ионообменных электродов наиболее полно должна проявиться в системах, в которых существенную роль играет подвижность органофильных анионов (катионов) в мембране. [c.456]

В качестве жидкой мембраны в электродах применен 0,1 М раствор солей цетилтриметиламмония в октаноле [99]. Установлено, что потенциал линейно зависит от активности хлорид-ионов в широком диапазоне. Электрод показывает отклонение от линейности при концентрации хлорид-ионов ниже 10 М. Измерение активности чистых солей возможно до 10 М. Наклон функции лtб/lg а равен 55,5. Селективность электрода оценена величиной К (константа селективности), определенной из эмпирического уравнения для одновалентного исследуемого аниона [c.88]

Никольский и Толмачева [11] при исследовании стеклянных электродов распространили на них представления об ионном обмене. Солнер и Шин [12, 13] первыми применили жидкие мембраны, содержашие растворенный ионообменник. Эти мембраны, как выяснилось, проявляют селективные свойства к группе катионов, а не к какому-то конкретному катиону. [c.7]

Новый электрод с жидкой мембраной, описанный недавно Попа и др. [427], селективен по отношению к аниону додецилсульфоната. Жидкая мембрана этого электрода содержит 10 - М раствор додецилсульфата цетилгексилдиметиламмония в нитробензоле в пористой перегородке из растительного угля. Электрод имеет нернстову электродную функцию по отношению к аниону додецилсульфата в диапазоне концентраций 10 -5-10 г-ион/л. [c.147]

Лленадо [436] исследовал поведение жидкой мембраны Са -селективного электрода (Орион 92-20) в растворе хлористого кальция, содержащем линейные алкилбензолсульфонаты (ЛАС) (анионные ПАВ) или хлорид диизобутилфеноксиэтоксиэтил(диметил)бензиламмония (гиа-мин, катионное ПАВ). Как оказалось, оба соединения мешают определению кальция, хотя механизм их взаимодействия с мембраной различен. Соединения первой группы влияют на электродный потенциал в результате того, что на мембране протекают две параллельные конкурирующие реакции между Са и ЛАС и Са " и активным ионообменным центром. Мешающее действие ЛАС можно снять, введя в мембранную фазу равновесное количество ЛАС. После такой обработки электрод перестает ощущать влияние ПАВ, что позволяет использовать кальциевый электрод для исследования процесса взаимодействия Са - ПАВ. [c.151]

Электроды с жидкой мембраной, чувствительные к аминокислотам, предназначены для анализа триптофана, фенилаланина, лейцина, метионина, валина и глутаминовой кислоты жидкая мембрана содержит четвертичные аммониевые соли [522]. Установлено [400, 401], что растворы высокомолекулярных аммониевых солей в деканоле весьма эффективны в качестве компонентов жидкой мембраны при изготовлении электродов, обладающих нернстовой функцией в области концентраций от 10 вплоть до 10 моль/л (см. также разд. [c.191]

Для создания электродов с жидкими мембранами использовали многие органические вещества, либо чистые, либо в подходящем растворителе (см. соответствующие разделы, посвященные отдельным катионо- или анионоселективным электродам). Общее свойство всех этих соединений — способность селективно связывать некоторые небольшого размера ионы, образуя нейтральные ионогенные группы с ионами противоположного знака заряда (в жидком ионообменнике) или заряженные комплексы с нейтральными группами органической природы. Жидкие мембраны, как правило, разделяют две водные фазы. На границе между мембраной и раствором происходит быстрый обмен между свободными ионами в растворе и ионами, связанными органическими группами в фазе мембраны. Селективность электрода в первую очередь зависит от избирательности этого ионообменного процесса. [c.213]

Созданы также (и имеются в продаже) электроды, проявляющие высокую селективность к нонам ацетилхолина по сравнению с ионами На+, К" и ЫН+ [49]. Жидкая мембрана этих электродов состоит из 5% раствора тетра(/г-хлорфенил)бората ацетилхолина либо в 3-о-нитроксилоле, либо в дибутилфталате, либо в три(2-этил-гексил)фосфате [50]. Электрод с такой жидкой мембраной обладает теоретической зависимостью потенциала от активности иона ацетилхолина (АцХ) в пределах 10 —10 /И (5э 5 ) [51 ], для иона холина (X) несколько меньше Константы селективности Кацх-м имеют значения 1-10 (М = Ма+), 1-10" (М = = ЫН , К+) и 6,6-10-2 (М х+). Проверена обратимость этого электрода к ряду алкилэфиров холина от ацетил- до бензоил холина [52]. Константы рассчитывали по уравнению [c.226]

Электрод с твердой мембраной, селективный к NHg и (или) NH+, описан в гл. УП. Данные табл. УП1.5 показывают, что и жидкая мембрана [насыщенный раствор нонактина (72%) и монактина (28%) в трис(2-этилгексил)фосфате] функционирует как электрод, селективный в наибольшей мере к ионам аммония, а также к другим ионам в ряду [c.235]

Как и в случае Си -селективной жидкой мембраны, ([)ирдш Orion выпустила РЬ -селективные электроды с жидкими мембранами на основе ионообменника, содержащего группы R—-S— СНСОО . Поведение электрода характеризуется следующими значениями констант селективности Кръ-м = 2,6 (М = СгГ ) 8-10 " (М = Fe 0 3-10 (М = Zn"0 5-10 - (М = Са"-") 7-10 (М = Ni +) 8-10 (М = Mg2+) [3]. Лал н Кристиан [162] тща-242 [c.242]

Активным компонентом такого электрода является жидкая мембрана, представляющая собой насыщенный раствор 3,3 -диамн1юбснзндниа в гексане. Малон и Кристиан [165] изучили характеристики электрода. При pH = 2,5 потенциал электрода линейно зависит от концентрации селена (IV) вплоть до 10 М 5э = 60—65 мВ/рМ. В области концентраций от 10 " до 10 М наблюдалось внезапное изменение потенциала, которое оказалось аналитически гюлезным. При концентрации 10 УИ определялось влияние посторонних ионов на электродную функцию селена (IV). Поскольку смешанные растворы содержат многовалентные ионы, расчет невозможно осуществить обычным способом. Однако из значений потенциалов в смешанных растворах, в которых селен (IV) является одним из компонентов, исходя из предположения, что для всех ионов составляет 60 мВ/рМ, можно рассчитать константу селективности, как приблизительную меру относительной селективности [c.244]

Систематическое изучение электродной активности растворов солей алкиламмония с длинной цепью в этилбромиде позволило выбрать перхлорат тетрагептиламмония в качестве основы для жидкой мембраны перхлоратного электрода [228]. Электрод применяли для определения среднего моляльного коэффициента активности (у) растворов НСЮ4 посредством измерения э. д. с. электрохимической ячейки типа [c.260]

Нойбекер и Речниц [51] использовали антибиотик нонактин в дифениловом растворе в качестве основы жидкой мембраны, селективной к NH4. Два энзима — аргиназу (40 ед. на 1 мл трис-буфера, 0,5 М, pH 8,0), активированную ионами Мц-+, и уреазу (40 ед. на 1 мл буферного раствора)—смешанные в равных объемных количествах, прибавляли (0,1 мл) к 10 мл стандартного раствора аргинина, и смесь выдерживали примерно 3 ч при комнатной температуре. Образующ,иеся NH определяли с помощью ЫН -селективного электрода. Поскольку в той же энзимной системе образуется Oj, возможно определение аргинина также по количеству СО2 [52 [. [c.339]

В работе [70] при определении до 10 Л/ нитрат-ионов в качестве жидкой мембраны применены растворы нитрата нитрона в анилине, хлороформе, бензиловом спирте этот селективный мембранный электрод с нитратной функцией может быть использован для определения нитратов в присутствии ряда посторонних электро.читов, например KF, К3РО4, K2SO4 и др. Определение нитрата и нитрита в смеси с помощью нитратного электрода Орион 92-07 описано в работе [1083]. [c.120]

Таким образом, границу раздела можно использовать для определения активности потенциалопределяющего иона В+. Органическая фаза, находящаяся в пористой или полимерной структуре, функционирует как жидкая мембрана. Мешающее влияние катиона С% одинаково хорошо растворимого в мембране и в водной фазе, связано с его способностью вытеснять потенциалопреде-ляющий ион В+ из органической фазы в ходе ионообменной реакции В+(Р) + С (а) = В+(а) +С ( 5). Константа равновесия этой реакции зависит от разности стандартных гиббсовских энергий перехода двух ионов между фазами а и р. В этом простом случае потенциал ионоселективного электрода подчиняется уравнению Никольского. Ионоселективный электрод с жидкой мембраной состоит из пористой диафрагмы (например, пористого тефлона или миллипорового фильтра), пропитанной органическим ионообменным раствором. Диафрагма находится в контакте с сосудом, заполненным органиче- [c.207]

Жидкие мембраны, содержащие растворенный ионит, впервые изучали Соллнер и Шин [13]. Однако у этих мембран отсутствовала достаточная селективность по отношению к какому-либо определенному иону. Существенный успех в развитии ионометрии был достигнут в середине 60-х гг., когда в 1966 г. появился первый высокоселективный монокристалли-ческий фторидный электрод, а в 1967 г. разработан селективный по отношению к ионам Са + электрод. с жидкой мембраной на основе дидецилфосфорной кислоты [14]. В конце 60-х гг. фирма Orion начала выпуск ионоселективных электродов с жидкими и кристаллическими мембранами. [c.6]

Электрохимию жидких мембран стали изучать достаточно давно [5, F. Haber], но жидкостные ионоселективные электроды, имеющие практическое значение, начали исследовать совсем недавно. Обобщил и систематизировал большой экспериментальный материал (свой и других авторов) по жидким и иным электродным ионообменным системам Соллнер [28]. Различного типа жидкие мембраны и явления переноса в них подробно описаны в [29]. [c.18]

Жидкая мембрана, образованная растворителем без электродно-активного компонента (фоновая мембрана), часто проявляет в растворах солей некоторую электродную функцию, т. е. реагируют на изменение концентрации электролита в водном растворе. В большинстве случаев угловой коэффициент зависимости = Дlga) для фоновых мембран ниже теоретического, однако есть примеры действия таких мембран как обратимых для определенного иона. Например, мембрана из дифенилового эфира в растворах хлорида калия (10 —10 Л1) не только ведет себя как К+-электрод, но и проявляет в 40 раз большую избирательность к иону К+, чем к иону Ма+ [44]. [c.33]

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]