Мембранный электрод, селективный натрия

В связи с развитием химии координационных-соединений натрия появились новые электрохимические методы с использованием нат-рий-селективных, в том числе мембранных, электродов. Сравнительно невысокая чувствительность этих электродов (pNa 6) компенсируется их высокой селективностью. [c.5]

Одним из лучших электродов такого типа является К-селективный электрод с мембраной на основе нейтрального переносчика валиномицина (рис. 10.17), пригодный для определения калия в присутствии 10 -крат-ного количества натрия. Столь высокая селективность обусловлена удивительным соответствием размера внутренней полости циклической мо- [c.141]

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]

Электрод [34, 35], селективный к СОг, является гетерогенным электродом, состоящим из рН-чувствительного стеклянного электрода, вокруг которого газопроницаемая мембрана удерживает слой раствора гидрокарбоната натрия. СО2 диффундирует через мембрану в раствор гидрокарбоната натрия или из него при этом стеклянный электрод реагирует на возникающее изменение pH. [c.273]

Результаты, полученные с этой ячейкой, аналогичны результатам, полученным с электродной мембраной, в которой растворителе.м служит нитробензол. Единственное отличие состоит в том. что к. к. м. для додецилсульфата натрия равна 8 10 г-ион/л. т. е. идентична значению, полученному с помощью натрий-селективно о электрода (рис. 11.3). [c.145]

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]

Начиная с 30-х годов изучение тонких мембран развивалось в двух направлениях. Стало очевидным, что теория стеклянного электрода, основанная на идее концентрационного элемента или мембранного потенциала со способным к диффузии ионом водорода, не объясняет некоторых свойств электрода, в особенности его повышенной селективности к ионам натрия, которая может быть весьма большой для стекол определенного состава [62]. Это послужило основанием для Никольского и Толмачевой к созданию ионообменной теории мембранного потенциала стеклянного электрода [79]. В более совершенной теории стеклянного электрода Эйзенмана с сотр. [22] учитывалось образование диффузионного потенциала внутри стеклянной мембраны. Новый конструкционный принцип был реализован в газочувствительных электродах, состоящих из гидрофобной мембраны, проницаемой для газов, и внутреннего стеклянного электрода [90]. [c.13]

Определяют коэффициенты селективности /с" ИСЭ к иону натрия относительно посторонних катионов, пользуясь методом раздельных растворов. Для этого измеряют нотенциал ИСЭ в 0,1 М растворе МаС1 ( ,), а затем, иромьш мембрану электрода дистиллированной водой, погружают его в 0,1 М раствор КС1 (КН4С1, НС1) и вновь измеряют нотенциал ( к). [c.203]

Другие мембранные натрий-селективные электроды. В последние годы предложен ряд других мембранных натрий-селективных электродов. Описан мембранный электрод из поливинилхлорида и трикре-зилфосфата [927]. Предложен проволочный ионоселективный электрод, пригодный для определения натрия с помощью полевогО транзистора [1218]. Электрод работает аналогично биологическим мембранам. Устойчивые показания наблюдаются в течение недели. Наклон градуировочного графика составляет 19,5 0,4 мВ/рКа. Платиновую проволочку покрывают ионоселективной мембраной (25— 100 мг моненсина, 0,33 г поливинилхлорида и 0,89 мл ди-н-октил-адипината или ди-н-октилфталата растворяют в 13 мл тетрагидрофу-рана). Толщина образующейся пленки 100—300 мкм. [c.86]

Индикаторный электрод, селективный по отношению к тиолят-иону, был изготовлен в лаборатории. Для изготовления мембраны 0,5 г сульфида серебра (ч) измельчали в ступке и прессовали в прессе (при 2160 кг/см ) для получения таблеток толщиной 1 мм. Мембрану укрепляли на стеклянной трубке с помощью эпоксидной смолы. Перед измерениями поверхность мембраны полировали. Внутренним раствором для этого электрода был 0,004 М расгвор нитрата серебра, в который опускали серебряную проволоку. В качестве электрода срав-нения использовали насыщенный каломельный электрод, который соединялся с исследуемым раствором электролитическим мостиком с фитилем, заполненным 1 М раствором нитрата калия. Потенциал индикаторного электрода изменялся линейно в зависимости от концентрации тиола в растворе гидроксида натрия в пределах концентраций от 0,1 до 10 М [c.540]

На рис. 11-5 показано влияние оксида алюминия на сигнал стеклянного мембранного электрода. Если стеклянный электрод идеально-отвечает на присутствие ионов водорода в обычном диапазоне pH, то потенциал электрода будет линейно изменяться с измерением pH (диагональная сплошная линия на рис. 11-5). Электроды, изготовленные из обычного известково-натриевого стекла, проявляют ожидаемый линейный отклик на ион водорода почти вплоть до рН=10, выше возникают отклонения или щелочная погрешность вследствие мешающего влияния катионов щелочных элементов ион натрия является самой больщой помехой, за которым следует ион лития и калия. Однако стеклянный мембранный электрод, состоящий из 1,7% АЬОз, 10,9% ЫааО и 87,4% (моль.) ЗЮг, ведет себя совершенно по-иному в очень сильнокислой среде наблюдается нормальный отклик на pH, но при повышении pH электрод становится заметно чувствительным к 0,1 Л1 растворам иона натрия или калия (при рН>2) и иона лития (при рН>4). При равных концентрациях иона водорода и катиона каждого щелочного металла стеклянный электрод, содержащий АЬОз, более чувствителен к иону водорода, но при рН>1 селективность такого электрода к иону щелочного металла повышается. Между 5 и 6 единицами pH пунктирные линии на нижней части рис. 11-5 становятся горизонтальными, указывая, что натриевоалюмосиликатное стекло не реагирует более на присутствие протонов, а только на присутствие ионов щелочных металлов. Хотя свойства натриевоалюмосиликатного стекла (см. рис. 11-5) не являются оптимальными, ионообменные центры во внеш [c.380]

Жидкий ионообменный мембранный электрод разработан и для определения активности иона калия. Он очень похож по конструкции на кальцийселективный в нем используется в качестве жидкого ионита разбавленный раствор валиномицина в дифениловом эфире. Как показано на рис. 11-7, молекула валиномицина (антибиотик) представляет собой незаряженную циклическую макромолекулу с высоким сродством к иону калия (но не к иону натрия). Селективность этого электрода к К по сравнению с селективностью к N3+ составляет около 13 000 к 1 и для К+ по сравнению с Са + или Mg2+ лучше, чем 5000 к 1. Электродная функция подчиняется уравнению Нернста в интервале активностей иона калия от 10 до 0,1 М. Таким образом, валиномициновый электрод гораздо лучше любого доступного стеклянного мембранного электрода для определения калия в моче, сыворотке, почечных диализатах или в любой другой пробе, в которой присутствуют ощутимые количества иона натрия. [c.384]

Хотя мембранные электроды применялись с большим успехом для измерения активностей катионов главной подгруппы 1-й и 2-й групп, они имеют ряд специфичных недостатков. В некоторых системах потенциал довольно чувствителен к скорости размешивания [187]. Более того, поскольку потенциал обычно зависит от активностей всех форм, которые могут взаимодействовать с мембраной, то интерпретация результатов усложняется, если присутствует более одного типа катиона как с одной стороны, так и с обеих сторон мембраны [25, 99, 205]. Вообще говоря, надежные измерения в значительной степени ограничиваются растворами, которые содержат только один катион, и в этих случаях не нужно использовать постоянную ионную среду для контроля коэффициентов активности. Однако, по-видимому, возможно разработать селективные мембраны, проницаемые для одних катионов и непроницаемые для других. Например, потенциал электрода из калийной глины (potassium lay) не зависит от концентрации ионов кальция, и предполагается [87], что растворы, содержащие пары катионов, можно будет исследовать с применением двух мембран с разной проницаемостью для двух ионов. Грегор и Схонхорн [86 сообщили, что многослойный стеарат бария с осью ориентации, перпендикулярной направлению переноса, обратим к ионам бария в присутствии ионов натрия. Равновесие достигается быстро, но так как электрод обладает большим сопротивлением, необходимо использовать ламповый потенциометр. В принципе таким же образом ориентированные мембранные электроды мо- [c.166]

Продукты реакции, Ag2S и AgjN — sN, были выделены из раствора, а их состав был подтвержден методом ИК-спектроскопии и элементным органическим анализом. Тиомочевина определялась также прямой потенциометрией с -селективным мембранным электродом. Кривая зависимости Е — log С омочевина линейна в области концентраций 10" -10" моль/л в присутствии 1 или 0,1 и. гидроксида натрия, а ее наклон равен 50 и 30 мВ/декада соответственно. [c.108]

Ишибаши и др. [428] сконструировали электроды, селективные к сульфонат-ионам, применив в качестве ионообменных активных центров в мембране кристаллический фиолетовый и несколько других аналогичных производных трифенилметана (метиловый фиолетовый, малахитовый зеленый и фуксин основной). Раствор сульфоната в органическом растворителе был приготовлен растворением известного количества осадка в таких" растворителях, как, например, нитробензол, 1,2-дихлорэтан, хлороформ и т. п. Концентрация раствора сравнения составила 0,1 моль/л бензолсульфоната и толуолсульфоната натрия и 0,01 моль/л а-нафталинсульфоната натрия. Свойства кристаллического фиолетового больше всего отвечают требованиям, предъявляемым к ионообменному активному центру, так как он обеспечивает хорошую линейность калибровочной кривой зависимости э. д. с. — log[nAB], а нитробензол и 1,2-дихлорэтан являются лучшими растворителями, поскольку для них характерны высокие значения коэффициентов распределения и диэлектрической проницаемости, что обеспечивает хорошую проводи- [c.147]

Танака и др. [433] сконструировали чувствительный к ионам алкил-бензолсульфонатов ион-селективный электрод на основе поливинилхлоридной матрицы, заполненной комплексом сульфонат — ферроин. Чтобы приготовить соль алкилбензолсульфоната, избыток. 10 М раствора ферроина приливали к водному раствору алкилбензолсульфоната натрия и перхлората натрия (оба 0,1 М). Осадок, который представляет собой смесь алкилбензолсульфоната ферроина и перхлората ферроина, промывали, высущива.ли, после чего 0,2 г этого осадка вместе с 0,4 г поливинилхлорида растворяли в 5 мл тетрагидрофурана. К этой смеси добавляли пластификатор диоктилфталат (0,2 мл), после чего раствор перемешивали. Далее растворитель выпаривали и из полученного материала вырезали мембраны диаметром 11 мм и толщиной 0,3 мм, которые закрепляли на тефлоновой трубке. Внутренним раствором сравнения служил 10 М раствор алкилбензолсульфоната, электродом сравнения хлорсеребряный электрод. Электродная функция вышеописанного твердого мембранного электрода в водных растворах или 0.1 М ацетатном буфере (pH 4,8) линейна в диапазоне концентраций [c.149]

Хопиртеан и Штефанига [601] исследовали зависимость потенциала от концентрации нового вида мембранных электродов, в которых платиновая проволока покрыта мембраной из поливинилхлорида, пластифицированного дибутилфталатом и содержащего тетрафенилборат такие электроды селективны по отношению к органическим катионам, например витаминам Bi и В . Электрод указанного типа пригоден для определения этих витаминов методом прямой потенциометрии или потенциометрического титрования тетрафенилбората натрия. [c.201]

Некоторые мембранные электроды из ионообменных смол обладают электродной функцией, зависящей от концентрации в растворе ионов СПАВ. Описаны ион-селективные электроды такого типа для лаурилсульфата натрия и цетилтриметиламмония. Прямолинейные участки кривой зависимости электродного потенциала от логарифма концентрации дают возможность определять СПАВ вплоть до критической концентрации мицеллообразовапия [37, 38]. В работе [39] описано определение органической серы в анионных СПАВ методом мокрого сжигания при 140—160° С со смесью азотной и хлорной кислот, с последующим определением образующейся серной кислоты осаждением в виде сульфата бария. [c.237]

В твердых мембранных электродах используют материалы, обладающие ионной проводимостью — кристаллы, смешанные кристаллы, поликристаллические твердые вещества. Кристаллический фторид лантана (LaFs) обладает высокой электрической проводимостью за счет чрезвычайной подвижности иона фтора в решетке кристалла. Для повышения проводимости добавляют катион европия(II) и получают чувствительный и селективный к иону фтора мембранный электрод. Во внутреннем отделении электрода, выпускаемого промышленностью, имеется раствор, содержащий смесь раствора фторида натрия молярной концентрацией (NaF)=0,l моль/дм и раствора хлорида натрия той же концентрации. В этот раствор опущен хлорсеребряный электрод сравнения. Единственным мешающим ионом при использовании этого электрода для измерения фтора является гидроксид-ион, но электрод проявляет по крайней мере тысячекратную чувствительность к фториду по сравнению с хлорид-, бромид-, иодид-, нитрат-, бикарбонат- и сульфат-ионами. [c.265]

Описана конструкция натрий-селективного электрода с гетерогенной катионселективной мембраной, в которой в качестве связующего агента для Амберлита Ш 120 использована эпоксидная смола [852]. Постоянное значение потенциала электрода достигается через [c.86]

Для измерения pH воды широко применяются как лабораторные, так и промышленные рН-метры со стеклянными электродами (см. п. 9.14.5.1). В отдельных случаях могут использоваться металлаоксидные электроды, например сурьмяный, молибденовый и др. Имеются также стеклянные электроды для определения содержания в растворе натрия и калия обычно концентрацию их определяют на пламенном фотометре. Изготовляются электроды с ион-селективными мембранами для определения в воде фтора, хлора, брома, иода, сульфидов, сульфатов. Разработаны также электродные системы для измерения концентрации ионов кальция, магния, нитратов и др. Следует, однако, отметить, что с помощью электродов определяется лишь активная концентрация ионов (см. п. 2,14.4). [c.181]

Из уравнения (13-15) следует, что если значительно больше значения a a A H+Na потенциал зависит почти исключительно от активности водородных ионов, и в этом случае электрод функционирует как рН Электрод. Если 0 + значительно меньше значения то электрод становится чувствительным к ионам натрия. Специальные электроды для определения высоких pH изготовляются из стекла, содержащего LiaO эти электроды имеют лучшие коэффициенты селективности, что позволяет определять ионы водорода с меньшими помехами со стороны ионов щелочных металлов при этих значениях pH. Вообще для стеклянных мембран значение невелико, а для стеклянных мембран, предназначенных специально для измерений высоких значении pH, оно особенно мало, около 10- . [c.268]

На селективность ионного обмена влияют многие факторы, и количественная теория может рассматривать только простейшие случаи, примером чего может служить обмен катионов щелочных металлов. Убедительное объяснение селективности катионообменников для щелочных металлов дано Айзенманом [19]. Он начал с исследования реакций стеклянных электродов для различных катионов щелочных металлов. Стекла действуют как ионообменники, а стеклянные электроды функционируют как ионообменные мембраны. Это было показано многими исследователями, и, в частности, в последней работе Доремуса [20] были измерены коэффициенты диффузии ионов в стеклах. Электрические потенциалы определить легче, чем ионообменное распределение, но потенциалы мембран зависят от двух факторов — ионообменной селективности и отношения коэффициентов диффузии или подвижностей. При измерении потенциалов стеклянных электродов в растворах, содержащих два иона, натрий и калий (в дополнение к иону водорода, который всегда присутствует в водных растворах), нашли, что фактор электрохимической селективности зависит в основном от ионообменной селективности.. Отношение подвижностей составляет только десятую часть ионообменной селективности. Айзенман исследовал много стекол различного химического состава, а также ряд биологических мембран. Он сделал вывод, что если измерена селективность для [c.64]

Среди калийселективных электродов наилучшими свойствами обладает электрод на основе валиномицина XXII [51, 194], отличающийся повышенной селективностью по отношению к ионам натрия. В качестве мембранных растворителей применяют сложные эфиры фталевой кислоты (9, 10 в табл. 7.2) и по причинам, обсуждавшимся в разд. 3.3, в состав мембраны вводят липофильную добавку — калиевую соль аниона XV или XVI (табл. 7.1) [119, 166]. ИСЭ с мембраной на основе краун-эфира XXV имеет лишь ограниченное применение [183], так как его селективность к калию относительно натрия значительно меньше, чем у валиномицинового электрода. [c.228]

Натрий-селективные ИСЭ, в особенности предназначенные для биологических целей, содержат в качестве электродноактивного компонента моненсин XXVII (см. [98, 99, 107, 203]). Следует иметь в виду, что моненсин обладает кислотными свойствами, что приводит к зависимости потенциала соответствующего электрода от pH при измерениях в нейтральных и щелочных растворах. В последние годы постепенно начали создаваться синтетические нейтральные переносчики для натриевых электродов. Один из последних из них — ионофор XXVIII [67] обладает достаточно хорошими ионоселективными свойствами для изготовления мембранного ИСЭ, сопоставимого по своим характеристикам с натриевым стеклянным электродом (его использование для определения натрия в моче см. в [91]). [c.229]