Мембранный электрод, селективный влияние

Особое место в измерении pH растворов занимает стеклянный электрод, широко используемый в настоящее время благодаря ряду его преимуществ (большая селективность, неподверженность отравлению, отсутствие влияния сильных окислителей и восстановителей и пр.). Механизм возникновения потенциала на поверхности стеклянного электрода не является электрохимическим, он в принципе относится к мембранным ионоселективным электродам, которые в последние годы все чаще применяют для определения активности (концентрации) самых различных ионов (катионов и анионов) и привели к возникновению нового раздела прямой потенциометрии — ионометрии. [c.104]

При измерениях в неподвижном растворе можно использовать три различных способа иммобилизации энзима в электродном устройстве [21 ]. В первом энзимный слой представляет собой раствор глюкозооксидазы (100 мг/мл) и пероксидазы (50 мг/мл). Во втором способе энзимная смесь физически закреплена в полиакриламиде, который полимеризуется под влиянием света на нейлоновой сетке. Третий способ заключается в том, что смесь энзимов химически связана с матрицей из полиакриловой кислоты. Во всех случаях энзимный слой на Г-селективном мембранном электроде закрывается чашечкой, сделанной из диализной бумаги. Электроды хранят в фосфатном буферном растворе при pH = 6. [c.329]

Селективность у твердых кристаллических мембранных электродов достигается ограничением движения всех ионов в кристалле, кроме определяемого. Поэтому электроды с твердыми мембранами обладают теоретической ионной функцией. Влияние посторонних иоиов может быть связано с химическими реакциями на поверхности кристалла. [c.22]

Решающее влияние на развитие и успехи ионометрического метода анализа оказало удачное конструирование ионоселективных электродов на основе различных мембран. Стеклянные ионоселективные электроды чувствительны к ионам щелочных металлов N3" , К, КЬ" ", Сб" , а также к ионам Ад+, Т1+ и ЫН4 ". Их устройство и принцип действия такие же, как и у стеклянного рН-электрода. Наиболее существенным отличием является состав стекла, из которого готовятся мембраны. Установлено, в частности, что введение АЬОз в стекло положительно влияет на селективность мембраны к ионам металлов, но не к Н" . [c.200]

Из выражения (6.7) видно, что селективность электрода по отношению к иону А" будет тем больше, чем селективней поглощается он мембраной и чем более подвижен внутри нее. В общем случае влияние мешающих ионов на потенциал мембранного электрода можно выразить с помощью уравнения Никольского. [c.176]

Если нельзя применить твердые хлоридные электроды из-за мешающего влияния посторонних ионов, можно использовать жидкостные мембранные электроды. Таким электродом может быть электрод марки Орион 92-17, константы селективности которого приведены ниже [c.315]

В табл. 6.1 представлены данные о влиянии некоторых ионов на результаты определения иодида Р-селективным мембранным электродом. Наиболее заметное действие оказывают окислители и медь. Медь мешает определению потому, что на поверхности электрода образуется осадок иодида меди (I), в результате чего не только снижается активность иодида в растворе, но и меняется электродная функция. [c.54]

Морф с соавт. [259 ] дали теоретическое обоснование селективного поведения и нижнего предела обнаружения для мембранных электродов, изготовленных из соединений серебра. Показано, что предел обнаружения зависит от растворимости материала мембраны или от дефектности ее поверхности по серебру, в зависимости от того, влияние какого фактора больше. [c.138]

ИСЭ весьма удобны для измерений в потоке, поскольку соответствующая измерительная техника и операция обработки сигнала просты, измеряемый сигнал практически не зависит от скорости потока, линейный динамический диапазон достаточно широк, влияние температуры на результаты не столь сильно выражено и измерения селективны (высокая селективность ИСЭ, правда, является недостатком при их использовании в хроматографии). Условия измерения легко регулируются, и часто достаточно лишь поддерживать постоянными ионную силу и pH измеряемого раствора. ИСЭ с твердыми мембранами, как правило, обладают лучшими характеристиками работы в потоке, чем жидкостные мембранные электроды и газочувствительные электроды, так как у твердофазных электродов быстрее отклик и они механически прочнее. Наиболее серьезной проблемой при работе в таких условиях является пассивация электродов при измерениях в некоторых средах, например в биологических жидкостях или в поверхностных и сточных водах. [c.142]

Величина Кмв в уравнении (IX.94) — основная характеристика свойств ИСЭ. Согласно изложенной выше теории она двояким образом зависит от этих свойств. С одной стороны, она связана с относительной подвижностью ионов в мембране чем больше относительная подвижность мешающего иона В+, тем больше его влияние на потенциал А+-селективного электрода. С другой стороны, /Са/в зависит от селективности поглощения мембраной иона при ионном обмене. [c.525]

Сульфид серебра для электродов с твердой мембраной представляет собой универсальное вещество. С одной стороны, он явился основой одного из первых гомогенных кристаллических электродов с высокой селективностью по отношению к ионам Ag+ и S , с другой — оказался превосходной матрицей для поликристаллических галогенидов серебра и многих сульфидов (халькогенидов) двузарядных металлов. В качестве приближенной меры коэффициента влияния твердых ИСЭ с мембраной из труднорастворимых солей принимают отношение произведений растворимости. Например, для иодидного электрода с мембраной, содержащей Agi, коэффициент влияния находящихся в растворе ионов А (С1 , Вг- и др.) равен [c.531]

РЬ +-селективные электроды с твердыми мембранами применяли в водных и неводных средах [107]. Чтобы элиминировать влияние жидкостной границы водного и неводного растворов, использовали методику раздельного измерения. Определяли концентрацию свинца в крови, слюне и моче человека. [c.197]

Морф с сотр. [84] предложили уравнения, которые обосновывают способы уменьшения влияния на катионную функцию электродов растворимых в липидах анионов из исследуемых растворов. Уже упоминалось, что присутствие в растворе тетрафенилборат-иона ответственно за отклонение -функции электрода с жидкой мембраной от ее теоретического значения. Однако это отрицательное влияние аниона может быть уменьшено или элиминировано внедрением аниона в менее полярную мембрану для смещения экстракционного равновесия в системе к состоянию, в котором улучшается катионная функция электрода, как это предсказывалось теоретически [84 ]. Именно такая ситуация реализована в случае К - и -селективных электродов, в которых лиганды (ва-234 [c.234]

Гомогенные мембранные электроды. Гомогенные кристаллические мембраны обладают высокой селективностью, что дост гается ограничением перемещения всех ионов в кристалле, кроме основного. Вакансии в кристаллах соответствуют лишь определенным размерам, форме и распределению заряда ионов, поэтому их заполнение возможно лишь определенными видами ионов. Как правило, инородные ионы не могут войти в кристалл. Теория функционирования кристаллических мембран относительно проста. Такие электроды обладают теоретической ионной функцией. Влияние посторонних ионов может быть связано с изоморфным замещением и с некоторыми химическими реакциями, происходящими на поверхности электрода. [c.53]

Такие датчики изготавливают из различных материалов Р1, Ли, N1, графит и др. Однако этот биосенсор имеет ряд недостатков. Главный из них - это то, что не в полной мере используются селективные свойства фермента, поскольку при потенциалах восстановления кислорода могут восстанавливаться посторонние вещества, способные проникнуть через мембрану. Для устранения влияния мешающих веществ изменяют полярность электрода на противоположную. При потенциале +0,6 В электрод становится нечувствительным к кислороду, но зато дает отклик на пероксид водорода. Другой способ повышения селективности определений состоит в покрытии электрода мембраной, предотвращающей поступление посторонних веществ. Так, для устранения мешающего действия аскорбиновой и мочевой кислот при анализе биологических жидкостей между мембраной с иммобилизованной глюкозоксидазой и электродом помещают диафрагму из ацетата целлюлозы, проницаемую только для молекул Н2О2. [c.501]

Например, нри измерениях мембранным бромосеребряным электродом мешающее влияние перечисленных ниже сопутствующих ионов при определении Вг характеризуется следующими значениями коэффициента селективности N 25, J 20, 820з ж1,5, N0s 1, сг it 6-10 . Платиновые электроды, покрытые слоем, поливинилхлорида (носитель), с сорбированным бромидом трикаприлметиламмония (электроактивная фаза) характеризуются несколько иными величинами коэффициента селективности I4,5, NO3 2, СГ 0,19, ЗОГ —0,020. Чем меньше коэффициент селективности в этом выражении, тем выше селективность данного электрода по отношению к определяемому иону. Поэтому для определения бромид-ионов в присутствии хлоридов выгоднее применять гетерогенный AgBr-электрод его чувствительность по отношению к определяемому иону в 166 раз больше, чем к сопутствующему. Это означает, что ошибка анализа в присутствии 166-кратного избытка ионов СГ составит 100%. [c.119]

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]

Изменяя состав натриевоалюмосиликатных стекол и родственных материалов, разработали стеклянные мембранные электроды для определения Ь1+, ЯЬ+, Сз+, Т1+, NHI, Ыа+, К+ и Ад+ последние три электрода выпускаются промышленностью. В табл. 11-2 приведена информация о некоторых наиболее важных стеклянных мембранных электродах. В характеристики электродов включено отношение (или коэффициент) селективности, которое показывает степень мешающих влияний Таблица 11-2. Состав и характеристики некоторых катионоселективных стекол [c.381]

В последние годы большое распространение получили электроды с г.оликри-сталлически, ш мeмбpaнa н , обратимые к галогенид- и цианид-ионам, которые изготовляются из смеси сульфида серебра и соли серебра с соответствующим анионом. Эти электроды имеют более низкое сопротивление, чем мембраны из монокристаллов солей серебра (AgX), и не обнаруживают заметного фотоэффекта. Как и для любых кристаллических мембранных электродов, пределы применения электродов, селективных к галогенид- и цианид-ионам, определяются произведениями ра створ и.мости соответствующих солей. Напри.мер, на хлоридный электрод существенное влияние оказывают ионы Вг", J", N , NS , , на иодидный же влияют только ионы N и S-. [c.461]

Электроды второго типа проявляли обратимость к различным аминокислотам, таким, как L-лейцин, -метионин, -аланин и -про-лин [46]. Как уже отмечалось, Na , К" , № мешают определению аминокислот, и необходимы специальные меры для уменьшения их влияния на электродные функции. С этой целью в качестве основы энзимного электрода вместо катионоселективного стеклянного электрода применяли NHJ-селективный электрод, мембрана которого содержала антибиотик нонактин, внедренный в силиконовый каучук [48]. Для определения L-фенилаланина использовали элемент, состоящий из Г-селективного мембранного электрода [см. реакции (XI.12) и (XI.7)] и энзимного реакционного слоя, включающего L-AKO и пероксидазу хрена, химически иммобилизованные в полиакриламидном геле [48]. [c.337]

Влияние иодид-иона намного меньше [137]. Для мембранного электрода на основе Ag l константа селективности в разбавленных растворах КС1 и KJ соответственно равна 1,4 и 14 [721]. При выдерживании электрода в 10 Af К J его поверхность покрывает- [c.85]

Жидкостной бро.мид-селективный электрод, наготовленный на основе нитробензольного раствора кристалличесиаго фиолетового (5- Ю М) имеет прямолинейный участок градуировочного графика при относительно больших концентрациях от 10 до 10 моль/л. Описанный ранее электрод с мембраной из раствора бромида ртути в трибутил-фосфате имеет значительно меньшнй предел обнаружения (рВг=4,5), но в области больших концентраций (рВт=4—2,5) наблюдаются отклонения от линейности и Появление катионной функции [1]. Лучшими характеристиками обладает электрод со смесью кристаллического фиолетового (5-10- М) и бромида ртути (нас.) в нитробензоле в качестве мембраны. Линейность градуировочнаго графика сохраняется в пределах рВт от 2 до 5,5, предел обнаружения рВг р =5,7, крутизна электродной функции 45 м В/рС, коэффициент селективности к хлоридам, определенный методам смешанных растворов, равен 0,01. Присутствующие в растворе ионы калия, кальц(ия, бария, М агния, меди, железа, хро.ма не оказывают влияния на электродный потенциал. [c.28]

Взаимосвязь селективности мембранных электродов с различными физико-химическими параметрами, установленная выше в теоретических уравнениях, суммирована в табл. III. 1. Из нее следует, что селективность мембранного электрода определяется как подвижностью ионов в мембране, так и равновесием на границе раздела мембрана — раствор (т. е. зависит от коэффициентов распределения и констант ионообменного равновесия). До сих пор не изучено влияние на селективность мембран различий в подвижностях ионов в мембране, чего нельзя сказать о связи мембранной селективности с условиями физико-химического равновесия этому вопросу посвящены работы Райхенберга [109] и Эйзенмана [70, 77, 78, 82, 83, 99, ПО], основные положения которых излагаются ниже. [c.88]

Мембрану для твердого электрода, селективного к Си +, подобно Сс " -селективному электроду, можно изготовить, диспергируя сульфид меди в матрице Ag2S [4]. Исследование поверхности электрода под микроскопом после воздействия на нее окисляющих агентов [76] показало наличие раковин (углублений) на различных участках электрода. Как следствие этого, измеряемый потенциал был смешанный. Когда на поверхности электрода отмечались углубления, угловой коэффициент кривой Е — рСи, стабильность, скорость установления потенциала уменьшались. Алмазная полировка поверхности улучшала все электродные характеристики. Обнаружено также, что нормальная блестящая поверхность Си -электрода мутнеет после соприкосновения с растворами, содержащими СГ [77]. Полировка поверхности и в этом случае ликвидирует потускнение и способствует восстановлению электродных характеристик. Если используют не хлоридный электрод сравнения и в раствор не добавляют хлориды, то никакого помутнения поверхности не наблюдается. Если хлориды прибавляют в раствор, где уже есть ионы меди, вероятно, происходит связывание их в комплексы и влияние СГ на поведение электрода мало заметно. Росс [4] показал, что если в растворе присутствуют Си + и СГ, на поверхности мембраны из смеси сульфидов меди и серебра может проходить реакция [c.191]

Соль органического радикала — производное Л/ -этилбензо-тиазол-2,2 -азавиолена, на основе которой создан селектрод с твердой мембраной (см. гл. VII), применяли для изготовления электродов с жидкой мембраной в двух растворителях 1,2-дихлорбензоле и р,р -дихлордиэтиловом эфире [225]. Для обоих электродов кривая зависимости потенциала от активности имеет теоретическое значение углового коэффициента 59 мВ/рС107 в области концентраций от 1 до 10 М. Константы селективности электродов сопоставлены в табл. VII 1.21 с константами селективности электродов с твердыми мембранами [226]. Наибольшее влияние на потенциал оказывают ионы Г и В 7, наименьшее — ОН электрод может работать при pH от 1 до 12. [c.258]

Как видно из рис. 3, в диапазоне концентраций от 10 до 10 молъ/л кальций-селективный электрод подчиняется уравнению Нернста. Нижний предел чувствительности кальций-селектив-ного электрода зависит от растворимости органического вещества в водной фазе, так как за счет растворения электрода в очень разбавленных растворах концентрация определяемого иона в водной фазе повышается. Нотенциал электрода при постоянной копцен-трации ионов кальция не зависит от pH раствора до тех пор, пока активность ионов Н не станет сравнимой с активностью ионов кальция, тогда ион водорода начнет оказывать существенное влияние на нервное заряда через мембрану. Нри дальнейшем повышении активности ионов водорода электрод начинает работать как водородный. [c.147]

В работе [50, с. 127] исследовано поведение пленочных мембранных электродов с Вг--функцией на основе десяти активных веществ, различающихся радикалами в четвертичном аммониевом основании, а также природой самого ониевого основания, с целью выяснения влияния ионообменника на нижний предел функционирования электрода и его селективность. Мембраны исследуемых электродов изготовляли в виде полимерной пленки, пластифицированной диоктилфталатом, в котором растворено ионообменное вещество. Показано, что нижний концентрационный предел функционирования электродов с Вг -функцией определяется растворимостью ионообменника в воде. По этой причине соли более высокомолекулярных аммониевых оснований (Сю и выше) предпочтительнее в качестве исходных веществ для получения мембранных Вг -электродов с широкими концентрационными пределами функционирования и селективностью (табл. II. 1). [c.57]

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]

Определить селективность электродов к ионам калия по отношению к ионам Li, Na ", NH4 и Н " методами биионных потенциалов и смешанных растворов, используя растворы хлоридов. Рассчитать коэффициенты влияния и сравнить их с характеристиками соответствующих электродов со стеклянными и с пленочными мембранами на основе катионообменника. [c.586]

В качестве активных компонентов мембран для определения нитрат-ионов используются также четвертичные аммониевые и фосфониевые соли. Электроды характеризуются крутизной электродной функции, близкой к теоретической, в диапазоне концентраций от 10 до 10 моль/л. Коэффициенты селективности по отношению к ионам СГ, NO2 , 804 не превышают 10 . Ионообмен-ники на основе солей тетраалкиламмония находят применение для изготовления хлоридных электродов. В качестве органического катиона в них используется диметилдистеариламмоний. Электроды можно применять для измерения активности ионов хлора в присутствии сульфид-ионов, которые оказывают значительное влияние на показания твердых хлоридных электродов. Основные [c.204]

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]

Описан электрод с твердой мембраной, селективной к фторид-ионам [9]. Мембрана состоит из монокристалла фторида лантана, активированного редкоземельными элементами для увеличения проводимости. Мембрана, расположенная между стандартным и анализируемым растворами, обладает фторидной функцией с теоретическим наклоном (т. е. =Л 4-0,0591 lgaf-) до концентрации фторида порядка 10 г-ион/л. Селективность такого электрода к фторид-ионам на несколько порядков выше, чем к другим обычным анионам. Серьезное мешающее влияние оказывает только гидроксил-ион. [c.438]

Тщательное изучение влияния спекания на электродную селективность пористых стеклянных мембран по отношению к Ыа , К" " и Са проведено Альтугом и Хэйром [32]. Результаты приведены в табл. IX.4. Спекание в значительной степени увеличивает селективность мембраны к К по сравнению с Са . В другой работе [33] для К -селективного стеклянного электрода, который [c.273]

Селективность ионообменного электрода (композиция "Оп оп" 92-20-02 в поливинилхлоридной матрице) не отличаетля существенно от селективности других мембран. Влияние pH на кальциевув функщш мембран изучалось на растворах хлорида кальция различной концентрации (1-Ю"3, 1-10-2, 1.10-1 ). [c.127]

Таким образом, в данной работе исследовано влияние природы ионообменника на электродные свойства пластифицированных полимерных мембран с брсшидной функцией на нижний предел функционирования электродов и их селективность. При оценке коэффициентов селективности предпочтение отдано методу, в котором влияние постороннего иона изучается в растворах с переменной концентрацией основного иона на фоне постоянной высокой концентрации постороннего. [c.136]