Состав мембраны ионоселективного электрода для определения активности ионов рубидия

Состав мембраны ионоселективного электрода для определения активности ионов рубидия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОСТАВ МЕМБРАНЫ ИОНОСЕЛЕКТИВНОГО ЭЛЕКТРОДА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АКТИВНОСТИ ИОНОВ РУБИДИЯ на основе электродно-активного вещества в органическом растворителе, о т л и чающийся тем, что, с целью повьпвения селективности мембраны электрода к ионам рубидия, в качестве электродно-активного вещества использована рубидиевая соль 1,4,7, 10,13, 2 -гексаокса-18, 21-диазациклооктакозан-14 , 17, 25, 28-тетрона , а в качестве .органического растворителя - 1-, 2-дихлорэтан при следующем соотношении компонентовi i мас.%: Рубидиевая соль (Л 1. 4. 7. 10, 13, 2J-reKcaoKca-18, . с 21-диазацикпооктакозан-14 , 17, 25, 28-тетрона0 ,05-7,50 1, 2-дихлорэтанОстальное со со СП со О1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ Н М

РЕСПУБЛИН,.SU„„! 133535

4(51) G 01 N 27 30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТС ВСНСЬЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3647488/24-25 (22) 11.07.83 (46) 07.01.85 . Бюл.ll- 1 (72) В.Н.Голубев, С.А.Верхотурова, Н.Г.Лукьяненко, А.В. Богатский, В.А.Шапкин, Н.Ю.Назарова и З.А.Черноткач (71) Физико-химический институт

АН Украинской ССР (53) 543.257(088.8) (56) 1. Eisenman G.Cation selective

glass and their mode of operation.

8iophys Ivd 2, р 259-323, 1962.

2. Rioda L. Wirf Н. Simon W.

Kristalliner Komplex von Kaliumrhadanid mit yalinomgein, einem Antibioticum hoher Kaliumionenselektivitat ЕМК-Nessungen an Kunstlichen

Nemdranen. -"СЬ ш1а BCL 23, р.189191, 1968 (прототип). (54) (57) СОСТАВ МЕМБРАНЫ ИОНОСЕЛЕКТИВНОГО ЭЛЕКТРОДА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

АКТИВНОСТИ ИОНОВ РУБИДИЯ на основе электродно-активного вещества в органическом растворителе, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения селективности мембраны электрода к ионам рубидия, в качест-ве электродно-активного вещества использована рубидиевая соль 1,4,7, 10,13, 2 l-гексаокса-18, 21-диаэациклооктакозан-14, 17 ° 25, 28-тетрона, а в качестве, органического растворителя — l . 2-дихлорэтан при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Рубидиевая соль

1. 4. 7. 10, 13, 21-гексаокса-18, .

21-диазациклооктакозан-14, l7 25, 28 тетрона 0 05-7 50

1, 2-дихлорэтан Остальное

1 1133

Изобретение относится к аналити — .=.ческой химии, в частности к новым составам жидкостных ионоселективных электродов, которые могут быть использованы для потенциометрического определения концентрации рубидия в водных растворах.

Известен К -селективный электрод, + который можно использовать для определения активности ионов рубидия,. Мембрана которого состоит из стекла состава KaSgo (20 К О; 5

А1 0, остальное БхО ) (1)

Недостатком известного техничес, кого решения является отсутствие селективности к иону рубидия. Кроме того, в результате анализа на поверхности твердой мембраны образуется гидроокисный слой, который ,необходимо удалять при проведении .повторного анализа. Поэтому электродом со стеклянной мембраной можно определять рубидий только в его чистых растворах.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является состав мембраны ионоселективного электрода для определения активности ионов рубидия на основе электродно-активного . вещества в органическом растворителе. В качестве электродно-активного

ЗО .. вещества использован макроциклический комплексон, например валиномицин (2) .

Недостаток известного технического решения заключается в том, что 35 этим электродом возможно определение рубидия только в его чистых растворах что не позволяет применять его при анализе рубидия в водных раст. ворах, содержащих сравнимые количеств 41! ва ионов щелочных и щелочноэемельных металлов.

Целью изобретения является повышение селективности мембраны электра-45 да к ионам рубидия.

Поставленная цель достигается тем, что в составе мембраны ионоселективнога электрода для определения активности ионов рубидия на основе электродно .активного вещества в ор,ганическом растворителе, в качестве электродно-активного вещества исноль. зовкна рубидиевая соль l, 4, 7, 10, I3, 21-гексаокса-18, 21-диаэациклооктакозан-14, 17, 25, 28-тетрона, а в качестве органического растворителя - 1, 2-Дихлорэтана при сле535 2 дующем соотношении компонентов, мас. .:

Рубидиевая соль

1, 4, 7, 10 13

21- гексаокса-18, 21-диазациклооктакозан-14, 17, 25, 28-тетрона 0 05-7 5

1, 2-дихлорэтан Остальное

Отличительной особенностью этого макроциклического комплексона является строгое соответствие размера

его внутренней полости и размера катиона рубидия, что обеспечивает искаючнтельную специфичность данного комплексона. Экспериментально найденный ряд ионной избирательности электрода на основе предлагаемо- го состава жидкой мембраны имеет вид h К !!Н С К., С + !

Электрод проявляет рубидиевую функцию в области концентраций ионов рубидия 0,5-5 10 5 моль/л в интервале рН 1-8.

На чертеже показан калибровочный

1 график Ю -электрода. ,,Крутизна калибровочного графика

-электрода составляет 58>»! мВ/gb

+ о при 21 С. Дрейф потенциала электрода в течение суток не превышает 1 — 2 MB.

Стационарный потенциал электрода в области концентраций 5 ° 10 — 5 10 И соли рубидия устанавливается практически мгновенно (15 с) .

Выбор концентрационного интервала мембраноактивного комплекса обусловлен следующими причинами: верхний предел 7,5 вес. — предельным растворением в 1, 2-дихлорэтане, а нижний предел 0,05 вес. — как предельным электрическим сопротивлением жидкой мембраны толщиной 1 мм(10 Ом/ позволяющим испольэовать отечественные рН-милливольтметры, так и медлен.ным (более 15-20 мин) установлением значения равновесного электродного потенциапа.

Выбор растворителя обусловлен следующими причинамн.

Плотность растворителя жидкой мембраны должна быть выше плотности раствора электролита.

Комплекс RS - макроциклический лиганд обладает высокой растворимостью в 1, 2-дихлорэтане.

Вода обладает низкой растворимастью в 1,2-дихлорэтане (.0,81 г/100 мм).

КЪ /Me

Посторон.ний.ион, :МР )б2 м

1,5 ° 10

3,5 10

1,1 10

8,7 10

4,2 10

3 11335

Время жизни 3Ь -электрода с жидкой мембраной толщиной 1,0-1,5 мм оставило в лабораторных условиях, 8 ч непрерывного потенциометрического контроля) 600 ч, а при разовых

5; анализах — свыше 1000 ч.

Предлагаемую мембрану ионоселективного электрода для определения рубидия готовят следующим образом.

Берется аналитическая навеска макроциклического комплексена, расе воряется в 1, 2-дихлорэтане, полученный раствор помещаются в делитель ную воронку с водным раствором соли ЬС0(объемы неводной и водной фаз берутся в соотношении 1:1) и производится экстракция в течение 1015 мин.

После этого экстракт, содержащий рубидиевую соль макроциклического

20 комплексона, отделяется от водной фазы и его- аликвот используется в качестве жидкой мембраны, Пример I. Определение концентрации рубидия в технических растворах.

5 мл анализируемой пробы, содержащей 2 ° )0 моль/л рубидия и

ы3

5.10 моль/л натрия, кальция, калия и хлорид-ионов с рН 6, помещают в измерительный стакан емкостью 25 мл.

Для анализа используют электрод с жидкой мембраной состава, мас. : рубидиевая соль комплексона 0,05 и ),2-дихлорэтана 99,95. Через

10-15 мин замеряют величину Е11и по И калибровочному графику находят величину концентрации рубидия 2,03 ° 10 моль/л. Ошибка ойределения 1,5Х.

Пример 2 ° Определение кон- 40 центрации рубидия в технологических растворах.

35 4

5 мл анализируемой пробы, содер"

2 -1 жащей 10 моль/л рубидия и 5 ° 1О моль/л натрия, кальция, калия и хлорид— ионов с рН"3, помещают в измеритель" ный стакан емкостью 25 мл. Для анализа используют электрод с жидкой мембраной состава, мас. : рубидиевая соль комплексона 7,5 и 1,2-дихлорэтана 92,5. Через 3-5 мин замеряют величину Е„и по калибровочному графику находят величину концентрации рубидия 9,58.10 моль/л.

Ошибка определения 1,2Х.

П р.и м е р 3. Определение .концентрации рубидия в растворах.

Берут 5 ил анализируемой пробы и помещают в стакан емкостью 25 мл, погружают в этот стакан лр -электрод

О1+ с жидкой мембраной состава, мас.Х: рубидиевая соль камплексона 3,5 и

1, 2-дихлор этака 96, 5, ст андартный электрод сравнения (хлорсеребрянныи электрод тип 1 ПЗХ Гомельского ЗИП)и по калибровочной кривой определяют неизвестную концентрацию рубидия. При

Е„ =20 мВ концентрация рубидия в пробе составляет 9,8 ° 10 М. Ошибка определения составляет 0,4Х. При Е 1=174 мВ концентрация рубидия в пробе 2, 10 И, ошибка определения 0,7Х.

Данные и селективности электрода с предлагаемым составом жидкой мембраны представлены в таблица 1.

Кщ+ /Ме коэффициенты селектив-.

+ ности — рубидий-селективного электрдда с жидкой мембраной

Ионоселективные электроды, содер- . жащие мембрану на основе предложенного электродно-активного вещества, позволяют проводить прямое потенциометрическое определение ионов рубидия в водных растворах в интервале температур от )5 C до 35 С;!!33535

Составитель И.Рогаль

Редактор А..Шишкина Техред Т. Фанта Корректор А.Тяско

Заказ 9944/37 Тираж 898 Подписное

ВНИИИИ Государственного комитета СССР по делам изабретений и открытий !

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4