Ионоселективный электрод для определения концентрации тетрафенилборат-анионов

Ионоселективный электрод для определения концентрации тетрафенилборат-анионов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсиик

Социалистические

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЮТИЗЬСТВУ (б! ). Дополнительное к авт, сеид-ву (22)Заявлено 26.03.80 (2!) 2902392/18-25 с присоединением заявки М (5!)И. Кл.

G 01 N 27/30 (23) Приоритет таеударетеенвй кеиитет

СССР (53) УДК 543.257 (088.8) ао делен изееретенкк к етерытк1т :»

Опубликовано 15.04.82. Ьктллетень РМ 14

Дата опубликования описания 15 . 04 .82

А.А. Пендин, П.К. Леонтьевская, И.Д. Власова и Т.А. Соколи (72) Авторы изобретения

Ленинградский ордена Ленина и о Q

Красного Знамени государственны у р им. А.А. Жданова и Московский институт-нефте имиче кой и газовой промышленности им. И.И. Губкина (71) Заявители (54) ИОНОСЕЛЕКТИВНЫЙ ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

КОНЦЕНТРАЦИИ ТЕТРАФЕНИЛБОРАТ-АНИОНОВ

1

Изобретение относится к средствам потенциометрического контро=

1 ля состава жидких сред, а конкретно водных растворов электролитов на содержание тетрафенилборат-аниона, и может найти применение в аналитической химии водных растворов, содержащих тетрафенилборат-анион,а также солей К, Rb, Cs", Ag u четвертичных аммониевых оснований.

Известны ионоселективные тетрафенилборатные электроды с мембранами из поливинилхлорида и найлона, пластифицированных соответственно диметилолеамидом и фенолом С11.

Недостатками этих электродов .являются узкий диапазон концентраций тетрафенилборат-аниона (В1 1т„), в котором выполняется электродная, функция,и низкая специфичность.

Наиболее близким к изобретению является ионоселективный электрод, обратимый к BPh -аниону, содержа щий электродноактивное вещество ге2 терогенной системы, из кристаллической соли на основе производных феррицения, тетрафенилборатов и раствора производных ферроцена в нитробензоле, нанесенную на инертный токоотвод Е21.

Однако известный электрод недостаточно селективен к тетрафенилборат-аниону при избытке ионов СГ, Вт, .Г, 1 О,, CH C00

Цель изобретения †-повышейие селективности электрода.

Поставленная цель достигается тем, что в ионоселективном электроде, содержащей электродноактивное вещество в виде гетерогенной системы, состоящей из кристаллической соли на основе производных феррице" ния, тетрафенилборатов и раствора производного ферроцена в нитробензоле, нанесенную на химически инертный токоотвод, в качестве кристаллической соли используют смесь тетрафенилборатов моно-трет-бутил" и

0499 :, 4 терогенную систему переносят на токоотвод электрода - платину, графит, углеситалл, нержавеющую сталь.

Селективюость тетрафенилборатных электродов с чувствительным элементом на основе смеси бутилферроценов изучают при 15 С в гальваническом элементе с переносом.

15.. где Т - материал токоотвода, C =

1 моль/л, Л вЂ” CI, Br Д

СН СОО, ИО .

Электрохимический процесс на электродах на основе индивидуальных соединений ферроценового ряда выражается схемой ©(о1.М1,-й.а)() Ья „+ е. P) (S) При наличии в чувствительном эле- менте двух производных, фероцена и соответствующих им солей и при ус ловии равновесия

Фа@)+ Яа,}- Яа,в,1+ Ра (,1 ф, " Я Э 1+ йвФ ю, "f l4 44 (а3

Следовательно, для потенциала электрода на основе смесей алкил@ерроценов и соответствующих им солей можно записать выражение (P «г(PL +y) +R W(xq в.(o) p„, (y}—

< („ УФ (ф} +1 ™%2ш©(о) .) й2©Ю e((о) МЪ Ä() вр.„-, „

+ 1 ® п ь4щ»@) - 6ëà sãü

« -„- — 0исi -„() .. (g) Пример 2. Берут 0,38 r

:(38 sec.Ж) } (4) ВРЬ», 0,44 г (44 веа..Ц сЬ (43 и 0,24 (24 вес.ф) нитробензола, перемешивают, и reSS

3 92

I ди-трет-бутилферрицениев, а в качестве производного ферроценасмесь моно-трет-бутил- и ди-трет-.

-бутилферроценов при следующем соотношении компонентов,вес.4: смесь тетрафенилборатов моно- и дибутилферрицения 22-33, смесь моно- и дибутилферроцена 37-58, нитробензол

20-25

Гетерогенная система наносится tO на химически инертный токоотводплатину, углеситалл, графит и т.д.

Смесь солей тетрафенилборатов бутилферрицениев получается следующим образом.

Берут 40 мл водного раствора йерхлората серебра концентрацией

0,05. моль/л, содержащего хлорную кйслоту (0,01 моль/л),и добавляют к нему 0,6 r смеси трет-бутил- и ди-трет-бутилферроценов сь (4). Реакционная смесь механически перемешивается в течение четырех часов.

По истечении этого промежутка времени реакциониую смесь отфильтровы- 25 вают от металлического серебра.

Фильтрат в 50 раз разбавляют водой и к нему добавляют 200 мл раствора

NaBPh (0,01 моль/л).Выпавшие кристаллы смеси.тетрафенилборатов третбутил- и ди-трет-бутилферрицениев Ж (4) ВРШАЦ отделяют от маточного раствора и многократно. промывают водой. Для очистки от следов сорбированного ИаВРЬ соли,СЬ (4) ВРЬ» растворяют в ацетоне, содержащем

fKI (0,1 моль/л), и затем высаливают . водой. Осушку солей cD(4) BPh» производят при комнатной температуре над хлористым кальцием.

Гетерогенная система готовится весовым смешением компонентов

СЬ(4) ВРЬь сЬ(4) и нитробензола и равномерно наносится на материал токоотвода в количестве 0,1 r на

1 см поверхности токоотвода.

Пример 1. Берут 0,22 г (22 весА) (4) ВРЬ, 0 55 r » 4( (55 вес.Ф) сЬ (4) и 0,23 (23 вес.3) нитробензола и тща тельно перемйши; RTCnKgppp)) У о.ьр ф) ! вают. Полученную однородную массу . переносят на токоотвод электродаплатину, графит, углеситалл, нержавеющую сталь.

5,9204 где ф . - стандартный потенциал

BPhI, электрода.

Из выражения (3) очевидно, что.. пои условии постоянства активностей компонентов чувствительного .элементе электрода во всем интервале составов. водных растворов ф зависит только от исходного состава геторогенной системы и температуры.

ЭДС исследуемого гальванического tO элемента можно найти из выражения ол

E-Е И с„„-„д lq Ц 8 -„ 1, где Ч = 2,3 59 мВ при 25 С;

RT о 1S

9 - диффузионный потенциал; о о - Ч нкс 959Ь() E. " Ч1Фс ы1ъф

Источники ийфЩи ации, принятые во внимание, при экспертизе

rlaTeHT C11fA N 3843505 кл. С 01 И 27/.30, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

g 748221, кл. С 01 М 27/30, 1978 (прототип).

К>" — формальный потенциал тет" рафенилборатного электрода, Я,„ = 198 мВ - потенциал насыщенного хлорсеребряного электрода.

На чертеже приведены эксперимейтальные зависимости Е от логарифма. ® концентрации ВИъ, (MaCI, NaBr, NaJ, NaNOq, МаСНзСОО, IC-1 моль/и).

Время установления постоянного значения потенциала составляет

2-5 мин. Показания отдельных образ- " Ф иов электродов с чувствительными элементами одного. состава совпадают с точностью + 3 мВ. В пределах. этой; точности величина потенциала не за.-,. висит от материала токоотвода.Дан-. Зз ные, приводимые на чертеже, свиде= тельствуют о том, что электроды с чувствительным элементом на основе смеси бутилферроценов и соответсМующей ей смеси кристаллических солей 49 бутилферрицениев сохраняют -тетрафенилборатную функцию при 10000-.кратном избытке по отношению к ВРЬ, анионов С(., Br, g „ СН СОО, NO3 . формальный потенциал электрода в м пределах +3 мВ не зависит от природы. аниона в электролите NaA, Значение формальных потенциалов тетрафенил99 6

t боратных электродов на основе чувствительных элементов,,составов, приводимых в примерах .1 и 2, равны (-96 3) мВ и (-96 - 3) мВ соответственно.

Предлагаемые электроды могут быть использованы при аналитическом orlpe" делении ионов, К+, Rb, Сз, Ag и RgN где В.=ц и С„Н „„, методом потенциометрического титрования, причем селективность их по сравнеwe с известным увеличено на порядок.

Формула изобретения

Ионоселективный электрод для определения концентрации тетрафенил=. борат-анионов, содержащий в качестве электродноактивного вещества гетерогенную систему, состоящую из кристаллических солей тетрафенилборатов, производных феррицения и раствора соответствукнцих производных Ферроцена в нитробензоле, нанесенную на инертный токоотвод, о т л и ч а юшийся тем, что, с .целью повышения селективности электрода, в качестве кристаллической соли используют смесь тетрафенилборатов моно;трет-бутил- и ди-трет-бутилФероцениев, а в качестве производного ферроцена - смесь моно-трет-бутил- и ди-трет-бутилферроценов при следующем соотношении компонентов,. вес.Ф: смесь тетрафенилборатов моно- и дибутилферрицения 22"33, смесь моно- и дибутме ерроцена 37,-58, нит робензол . 20-" 2 .

920499 .1 9e4yhФ

Составитель И. Рогаль

Редактор Н. Ромжа Техред А. Бабинец Корректор Г, Orap 0

Заказ. 2326/45 Тираж 883 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4