Способ получения мембраны ионоселективного электрода на калий

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ЗЮП 0 01 М 27 30 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Лакшминараянайах Н. Мембранные электроды. Л. "Химияф, 1979,с. 198-206,2. Кульба Ф.Я., Злотников Э.Г.и др. "Синтези термогравиметрическое исследование солей кремнемолибденовой кислоты со щелочными ищелочноземельными элементамиф. -"Журнал неорганической химии", 17, 1972,Р 1, с. 189,3, Морозова Н.П, и др. Использование электрода на основе молибдофосфата калия для определения калия впитательных растворах.-"Иэв.Тимирязевской сельскохозяйственной акад.",1983, вып. Й 1, с. 135 (прототип).( 54 ) ( 57 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МБИБ РАНЫДЛЯ ИОНОСЕЛЕКТИВНОГО ЭЛЕКТРОДА НАКАЛИЙ по реакции взаимодействия 12 молибдофосфорной кислоты с сольюкалия в присутствии поливинилхлорида, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью упрощения получения,процесс ведут при 150-200 С с давлением 14000-20000 атм, причем в качестве соли калия используют хлоридкалия.Изобретение относится к аналитической химии, в частности к прямому потенциометойческому методч количественного определения ионов калия с использованием индикаторного мембранного ионоселективного электоода, ,позволяющего осуществлять контроль содержания ионов калия в растворах,Известны конселективные калиевые электроды с мембраной на основе биологически активных веществ Г 13.Недостатками данных электродов являются сложность их в изготовлении и дороговизна.Известны мембраны ионоселективных калиевых электродов на основе калий ной соли 12-молибдофосфорной кислоты, ПроцеСс получения мембраны на ее основе состоит иэ двух этапов: получение труднорастворимой соли гетерополикислоты и отверждение этой соли.Известный способ синтеза солей гетерополикислот щелочных элементов основав на кипячении Фосфатов с 10-кратным избытком Мо 03 и эквивалентным количеством гидроокиси калия в течение 6 ч с последующим охлаждением раствора и его фильтрацией. Затем фильтрат упаривают на водяной бане на 1/8 от первоначального объема и кристаллизуют соль в сушильном шкафу при 40-45 С 23.Недостаток данного способа заключается в чрезвычайной длительности и сложности получения этой соли за счет многостадийности. 35Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ получения мембраны для .ионоселективного электрода на калий по Реакции взаимодействия 12-молибдо О фосфорной кислоты с солью калия в присутствии поливинилхлорида 3.Калиевую соль гетерополикислоты смешивают с карбонатом калия в концентрированном или разбавленном 45 растворах, Образующиеся растворы отличаются большой вязкостью, соль медленно отстаивается и медленно фильтруется. После промывания осадка и высушивания выход не превышает 97. Полученную калиевую соль 12-мо.либдофосфориой кислоты с целью получения мембраны смешивают с 10- ным поливинилхлоридом в циклогексаноне (1:1) по массе и тщательно растворяют. Полученную смесь выли вают в чашку Петри.: После испарения циклогексанона иэ пленки вырезают диски, которые затем приклеивают к корпусам электродов.Недостатком известного способа 9) получения мембраны из калиевой соли 12-молибдофосфорной кислоты является длительность процесса, составляющая 20-30 ч. так как получение ведут в несколько стадий: растворением 12-молибдофосфорной кислоты, осаждение ее калиевой соли, фильтрация, промывки и, наконец, отверждение.Целью изобретения является упрощение получения мембраны.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения мембраны для ионоселективного электрода на калий по реакции взаимодействия 12-молибдофосфорной кислоты с солью калия в присутствии поливинилхлорида, процеос ведут при 150-200 С и давлении 14000-20000 атм, причем в качестве соли калия используют хлорид калия.Предлагаемый способ получения мембраны заключается в проведении одностадийного процесса получения мембраны из калиевой соли 12-молибдофосфорной кислоты, которую берутв количестве 1,0-1,1 моля на 3 моля хлорида калия и 1 моль поливинилхлорида.Способ позволяет получить процесс в одну стадию в течение 30 мин при выходе продукта 100.При понижении температуры ниже 140 С мембрана постепенно разрушается в процессе работы за счет постепенного вымывания хлорида калия и дает менее стабильные результаты,При повышении температуры выше 200 С также происходит разрушение мембраны, но уже за счет разложения калиевой соли гетерополикислоты. Проведение процесса при давлении ниже 14000 атм приводит к увеличению длительности цроцесса. При 5000 атм 100-ный выход достигается в течение 5 ч, 10000 атм - 2 ч., 15000 атм . - 1 ч. Повышение давления выше 20000 атм не приводит к сокращению длительности синтеза.В табл. 1 даны результаты синтеза мембраны на основе калийной соли 12-молибдофосфорной кислоты при различных давлениях.В табл. 2 даны результаты синтеза мембраны на основе калиевой соли 12-молибдофосфорной кислоты при различных температурах.П р и м е р 1. Для приготовления исходной шихты тщательно смешивают 2,16 г 12-молибдофосфорной кислоты, 0,22 г хлорида калия и 0,8 г поливинилхлорида, Затем смесь помещают в контейнер высокого давления, где создают высокое давление 15000 атм и поддерживают температуру 150-200 С. Шихту выдерживают при укаэанных условиях 30 мин. Выход 1,96 г (100).П р и м е р 2. Для приготовления исходной шихты тщательно смешивают 4,32 г 12-молибдофосфорной кислоты, 0,44 г хлорида калия и 1,6 г поливи нилхлорида. ПРиготовленную смесь1081519 помещают в контейнер высокого давления, где создают давление 20000 атм и поддерживают температуру 150-200 С.о Шихту выдерживают при указанных условиях 30 мин. Выход 3,90 г (100).П р и м е р 3. Для приготовления 5 исходной шихты тщательно смешивают 0,48 г 12-молибдофосфорной кислоты и 0,66 г хлорида калия, 0,2 г поливинилхлорида. Приготовленную смесь помещают в контейнер высокого давления, где создают давление 25000 атм и поддерживают температуру 150-200 С.о Соотношение исходных компонентов, моль Давление, Выход, Длительностьатм % процесса, ч 100 0,5 0,003 0,003 0,5 100 100 0,003 0,5 100 0,5 0,003 0,003 0,003 0,5 100 0,5 100 0,003 1,0 100 0,003 2,0 100 0,001 0,003 5,0 100 5000 0,001 0,003 3000 87 8,0 Таблица 2 Соотношение исходных компо- Давление Темпера- Выход %Уо Унентов, моль атм тура, С 0,003 0,003 15000 15000 15000 15000 15000 15000 15000 О, 001 0,0010,001 130 65 140 85 0,003 100 150 0,003 0,001 0,003 0,001 160 100 170 100 0,003 0,003 0,001 0,001 190 100 100 200 ВНИИПИ Заказ 1539/38 Тираж 823 Подписное Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул.Проектная, 4, 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0 001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001, 0,001 .0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 Шихту выдерживают при указанныхусловиях 30 мин, Выход 5,85 г (10 пъ 11 Предлагаемое изобретение позволяет осуществлять непрерывный контроль за содержанием ионов калия в питательных растворах для выращивания высоких растений в длительных космических полетах и имитаторе конденсата топливных элементов, являющихся рдним из основных источников получения питьевой воды в замкнутых экологических системах.Таблица 1 25000 21000 20000 19000 15000.14000 12000 10000