Мембрана ионоселективного электрода для определения ионов кальция

)5 О 01 Н 27/33 БРЕ Н натрия,присутПри рСафтер вале енфек ако то(9), тиире- лек- ния,чим ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Научно-исследовательский институт физико-химических проблем Белорусского государственного университета им. В.И. Ленина (72) В,В, Егоров, Я.ф. Лущик, Е.А. Павловская, А.М. Звонок и В,А. Новаш(54) МЕМБРАНА ИОНОСЕЛЕКТИВНОГО ЭЛЕКТРОДА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИОНОВ КАЛЬЦИЯ Изобретение относится к потенциометрическим методам анализа, а именно, к методам определения ионов кальция и может быть использовано в анализе биологических жидкостей, воды, почв и других объектов.Известен электрод с пленочной мемб-. раной на основе теноилтрифторацетона. Существенными его недостатками являются сравнительно узкий диапазон выполнения функции Нернста (до 10 моль/дмз) и резкое уменьшение времени жизни в присутствии ионов железа (),Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является электрод с пленочной полинивинилхлориднбй мембраной на основе жидкого катионообменника - кальциевой соли бис(ди(4-алкилфенил)фосфата, пластифицированного диоктилфенилфосфонатом. Электрод работает в интервале концентраций 10-10 (106) моль/дмз, обладает высокой селективно(57) Использование: потенциометрический анализ, определение кальция в биологических объектах, воде, почве и др. Сущность изобретения: предложен новый состав мембраны, содержащий в качестве электродоактивного компонента кальциевую соль, тринонилоксибензолсульфокислоты, в качестве пластификатора дионтилфенилфосфонат и паливинилхлорид в качестве матрицы, Изобретение позволяет расширить диапазон рЬ функционирования мембраны за счет повышения избирательности определения иона кальцйя в присутствии Н и устранения эффекта погружения потенциала. стью в присутствии ионов магния, калия. Однако его селективность в ствии ионов водорода невысокая.3 электрод функционирует в ин рН =5 - 9.Использование в качестве ионооб ников нитропроизводных бис(ди(4-алки нил)фосфата позволяет устранить эф "погружения потенциала" и несколько ширить рабочий интервал рН (4 - 9), од при этом сокращается диапазон рСа, в ром сохраняется электродная функци Поэтому такие электроды не нашли пра ческого применения.Целью изобретения является раси ние рН-диапазона функционирования э трода в кислой области за счет улучш его селективности в присутствии ионо дорода и устранения эффекта "погрук потенциала",Поставленная цель достигается тем пленочная мембрана, включающая пол(поливинилхлорид), плэстификатор (диоктилфенилфосфонат), электродно-активное вещество, в качестве последнего содержит кальциевую соль тринонилоксибензолсульфокислоты при следующем соотношении компонентов, мас. :Кальциевая соль трино- нилоксибензолсульфокислоты 0,8-3,0 Поливинилхлорид 20,0-45,0 Диоктилфенилфосфонат 52,0 - 79,2 При содержании кальциевой соли тринонилоксибензолсульфокислоты менее 0,8 оухудшается селективность в присутствии ионов водорода, возрастает сопротивление мембраны, Увеличение содержания кальциевой соли свыше 3,0% нецелесообразно, так как приводит к ухудшению предела обнаружения и механических свойств мембраны.При содержании поливинилхлорида свыше 450 возрастает сопротивление мембраны, уменьшается стабильность потенциала и наклон зависимости Е - 1 цС. При содержании поливинилхлорида ниже 200 теряется механическая прочность мембраны,Для приготовления мембраны смесь поливинилхлорида, диоктипфенилфосфоната и кальциевой соли тринонилоксибензолсульфокислоты растворяют в циклогексаноне или тетрагидрофуране из расчета 1 весовая часть смеси на 3-6 весовых частей растворителя при нагревании до 40 - 50 С и перемешивании. Из этого раствора получают пленку при испарении растворителя при комнатной температуре. Из пленки вырезают диски, которве приклеивают к торцу поливинилхлоридного корпуса, электрод вымачивают в растворе хлорида кальция с концентрацией 0,1 моль/дм в течение двух суток. Затем внутрь электрода заливают раствор хлорида кальция с концентрацией 0,01 моль/дм и в этом растворе электрод вымачивают еще сутки,Электрод с такой мембраной сохраняет работоспособность в течение полугода и имеет следующие характеристики:- область линейной зависимости потенциала от логарифма активности ионов кальция при использовании гальванической цепи с переносом,7 10 -(1 - 5) 10 г-ион/дбм- предел обнаружения - 2 10 4 10 г-ион/дмз;- время установления потенциала - не более 2 мин;- определению кальция на уровне 10 мольдм не мешают 15, 230, 110, 50- кратные избытки ионов магния, калия, натрия и аммония соответственно;-диапазон рН функционирования электрода при рСа - 3 находится в пределах 2,99,0,Измерения с помощью данного электрода проводят, используя гальваническийэлемент вида:Ац, КС Иссле- Мемб- Раст- АдС 1,АцО (нас,) дуе- рана вор Ацмый срэврэствор ненияИзготовление мембран и определениекальция в слабокислых водных растворах(рН 3,6) методом прямой потенциометрииэлектродами с данными мембранами иллюстрируется следующим примером,П р и м е р. К 0,50 г поливинилхлорида добавляют 1,0 г диоктилфенилфосфоната, смесь перемешивают в течение 10 - 15 мин, добавляют 6 см циклогексэнона и снова перемешивают уже при температуре 40 - 50 С до полного растворения поливинилхлорида. К раствору добавляют 0,03 г кальциевой соли тринонилоксибензолсульфокислоты, раствор перемешивают при комнатной температуре в течение одного - двух часов и выливают в стеклянную чашку Петри диаметром 6 - 6,5 см. Циклогексанон испаряется при комнатной температуре в течение 3-5 сут. Из полученной эластичной 30 пленки вырезают диски требуемого диаметра и приклеивают их в торцу поливинилхлоридного корпуса ионоселективного электрода, Внутрь корпуса заливают 0,1 моль/дм раствор СаС 2 и электрод вымачивают в 35 этом растворе в течение 2 сут, а затем заменяют раствор хлорида кальция на сантимолярный и вымачивают еще одни сутки.После этого электрод может использоваться для проведения измерений.40 . Пример определения кальция в слабокислом водном растворе.Строят калибровочный график зависимости потенциала мембраны электрода от рСа в диапазоне 2 - 4. рН в стандартных и 45 исследуемых растворах создается с помощью раствора гидротартрата калия (0,01 моль/дм, рН =3,6), Затем определяют потенциал электрода в исследуемом растворе, содержащем ионы кальция, и по 50 калибровочному графику находят концентрацию ионов кальция.Таким образом, иэ описания и приведенных примеров следует, что заявляемый состав мембраны расширяет рН-диапазон 55 функционирования электрода в кислой области, давая возможность тем самым проводить измерения в слабокислой среде (при рСавплоть до рЯ -3) обладает достаточно хорошей селективностью в присутствии ионов магния, натрия и калия, и может ис1778659 Остальное Составитель А, КопытинТехред М,Моргентал Корректор А, Мотыль Редактор Заказ 4189 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 пользоваться для потенциометрического определения кальция в различных обьектах.Формула изобретенияМембрана ионоселективного электрода для определения ионов кальция, содержа щая поливинилхлорид, пластификатор (диоктилфенилфосфонат) и .электродно-активное вещество, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения рН-диапазона функционирования электрода с кислой области, в 10 качестве электродно-актив 1 ого вещества содержит кальциевую соль тринонилоксибензолсульфокислоты при следующем соотношении компонентов мембраны. мас,7 ь:Кальциевая соль трино- нилоксибензолсульфокислоты 0,8-3,0 Поли винилхлорид 20,0-45,0 Диоктилфенилфос- фонат