Состав мембраны ионоселективного электрода для определения меди (1)

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и,989441 Сото з Сфветсиик(51)М. Кл. а 01 Н 27/30 Геауллрстеевай камнтет СССР ю лелем взефретеввй и втерытик., тИосковский ордена Ленина и ордеиаТрудоаого КрасЪЬгоЗнамени химико"технологический институт". "им, Д.И, Менделеева(54) СОСТАВ НЕИБРАНЫ ИОНОСЕЛЕКТИВНОГО ЭЛЕКТРОДА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЕДИ (1)1Изобретение относится к мембранам ионоселективных электродов и может быть использовано в аналитической химии, в технологическом контроле электрохимических производств, в практике научных исследований, 5Известны мембраны ионоселективных электродов для определения меди в растворах, содержащие в качестве электродноактивного вещества различные соединения меди, например СЦ 23, халькогениды меди, дитизонаты, диэтилдитиокарбамат, алкилсульфокарбоксилаты меди 1 3.Недостатком этих мембран является отсутствие селективности к медив присутствии меди (1).Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является состав мембраны, в котором в качестве электродноактивного вещестьа содержится сульФид меди, полученныйосаждением тиосульФатом натрия, внедренный в поли 2мерную матрицу. Ионоселективный электрод с такой мембраной обладает линейной электродной Функцией в интервале концентраций меди (11) от1 О-ь о 10-12Недостатком материала мембраны с этим активным веществом является отсутствие избирательности к меди (1) в присутствии меди . Из сравнения произведений растворимости Сц 5 и Сц 5 (8,5.10 ф и 210 +1 соответственно) видно, что мембрана обратима одинаково к меди (1) и меди (1).Цель. изобретения - повышение селективности определения соединений меди (1) в присутствии меди (11).Поставленная цель достигается тем, что в составе мембраны, содержащем электродноактивное вещество на основе меди и полимерную матрицу, в качестве электродноактивного вещества использован бис-(2,9-диметил, 10- -фенантролин)-куприпикрат (Сц(ДИфен)2Из полученной пленки вырезают диск и приклеивают его к поливинилхлоридной трубке того же диаметра,Электродную функцию изучают путем измерения ЗДС гальванической цепи(Р)Нц,НцуС 3 рКр 5 ЦСц(ДМФен)4 10 м/л Сц(ДМфен) Р 1 с 10 М Исследуемый растворв дибутилфталате К 501;Нц 50+,Нд(рй)Н(Р) Внутренний элект- Внутренний раствор Мембранарод сравнения сравнения Электрод сравнения Иоыоселективный электрод с помощью иономера 3 В, Электродная функция линейна в интервале рСц от 6,5 до 4 с наклоном -57,9 мВ на порядок концентрации. Рабочий интервал рН 4-8. Время установления потенциа Ъ ла не более 2 мин, Воспроизводимость электродной Функции + 1 мВ,Селективность определяют по методу смешанных растворов. Значения коэф. фициента селективности приведены в таблице. Сц(дифен)2 Со(ДМфен) Еп(ДМфен) 14(ДИфен) Мешающий ион0-5 2,6 10 7,6 10 6,3 10 ф Коэффициентселективности 110м/л меди (1), приливают 10 мл 4 10И раствора ДМфен в 0,1 н.Н 504, нейтрализуют раствор до рН 4-8, доводят до 100 мл бидистиллирс- ванной водой и перемешивают. В полученный раствор погружают ионоселективный электрод и электрод сравнения и измеряют ЭДС. Содержание меди (1) находят по градуировочному графику Е(мВ) - рСц,На основании полученных данных проводят определение меди (1) в технологических растворах по следующей ы методике.К 1 мл медно-аммиачного технологического раствора, содержащего до 3 9894 Рс ) в количестве 1010И раст, вора.в органическом растворителе.2,9-Диметил,10-фенантролин(ДИфен) является специфичным реагентом на медь (1) и образует с ней катионный комплекс Сц(ДМфен) , который в составе ионного ассоциата с крупным гидрофобным анионом, например пикрат-ионом (Р 1 с ), используется в качестве электродноактивного ве о щества. Для обеспечения проводимости материала мембраны электродноактив, ное вещество растворяют в несмешиваю. щемся с водой нелетучем органическом ,растворителе, совместимым с полимерной матрицей. В качестве полимернойматрицы используют поливинилхлорид,полистирол или другой полимер.Для получения активного веществаего очищают перекристаллизацией из 2 осмеси бензол-дихлорэтан, отфильтровывают, промывают бензолом и сушат Как видно из таблицы, электродможно применять в растворах, содер жащих катионы Сцф, й+, Со 2+, уп+,4при 378 К, Чистоту контролируют с поюмощью тонкослойной хроматографии на пластинках "511 ц 1 о 1". В качестве подвижной фазы применяют смесь дихлорэтан - этиловый спирт(8:1), К = = 0,65.П р и м е р 1. К 5 мл 10 И раствора Сц (ДМФен)+ Р 1 с в дибутилфталате приливают 27 мл 104-ного раствора поливинилхлорида в циклогексаноне, перемешивают, выливают в чашку Петри и высушивают на воздухе, В результате получают материал мембраны состава, мас,3: 10 З И раствор Сц (ДИфен) Р 1 с в дибутилфталате 75; поливинилхлорид 255989П р и м е р 2. К 5 мл 1 О- И раст,.вора Сц (ДМФен) Рс в диоктилфталате приливают 12 мл 104-ного раствораполивинилхлорида в циклогексаноне,перемешивают, выливают в чашку Петрии высушивают на открытом воздухе, Врезультате получают материал мембранысостава, мас. ь; 10 И растворСц(ДИФен) Рс- в диоктилфталате 65;йоливинилхлорид 35. . оСвойства полученной мембраны аналогичны мембране, получаемой по примеру 1.П р и м е р 3. К 5 мл 510 ЗМраствора Сц(ДИфен)Р 1 с в трибутил" 1 зфосфате приливают 20 мл 10-.ногораствора поливинилхлорида в циклогексаноне, перемешивают, выливают в чаш.ку Петри и высушивают на открытомвоздухе, В результате получают ма.териал мембраны состава, мас.Ф:5 .10 М раствор Сц(ДИфен) Р 1 с втрибутилфосфате 70; поливинилхлорид 30,Свойства полученной мембраны ана" уулогичны получаемой по примерам 1 и 2.С помощью материала мембраны, выбранного за прототип, можно определять только суммарное содержаниеСци Сц .П р и м е р . К 5 мл 2-10" Мраствора Сц(ДИфен)+ Рс в дибутилфталате приливают 20 мл 104"ногораствора поливинилхлорида в циклогексаноне, перемешивают, выливают вчашку Петри и высушивают на открытомвоздухе. В результате получают материал мембраны состава, мас.Ф: 2 10 Ираствор Сц(ДИФен)+ Р 1 с в дибутилфталате 70; поливинилхлорид 30.Электрод с мембраной из этогоматериала обладает нижним пределом обнаружения меди (1) 8.10 фИ, а электрод е мембраной из материала, полученного по примеру 2, обладает. нижним пределом, обнаружения меди3.10 зМ.При содержании в материале мембра-.ны электродноактивного вещества нижеуказанного предела значительно увеличивается время установления потен 50циала и ухудшается воспроизводимостьэлектродной функции.П р и м е р 5. К 5 мл 3-10 фИраствора Сц(ДИФен) Рс в дибутилфталате приливают 30 мл 103-ногораствора поливинилхлорида в циклогексаноне, перемешивают, выливают вчашку Петри и высушивают на воздухе. М 1 6В результате получают материал состава, масЖ: 3104 И растворСц(ДИфен)+ Р 1 с ,а дибутилфталате 70;поливинилхлорид 30Время. установления потенциалаэлектрода с мембраной из этого материала до 12 мин, воспроизводимостьэлектродной Функции " 3 мВ.Электрод с мембраной, полученнойпо примеру 1, обладает временем установления потенциала не более 2 мин.1и воспроиз водимостью электроднойФункции + 1 мВ.Максимальное пластифицирующеедействие большинства пластификаторов установлено при соотношениипластификатор;поливинилхлорид 70:30;(мас.Ф). С уменьшением содержанияпластйфикатора в полимере возрастаетэлектрическое сопротивление мембра"ны и потенциал электрода становитсянеустойчивым.П р и м е р 6. К 5 мл 10 ЗМ раст"вора Сц(ДИфен)+ Р 1 с в трибутилфосфате приливают 30 мл 10"ного раствора поливинилхлорида.в циклогексаноне, перемешивают, выливают в чашкуПетри и высушивают на открытом воздухе, Получают материал состава,мас.б: 10 ЪН раствор Сц(ДМфен) Р 1 св трибутилфосфате 62; поливинилхлорид 38.Электрод с мембраной из материалатакого состава линейной электроднойфункцией не обладает.С увеличением содержания пластифи"катора в полимере ухудшаются механические свойства последнего,Пример 7. К 5 мл 10 Мраствора Сц(ДИфен)+ Р 1 с в диоктил-,фталате приливают 10 мл 10;6-ногораствора поливинилхлорида в циклогексаноне, перемешивают, выливают вчашку Петри и высушивают на воздухе,Получают материал состава, мас.3:1 О ЗИраствор Со(ДИфен) Р 1 с в диоктилфталате 78; поливийилхлорид 22.Образующаяся пленка легко рветсяи не пригодна для использования вкачестве мембраны ионоселективногоэлектродаТаким образом, выход за указанные пределы содержания компонентов состава, значительно снижая точность определения медии механические свойства мембраны, делает материал непригодным для использования в качестве мембраны ионоселективного9894 Формула изобретения Составитель И. РогальРедактор Т. Веселова Техред О.Неце Корректор О. Билак Тираж 871 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5., Заказ 11116/63 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,электрода и значительно повыщается нижний предел определения меди .Предлагаемый состав мембраны обеспечивает возможность определения соединений меди (1) в присутствии значительного избытка соединений медив растворах сложного солевого состава потенциометрическим методом с помощью ионоселективного электрода с мембраной из предлагаемого мате". 10 риала,Состав мембраны ионоселективного 15 электрода для определения меди , включающий электродноактивное вещество на основе меди и полимерную 41 8матрицу, о т,л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повыщения селективности определения в присутствиимеди , в качестве электродноактивного вещества использован бис,-(2,9-диметил,10-фенантролин)-куприпикрат в количестве 10 - 10 Мраствора в органическом растворителе.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Лакшминараянайах Н. Мембранныеэлектроды. Л., "Химия", 1979, с. 188195, 224, 242.2. В 1 сс Д Тосе К., Рцп 1 ог Е.А пеи Ье 1 егопепюпз зо 11 дз 1 а 1 есоррег- яе 1 ет.че е 1 есйгоде,Апа 1 ус. СЬео,Ссна, 1972, 61, р. 169175 (прототип).