Состав мембраны ионоселективного электрода для определения активности ионов стронция

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 130781 (2) 3342688/18-25 131) М. Кл.з С 01 й 27/30 с присоединением заявки М -Государственный комитет СССР по деаам изобретений и открытийДата опубликования описания 070183 В,Н. Голубев, Б.А. Пурин, А.Д. Гуцол, В.И. Пантелеев,И.А. Соболев и Л.М. Хомчик(54) СОСТАВ МЕМБРАНЫ ИОНОСЕЛЕКТИВНОГО ЭЛЕКТРОДА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АКТИВНОСТИ ИОНОВ СТРОНЦИЯ Изобретение относится к физико- химическим методам анализа, в частности к способу получения ионоселективных жидких мембранных электродов, используемых для анализа активности ионов стронция в водных растворах как в лабораторных, так и в промышленных условиях.Известен мембранный электрод для ионов стронция на основе стеклянной мембраны 1).Однако таким электродом с мембраной из специального сорта стекла можно анализировать содержание ионов стронция только в чистых водных растворах хлоридов и нитратов стронция в области 10 "- 10-смол/л. В смешанных растворах использование этого электрода невозможно, потому что он имеет хорошую селективность к ионам кальция, бария, магния и железа . При этогл ряд селективности стеклян- ного электрода выглядит следующйм образомСа+) Ва ) Идг 5 г 2 Ге(), что делает нввозможйым его использование в анализе стронцийсодержащих сложных водных растворов.Кроге того, етронциевый электрод с твердой стеклянной мембраной очень легко отравляется в водных растворах, содержащих сульфат-ионы, а изготов-ление самих стеклянных мембран является довольно .трудоемким процессом.Наиболее близким к предлагаемому ;ехническим решением является состав для определения активности ионов стронция мембраны на основе ди-: этилгексилфосфорной кислоты, в качестве электродноактивного вещества и органического растворителя, теоретическая функция которого в растворах хлоридных солей стронция выполняется в интервале концентрации 1,0- 5-10-4 мол/л Г 2 . Однако применение этого электрода возможно только для чистых растворов солей стронция. В смешанных растворах, содержащих соли кальция, магния, натрия калия и цезия, определение стронция невозможно, поскольку для электрода на основе ди-этилгексилфосфорной кислоты имеет место следующий ряд селективности: Са +)И 9 5 г+ВР+,т.е. наилучшая избирательность наблюдается для ионов кальция и магния.Добавление в раствор соли стронция солей га+, К+, Сз+ при соотношении1:1 вызывает уменьшение теоретического наклона стронциевой функцииэлектрода на 30-50 мВ, т.е. ошибка определения достигает 80-120.Целью изобретения является повышение точности определения селектив ности и чувствительностиПоставленная цель достигается тем, что в составе мембраны ионосе-, лективного электрода для определения активности ионов стронция, включаю- О щем алкилфосфорное соединение в качестве электродноактивного вещества и органический растворитель, в качестве электродноактивного вещества использована стронциевая соль моноизооктилового эфира метилфосфоновой кислоты в следующих количествах, вес.: Стронциевая сольмоноизооктилового эфира метилфосфо-. новой кислоты Растворитель 20 2,5-20Остальное В качестве растворителя использован 1,2-дихлорэтан.Изменение природы электродноактивного вещества,в предлагаемой мембране, т.е. использование стронциевой соли моноизооктилового эфирд метилфосфоновой кислоты вместо ди- этилгексилфосфорной кислоты обуславливает ряд преимуществ: способность функционировать в более кислых Средах (рН=1), по сравнению с известным электродом, высокую селективностьэкспериментально найденный ряд .избирательности предлагаемого электрода имеет вид Яг )Са )К )Ся+) ВатМд 40 значительно большую стабильность электродного потенциала во времени (дрейф потенциала составляет 1-2 мВ в сутки). Электрод с предлагаемой 45 мембраной работает в области концентраций ионов стронция 1,0-210-смол/л при 15-50 С в интервале рН 1,0-7,0. Крутизна калибровочного графика сос-) тавляет 28,0+1,0 мВ/р 5 Р .50На Фиг. 1 приведен калибровочный график предлагаемого электрода.Электрод с жидкой мембраной такого состава позволяет проводить опре." деление концентрации ионов стронцияв сложных по составу водных растворах, что подтверждается следующимипримерами.П р и м е р 1. Определение стронция в чистых растворах,Отбирают пипеткой 5 ил анализируемой пробы и помещают в стакан ем-.костью 25 мл. Ионоселективный электрод с жидкой мембраной на основестронциевой соли моноизооктиловогоэфира метилфосфоновой кислоты с концентрацией 2,5 вес. и стандартныйхлорсеребряный электрод сравненияпогружают в анализируемый раствор.Через 1-2 мин по величине ЭДС на калибровочном графике (фиг. 1) определяют неизвестную концентрацию ионов,Результаты анализа приведены в табл.1П р .и м е р 2. Определение стронция в сложных растворах.Определение стронция в водных растворах аналогично примеру 1.Результаты анализа определения концентрацииионов стронция на фоне мешающихионов, находящихся в 10-кратном избытке по отношению к содержанию ионов стронция, приведены в табл. 2.,анализа представлены в табл. 3.Сравнительные данные по определениюстронция предлагаемым и известнымспособами приведены в табл. 4.Сравнительные физико-химическиеданные для стронциевого электродаприведены в табл. 5,Селективность,и точность определения стронция с помощью ионоселективного электрода с жидкой мембранойне изменяется в области концентрациимембраноактивного вещества, т.е.стронциевой соли моноизооктиловогоэфира метилфосфоновой кислоты 2,520 вес.фйДанные по определению концентрации ионов стронция на фоне 10-кратного избытка мешающих ионов Са+,Ид+ приведены в табл. б.Предлагаемый электрод может бытьиспользован для прямого потенциометрического анализа ионов стронция в различных по составу водных растворах,. в том числе и в сточных водах,987499. Таблица 1 Теоретическое содержание ионов стронция в исследуемом растворе,мол/л Экспериглентально определенное содержание ионов стронция в анализируемом растворе, мол/л 4,98 105,0100 10-45,0.10 4,98 10 4,98104,98.10 4 0 10-4 4,97 10 Таблица 3 Концентрация ионовстронция, найденная предлагаемойметодикой,мол/л Концентрация ионов стронция, определенная методом адсорбционно-атомной спектроскопии,мол/л Концентрация мешаюг:гик ионов, мол/л 1,1 10 Са 10 1 2, 10-4 5 10 а Сеф 1,8 10-4 1,7 10" 9 10 4 Са+ 4 10 з Сь+ 3,2-10 2 10 3,3 10 Са 2 10 а И 9 5 .10,91 5,0 10 Теоретическое содержание ионовстронция в анализируемом растворе, мол/л 5,0 10 2 5,0 10 5,0 10 Таблица 2 Экспериментально определенное содержание ионов стронция в иссле- дуемом растворе по результатам пяти измерений,мол/л Таблица 4,30 известны и-этил- ексилфосХлорбензол 5 1 15-20 рная к Стронциевая соль моноизо- октилового эФира метилфосфоновой кислоты 2-диорэтан редл аемы 1-2.10 Табл 2 4,97 105,03 10 4 10,02 5104 Са 54,98 104 98, 10-4 4,97 101,10 10-4 1,80 10 4 еоретическое соержание ионов тронция в исслеуемом растворе,мол/л онцентрация маюШих ионовмол/л 10-2 Са+ М 9 10 Са + И 9 нцентрация тилфосфоно й кислоты,Ъ Продолжение табл. 4 Ошибка определения озможен вследстви ективности жидкой Концентрацияионов стронциянайденная предлагаемой методикой мол/л987499 10 формула изобретения Стронциевая сольмоноизооктиловогоэфира метилфосфоновой кислотыРастворитель 2,5-20,0Остальное Составитель И. Рогаль Редактор В, Иванова Техред С. Мигунова Корректор А,Дзятко85/31 Тирам 871 ВНИИПИ Государственногпо делам изобретени 3035, Москва, Ж, Ра каз 1 сное Подпта СССРытийаб., д. 4 комии оска илиал ППП "Патент", г. Ужгород, улПроектн Состав мембраны ионоселективного электрода для определения активности ионов стронция, включающий алкилфос-форное соединение в качестве электрод ноактивного вещества и органический растворитель, о т л и .ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения селективности и чувствительности, в качестве электродноак О тивного вещества использована строн, циевая соль моноизооктилового эфира метилфосфоновой кислоты в следующих количествах, вес.Ъ: Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Евепщап 1. "61 аьь е 1 есйгодезаког Нудгодеп цпд ойЬег Сой 1 опь"Ргпсер 1 еь апд Ргасйсе". р.1 ПеЫегйеч-Моги, 1967, р. 41-57.2. Машерова Е.А. и др. Сб;фИонный обмен и ионометрия, вып.1. Л.,ЛГУ 1976, с. 144-153.