Состав мембраны ионоселективного электрода для определения перренат-ионов

(19) Зш 001 М 27 Е ИЗОБРЕТЕНИСВИДЕТЕЛЬСТВУ ИСА Н АВТОРСНО теар Трехьядерныихрома (т 11)Органическийрастворитель О,ю 0 99,5 бО-20 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(72) Х.М. Якубов, М.М. Мансуров, Г.Л. Семенова и А.А. Пендин (71 ) Таджикский государственный университет им. В,И. Ленина и ЛГУ им. А.А, Жпанова(54) (57) СОСТАВ МЕ 11 БРАНЫ ИОНОСЕЛЕКТИВНОГО ЭЛЕКТРОДА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯПЕРЕНАТ-ИОНОВ, содержащий электродноактивное . вещество и органическийра 1 творитель, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширениядиапазона измеряемых концентрацийперренат-ионов и увеличения срокаслужбы мембраны, в качестве электрддноактивного вещества использовантрехъядерный стеарат хрома (111)при следующем соотношении компонентов, мас,Ъ:Изобретение относится и областйфизико-химического анализа, в частности.к определению содержанияперренат-ионов в растворах, промышленных водах, технологических процессах, а также к созданию ионоселективных электродов с перренатнойфункцией.Известен состав мембраны ионоселективного электрода, предназначенного для определения перренатионов, в котором в качестве электродно-активного вещества используют перренат тетраоктиламмония, а вкачестве растворителя - нитробензол 1 15Наиболее близким к предложенному по технической сущности являетсясостав мембраны ионоселективногоэлектрода для определения перренатионов, содержащий электродноактив Оное вещество и органический растворитель,В качестве электродно-активноговещества известного состава использован перренат тетрафениларсония,растворителем служит бензол, хлороформ, дихлорэтан, нитробензол 2 .Недостатками известных мембранявляются невозможность определенияконцентрации перренат-ионов в раство-орах, превышающих 0,1 М, химическаянестойкость применяемых электродноактивных веществ, а также нестабильность измерений в процессе длительной эксплуатации электродов 35потенциал электродов для растворовперрената одной и той же концентрации в течение 10 сут изменяетсяна 10 мВ.Срок службы НеО -электрода с четвертичными фосфониевыми основаниями в качестве электродноактивныхвеществ составляет один месяц.Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых концентраций перренат-ионов и увеличение срока службы мембраны.Поставленная цель достигаетсятем, что в составе мембраны ионоселективного электрода для определения перренат-ионов, содержащем 50электродноактивное вещество и органический растворитель, в качествеэлектродноактивного веществаиспользован трехъядерный стеарат хрома(111) при следущем соотношении 55компонентов, вес.Ъ:Трехъядерный стеаратхрома(111) 0,5-4,0Растворитель 96,0-99,560На фиг, 1 представлена зависимость ЭДС гальванического элемента-А 8 АКС 1, КС 11 МН, Не 041 уембран0,01 М Е), в которую включен электрод с мембраной предложенного состава, от логарифма активности перрената аммония (аф НН ГеО ) р на фиг. 2 характеристика влияния рН. водных растворов с постоянной концентрацией перрената аммония на ЭДС гальванического элемента; на фиг, 3 характеристика влияния мешающих ионов на ЭДС гальванического элемента.Электродноактивное вещество получают следукщим образом.В колбу, снабженную обратным холодильником, помещают 5 г нитрата хрома (111), добавляют 50 мл органического растворителя диоксан и нагревают в течение часа при 65-70 С. Затем в колбу вводят 10,65 г стеариновой кислоты и продолжают нагревать в течение 8-10 ч. После концентрирования и охлаждения выпавший осадок отфильтровывают, промывают горячей водой, этиловым спиртом и высушивают,Ниже приведены данные элементного анализа синтезированного соединения Для Су О ( Су Н СОО )6 ( Н 0 )/БР,Найдено, Ъ: С 65,34; Н 10,73;Ме 7,40.Вычислено, ъ. С 65,26; Н 10,88; Ме 7,85.Трехъядерность и состав полученного соединения подтверждена методами электронной, ИК-, и ЭПР- спектроскопии, магнитной восприимчивости. Жидкостная мембрана изготовляетсяпутем растворения навески электродноактивного вещества 0,5-4,0 в99,5-96,0 г органического растворителя (децилового спирта). Полученный раствор приводят в контакт с0,1 М водном раствором БНАНеО втечение 24 ч при комнатной температуре для придания мембране НеО-функции. За указанное время осуществляется практически полная заменааниона БО на Бе 04.Жидкостной перренатный ионоселективный электрод конструктивновыполнен в форме, применяемой дляионоселективных электродов с жидкост.ной мембраной,В данном случае использованатрехкамерная электродная ячейка,в которой жидкостной ионообменникразделяет два водных раствора перрената аммония. В качестве электродов сравнения использованы хлорсеребряные электроды ЭВЛ-3 М.Электродные свойства исследовалипри помощи гальванического элемента;аИНЯеО, ГС 1, А 8 С 1 1 А 8М1. Стеарат хрома 1,0 вес.Ъ30 99,0 вес.Растворитель 2,0 вес.Ъ 2. Стеарат хрома. Растворитель3. Стеарат хрома 98,0 вес.Ъ 4,0 вес.Ъ 96,0 вес.Ъ Растворитель В табл, 1 представлена зависимость ЭДС гальванического элемента от логарифма активности перрената аммония при различном процентном составе электродноактивного вещества в мембране.При изменении содержания электродноактивного вещества от 0,5 до 4,0 электрод сохраняет линейную функц 4 ию 45 в интервале С й Нл ЯрЦ =0 р 25-3 р 01(Г М С наклоном 59 мВ. Время установЛения авновесного значения ЭДС для мемран, содержащих 1,0; 2,0 и 4,0 вес. электродноактивного вещества состав ляет 0,5-1,5 мин. П р и м е р 1, Растворяют0,5 вес.Ъ электродноактивноговещества - стеарат хрома в 99,5 гдецилового спирта. Полученный раствор приводят в контакт с 0,1 Мводным раствором ИН 4 Ре 04 в течение 24 ч при комнатной температуредля придания мембране Ве 04 -функ цииРезультаты опытов (фиг. 1,табл, 1), показывают, что зависиМость ЭДС гальванического элементаот логарифма активности перренатионов при О, 5-ном содержании элек"тродноактивного вещества в мембране имеет прямолинейный вид в пределах концентрации ИНВе 04 0,253 10 ф М с наклоном, соответствующимуравнению Нернста (59 мВ при 25 ОС 1.Коэффициенты активности для БН 4 ВеОрассчитывают по уравнению Дэвиса. 20При уменьшении концентрации перрената аммония ниже 310 4 М наблюдаютсяотклонения от прямолинейной зависимости. Время установления равновесного значения ЭДС в разбавленных 25растворах составляет.10-15 мин,Аналогично получаютсоставымембран для следующих ингредиентов: Увеличение содержания злектродно активного вещества в мембране выше 4,0 ограничено растворимостью стеарата хрома (111). Снижение концентрации электродноактивного вещества менее 0,5 для яидкофазного электрода нежелательно ввиду нестабильности измерений в разбавленных растворах перрената аммония. Оптимальный состав жидкостной мембраны 1,0-2,0 вес.Ъ раствора стеарата хрома (111).Измерения, проведенные в растворах с постоянной концентрацией НН 4 Ве 04, равной 0,1 М, и переменными значениями рН, которое достигалось введением в раствор серной кислоты и едкого натра показали фиг. 2 , что предлагаемый ионоселективный электрод сохраняет перренатную функцию в интервале рН 0,4-9,5.Время жизни электродов с оптимальным содержанием компонентов мембраны, находящейся в контакте со стандартным раствором БН 4 Бе 04, более года, Измерения, проведенные на протяжении 10 мес показывают. хорошую сходимость.В табл. 2 показано влияние вре-, мени на электродные свойства мембраны, Концентрация стеарата хрома в мембране равна 2,0.)На фиг. 3 и в табл. 3 представлены данные по селективности разработанного электрода, полученные по методу смешанных растворов при измерении ЭДС гальванического элемента в растворах с постоянной концентрацией мешающих ионов, равной 0,1 М, и переменной концентрацией перренатионов. (Концентрация стеарата хрома в мембране равна 2,0)Преимущества предложенного состава мембран по сравнению с известным заключается в расширении интервала определения концентрации Ве 04-ионов до 0,25 г-ион/л, доступности исходных реагентов для синтеза электродноактивного вещества, а также в долговечности мембраны.1075136 Таблица 1 16 активность пер рената ам мония -1 цб Ф БН НеО АктивностьперренатааммонияаоН., Нео 4 концентрацияперренатааммонияИННеОМ Стеаратхрома1075136 Е,В 9/3 б Тираж 823ВНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открыти113035, Москва, И, Раушская наб Зак ПодписноСР