Ионоселективный электрод

(19 6 01 й 27/3 АНИЕ ИЗОБРЕТЕН ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Научно-исследовательский институт химии Саратовского государственного университета им. Н, Г, Чернышевского (72) Р. К. Чернова, Е, Г, Кулапина, Е. А. Матерова, Е. В. Третьяченко, О, В. Баринова, Л. В, Новикова и И, К. Шукаева (56) Иванов В. Н., Правшин Ю. С, /Журн, аналитич, химии, 1986, т. 41, Ь 2, с. 360 - 364.Чернова Р. К. и др. Тез, доклада Ш Всесоюзн. конф, по,электрохим, методам анализа, Томск, 1989, с. 31 - 32.(54) ИОНОСЕЛЕКТИВНЫЙ ЭЛЕКТРОД Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к потенциометрии и может быть использовано для раздельного определения анионных и неионогеннцх поверхностно-активнцх веществ (ПАВ) при совместном присутствии в различных объектах окружающей среды,Цель настоящего изобретения - расширение диапазона определяемых поверхностно-активных веществ.Поставленная цель достигается тем; что используют ионоселективный электрод (ИСЭ), мембрана которого содержит дополнительно додецилсульфат бария при следующем содержании компонентов, вес,:НПАВ-Ва-(И)-ТФБ 0,08 - 0,77 додецилсульфат бария 0,02 - 0,27(57) Использование: изобретение для раздельного определения анионных и неионогенных поверхностно-активных веществ при совместном присутствии в различных промышленных объектах без предварительного их разделения. Сущность изобретения: мембрана содержит соединение НПАВВа(П)-тетрафторборат и додецилсульфат бария в соотношении НПАВ-Ва-ТФБ: додецилсульфат = 2; 1 - 1: 2 в количестве 0,001 - 0,1 моль/кг растворителя-пластификатора, позволяет определить неионогенных и анионные поверхностно-активных веществ при совместном присутствии без их предварительного разделения. 1 ил 5 табл,ПВХ (поливинилхлорид) 32,99 - 33,30 растворитель-пластификатор - о-нитрофенилоктиловыйэфир остальное,Ионоселективнцй электрод (фиг. 1) представляет собой поливинилхлоридный корпус(1), содержащий внутренний хлоридсеребряный полуэлемент(2), К нижней части корпуса приклеивается мембрана (3), внутренняя полость корпуса заполняется 0,1 М раствором хлорида калия (4), ИСЭ характеризуется следующими основными электро- аналитическими характеристиками.- Область линейногоотклика на НПАВ: 10 - 10 з моль/ла-" 30 мВ/рСна АПАВ; 10 - 10 моль/ла= 58 мВ/рС- Время отклика 7 - 15 минут,- Предел обнаружения НПАВ - 1 мг/л,АПАВ - 4 мг/л. 5- Дрейф потенциала 1 - 3 мВ/сутки- Коэффициенты селективности:КДс/АФ 9 = 1,6 10 )КДсю/АФ 9 = 6,5 10 2КДсо/АФ 9= 2,2 10 .10Изобретение иллюстрируется примерами конкретного выполнения,П р и м е р 1, Приготовление электродно-активного вещества (НПАВ-Ва( 1)-ТФБ),В стакан емкостью 800 мл вносят 10 мл1 М раствора ВаС 2, 100 мл 1 10 М раствора неионогенного ПАВ (полиоксиэтилированного алкилфенола или полиоксиэтилированного спирта, или полиоксиэтилированной кислоты), 100 - 250 мл 1 10 М раствора 20тетрафенилбората натрия. Образовавший-ся осадок белого цвета отстаивают в течение суток. Осадок отфильтровывают нафильтре Шотта % 4, промывают дистиллированной водой до полного удаления ионов 25Ва, высушивают в сушильном шкафу при2+температуре 50 - . 60 С,П р и м е р 2. Получение додецилсульфата бария.В стакан емкостью 100 мл вносят 25 мл1 10 М раствора додецилсульфата натрияи добавляют 1 М раствора ВаО 2 небольшими порциями до прекращения выделенияосадка. Образующийся белый осадок.отфильтровывают на фильтре Шотта М.4, промы вают дистиллированной водой,высушивают в сушильном шкафу при 50 -60 С.П р и м е р 3, Приготовление мембраны,В бюкс емкостью 50 мл помещают навеску растворителя-пластификатора, соединений НПАВ-Ва(П)-ТФБ и додецилсульфатабария при соотношении 2: 1 - 1: 2 в количестве 0,001 - 0,1 моль/кг растворителяпластификатора (о-нитрофенилоктилового 45эфира или диоктилфталата) и 5 - 10 мл тетрагидрофурана, Растворение электродноактивного вещества ведут принепрерывном перемешивании на магнитной мешалке, затем небольшими порциями 50прибавляют поливинилхлорид (ПВХ) в соотношении ПВХ: растворитель-пластификатор = 1: 2 - 3 до получения гомогеннойсистемы, Полученную смесь выливают вчашку Петри и испаряют тетрагидрофуран в 55течение суток на воздухе. Полученная мембрана имеет вид эластичной пленки,Из пленки вырезаютдиски необходимого размера и приклеивают их к корпусу клеем (тетрагидрофуран + ПВХ). В корпус электрода заливают внутренний раствор КО (0,1 М), помещают внутренний хлоридсеребряный электрод, Изготовленный таким образом электрод кондиционируется в течение суток в дистиллированной воде,Для определейия АПАВ и НПАВ в электрическую ячейку помещают заявляемый ИСЭ, анализируемую пробу и титруют соответственным титрантом. В таблице 1 приведены результаты определения АПАВ и НПАВ в модельных смесях.Ионоселективный электрод используют для определения содержания неионогенных и анионных поверхностно-активных веществ в синтетических моющих средствах "Эра-автомат" и "Лотос-автомат". Содержание НПАВ пересчитывают на синтанол ДС, АПАВ - на сульфанол.П р и м е р 4, Определение НПАВ и АПАВ в СМС "Лотос-автомат" и "Эра-автомат".Навеску СМС 0,7000 г взвешивают в стаканчике на 50 мл, растворяют в теплой дистиллированной воде и количественно переносят в колбу на 250 мл. После остывания раствор доводят до метки дистиллированной водой и Перемешивают, Затем в электролитическую ячейку помещают индикаторный пленочный ионоселективный электрод и пробу СМС, Электродом сравне-. ния служит хлоридсеребряный электрод. При определении НПАВ к анализируемой пробе прибавляют избыток хлорида бария и титруют раствором тетрафенилбората натрия, титр которого определяют гравиметрическим методом, Для определения НПАВ пробу титруют раствором цетилпиридиния хлористого. Измеряют ЭДС в зависимости от обьема прибавленного титранта. По кривым потенциометрического титрования, Е, мВ - Ч мл (Л Е/ Ю - Ч) находят объем титранта в точке эквивалентности, Содержание ПАВ рассчитывают по формуле Ститр Чм,э.Эпде1000Ч, мг/л,алгде Ститр, - концентрация титранта (тетрафенилбората натрия для определения НПАВ,цетилпиридиния хлористого - для АПАВ),моль/л;Чт,э, - объем титранта в точке эквивалентности,мл;Эпде - эквивалент ПАВ, на который ведут пересчет ЭНПАВ - 356 (для неонолаАФ 9-10);Энпдв - 351,6 (для синтанола ДС)Эдпд 8 = 266 (для тридецилсульфата натрия);1809374 Формула изобретения Таблица 1 Результаты определения неионогенных в анионных ПАВ в модельных смесяхЭдпдв = 299 для сульфанола)Чвл - обьем аликвотной части, взятой для анализа,млВ табл. 2 приведены результаты определения АПАВ и НПАВ в СМС "Эра-автомат" и "Лотос-автомат".В табл. 3 приведены данные по подбору оптимальной концентрации электродно-активного вещества в мембране,В табл. 4 приведены данные по выбору оптимального соотношения компонентов электродно-активного вещества (ЭАВ) смешанной мембраны. Оптимальные соотношения компонентов электродно-активного вещества составляют 2: 1 - 1: 2.В табл. 5 приведены данные по подбору растворителя-пластификатора, Оптимальный - о-нитрофенилоктиловый эфир,Поливинилхлорид использован в качестве инертной матрицы мембраны, как наиболее доступный и широко распространенный материал. Соотношение ПВХ; растворитель-пластификатор составляет 1: 2 - 3.Таким образом, заявляемый ионоселективный электрод отличается простотой в техническом исполнении и может быть использован для раздельного экспрессного определения анионных и неионогенных ПАВ в различных обьектах окружающей среды. 1. Ионоселективный электрод, включающий поливинилхлоридный корпус, внут ренний. хлоридсеребряный полуэлемент,внутренний раствор и (НПАВ)-мембрану, содержащую растворитель-пластификатор и комплексную соль неионогенного поверхностно-активного вещества бария и тетра фенилбората, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью расширения диапазона определяемых поверхностно-активных веществ, мембрана содержит дополнительно додецилсульфат бария при следующем со держании компонентов, мас,:НПАВ-Ва(И)-ТФБ 0,08 - 0,77; додецилсульфат бария 0,02 - 0,27; ПВХ (поливинилхлорид) 32,99 - 33,30; растворитель-пласти 20 фикатор о-нитрофенилОктиловый эфир остальное. 2, Электрод по и, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в качестве НПАВ используют25 полиоксиэтилированные кислоты,3, Электродпо п.1,отл ича ю щийс я тем, что в качестве НПАВ используютполиоксиэтилированные спирты,4. Электрод по и, 1, отл и ча ю щ ий 30 с я тем, что в качестве внутреннего раствора используют 0,1 М раствор хлорида калия,1809374 Продолжение табл.1 Таблица 2 Результаты определения НПАВ и АПАВ в СМС (навеска 0,7000 г, ч=250 мл, п=4, р=0,95)Таблица 3 Влияние концентрации ЭАВ в мембране на возможность определения НПАВ и АПАВКонцентЯг введено Зг введено 6,60 5,38+0,89 0,11 3,70 1,27 0,755 1,08 ф 0,31 005 0,16 Рез льтат ы хара 0,7 0,3"Г За Рщ Щю 3(О сч о 3 О 3 Э Е О 1 Х О 3 е а о о 1 в с О Е Х О ъс Сф) о ог "о.о.о о оооо О Х К О й 2 Х О й Ф й Я О 3 Ф ,й Р Х О О 3 О Х 1 О О Ф й Ш 1809374 О Л С а Х ОЗОЙ О Ф Ф О ЗЭ Р Х Е ШОщщ Щоз снуР 1с аО фИ- О О Р Х Ш Г С" Ш :с у Щ % о о о о оооо сч сч сф) сч оооо ооооо 337 1 Й 1.со О М О оооо (О С 1 Ю сО1809374 Таблица 5 Составитель Е,КулапинаТехред М. Моргентал Корректор А Козори Редактор А, Б ГКНТ СССР оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина Заказ 1283 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изоб 113035, Москва, Ж, Рау