Мембрана ионоселективного электрода для определения нитрит-иона Советский патент 1992 года по МПК G01N27/333 

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано предприятиями химической и пищевой промьшшенности, в практике научных исследований. Нитритион широко встречается в почвах и химической технологии. Знание его концентрации (активности) в сложных солевых, растворах часто необходимо при проведении ряда технологических процессов. Однако в ряде случае при использовании ионоселективных элект-. родов, не отличающихся избирательным взаимодействием в фазе мембраны, не достигается селективность по отношению к нитрату, который обычно сопутствуют нитрит-иону , Известна жидкостная ионоселектив ная мембрана эосектрода ;д7ЕЯ определе-

ния нитрит-иона, .Мембрана состоит из 0,1 М раствора метилтриоктиламмоний нитрита в деканоле с добавкой до. , 20% п-трет-октилфеноосао Однако такой электрод не обладает достаточной селективностью к нитрат-иону, в присутствии часто сопутствующего eNry нитСА) рат-иона О OJ

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам

;к предлагаемой мембране является мембрана ионоселективного электрода для определения нитрит-иона, содержащая жидкостный ионообменник в нитритной форме и органическую добавку, В качестве жидкостного ионообменника используется ионный ассоциат метил. трикаприламмоний нитрита (1-0,5)1СГм растворенный в нитробензоле с органической добавкой, в качестве которой используется (1-0.,5) -.10 М дещшамина и (2-1) и комплекс Pd(II) с 2,2-диокси-5-метилазобензолом, Эта мембрана характеризуется Достаточной селактивностью,но угол наклона электродной функции и воспроизводимость у нее довольно низки, что затрудняет ее использование для прямого потенциометрического определения нитрит-ионов, Цель изобретения - повьшение стабильности и точности определения нитрит-иона в сложных солевьЬс растворах при сохранении селективности к нитрит-иону. Поставленная цель достигается тем что в мембране ионоселективного электрода, содержащей жидкостный ионо обменник в нитритной форме и органическую добавкуj растворенные в нитробензоле, в качестве жидкостного ионообменника используют комплекс палла. дня (П) с 2,2 -диокси-5-метилазобензолом, тетрафенилфосфонием и нитритионом, а в качестве органической добавки амид каприновой кислоты, при этом используют следующие количества компонентов, мг: Комплекс паашадия 50-80 Амид каприновой кислоты31,5-50,4 Нитробензол1210-1940 Жидкостную мембрану получают путе растворения 50-80 мг комплекса Pd(ll с 2,2-диокси-5-метилазобензолом, тетрафенилфосфонием и нитрит-ионом в 1-1,6 мл нитробензола, предварительно насьщенного амидом каприновой киаюты, который повышает стабильность работы электрода (количество взятого амида каприновой кислоты соответствует 31,5 мг/мл). На чертеже представлен; график, иллострирующий зависимость ЭДС от концентрации.

0,04М NaCl

AgCl, 1М КС1

Мембрана

Ag

0,04М NaNOij

Конструктивно электрод состоит из капролонового корпуса с мембраной из пористого тефлона, пропитанной нитробензольным раствором. Внутрь корпуса помещают раствор сравнения

Исследуемый

1ЖС1, AgCl раствор

и внутренний электрод сравнения. В качестве внешнего и внутреннего электродов сравнения используют стандартные проточные хлорсеребрян ю электроды ЭВЛ-1Ю Гомельского завода 3 Электродноактивный комплекс Ed (II) синтезируют по следующей методике. К 2 мл солянокислого раствора палладия (II) (10 мг/мл) прибавляют раствор 2,2-диокси-5-метилаэобензо- , ла (40 мг.) в ацетоне (4 мл) и кипятят 20-30 мин. Затем прибавляют насыщеннь1й водный раствор рдянейтрашзации соляной кислоты, приливак|т 2 мл 5 М NaiNO и раствор тетрафеншгфосфоний хлорида (50 мг) в бензоле.. Образовавшийся комгшекс храснд-малинового цвета переходит в бензольный раствор. Органическую фазу отделяют, фильтруют и очищают от примесей органических веществ на хроматографической колонке, заполненной сшшкагелем. При использовании в качестве элюента хлороформа удаляют избыток 2,2 -диокси-5-метилазобензола : оставшийся на старте комплекс пшшадия (II) эдпоируют ацетоном о Олюат упаривают и высушенный комплекс применяют для приготовления мембраны. Дня регенерации палшадия использованную колонку промывают водноа:цетоновым раствором аммиака. Состав приготовленных жидкостных мембран приведен в табл. 1. Как видно из табл. 1 тангенс угла наклона электродной функции максимален при концентрации комплекса 51-80 мг/мл. Концентрации органической добавки в мембране должны быть как можно Bbmie. В мембране предлагагается использоватьТ асыщенные растворы, что дополнительно облегчает пpигoтoвJteниe этих мембран. Приготовить растворы комшгекса с концентрацией больше 80 мг/мл не удается, а растворы с концентрацией менее 50 мг/мл .дхоказывают уменьшение .угла наклона электродной функции. Для снятия электродных характерисTfiK применялась гальваническая цепь: 5 измерительной техники. Чтобы предотвратить смешивания раствора из элект рода сравнения и прилегающего к орга нической фазе внутреннего раствора,, применяют пробку из фильтровальной бумаги, .Перед работой электрод уравновешй вают выдерживанием в течение часа в или 10 М раствора NaNOg. Значения ЭДС измеряют цифровым потен циалом ОРИОН 810А, входное сопротивление Линейная зависимость ЭДС от концентрахщи (активности)/собJяoдaJtacь в интервале 10 -10 М NaNOjC электродным наклоном 47 мВ/р. NOg. (фиг.О, После работы в концент рированных растворах- в нелинейной об ласти происходит сдвиг калибровочной кривой. При работе в интервале 10 М NaNO воспроизводимость электродной функции ±2 мй, причем за 8 ч рабо-Л сдвига калибровочной кривой не на людается. Время жизни мембраны не менее 1 недели. Оценка селективности проводилась в чистых 0,1 М рас ворах натриевых солей соответствующи анионов. Для расчета применялось ура ,нение Никольского р хЬ где Едпостоянная величина; тангенс угла наклона электродной функции; X - константа селективности. Для данного электрода получен следующий ряд селективности: СЮ N02 я Вг СГ NOj Sof 1СГ«3с 10г| Константы селективности . U ,%r..KH С1 К , . WOi к-:,г N0, 10-3 : ЫОг 3 Необходимо отметить, что роданидион выводит мембрану из строя, а константа селективности для сульфат-иона очень мала. Предлагаемая мембрана для ионоселективного электрода обладает высокой селективностью к нитрит-иону и достаточной стабильностью потенциала. Тангенс угла наклона электродной функции равен 47 мВ/р N0, а в известном электроде эта цифра составляла 30 мВ/р NO. Более того, по полученным характеристикам предложенного электрода можно сделать вьшод о том, что он позволяет работать гораздо,точнее .известного. Это позволяет измерять .концентрацию -(активно ь) нитрит-иона в сложных солевых растворах прямо потенциометрней. Метод прост в осуществлении и экспрессен, не требует сложной аппаратуры. В качестве объекта сравнения взят ИСЭ прототип, который в настоящее время проходит лабораторные исшэгга- ния. Сравнительные характеристики приведены в табл. 2. Там же проведено сравнение с ИСЭ, описанным в качестве аналогов. Из приведенных в табл. 2 данных видно улучв)ение воспроизводимости и увеличение тангенса угла наклона электродной характеристики. Кроме Toroj представленные в графике данные показы зают заметное повьшение точности работы предлагаемого электрода.

. ЖМБРАНА ИОНОСЕЛЕКТИВНОГО ЭЛЕКТРОДА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНШ НИТРИТИОНА, содержащая жидкостный ионооб, :.;: . менник в нитритной форме и органическую добавку, растворенные в нитробензоле, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения стабильности и точности определения нитрит-иона в сложных солевых растворах, в качестве ншдкостного ионообменншса используют комплекс палладия (П) с 2,2 -дискси-5-метилазобенЭОЛОМ,, тет.рафенилфосфонием и нитрит-ионом, а в качестве органической добавки амид каприновой кислоты при следующих количествах компонентов, мг; Комплекс палогадия 50-80 Амид каприновой кислоты31,5-5Q 5 4 Нитробензол1210-1940

Состав жидкосглых мембран

Таблица 1