Состав мембраны ионоселективного электрода для определения активности ионов магния Советский патент 1984 года по МПК G01N27/30 

0.1

щ- /g --гш-

ФиН

1

Изобретение относится к методам физико-химического анализа, а точне к ионоселективным мембранным электродам, и может быть использовано для потенциометрических измерений активности ионов магния в водных растворах с целью контроля состава жидких сред в различных областях народного хозяйства, а также в медико-биологических исследованиях.

Известен состав мембраны ионоселективного электрода для определения жесткости воды, с помощью которого можно определять суммарную

.2 концентрацию концентрацию ионов Са иMg2Ч11.

Недостатком данного электрода является отсутствие селективности мембраны по иону магния, позтому определять его можно только при отсутствии в растворе Са .

Наиболее близок к предлагаемому состав мембраны ионоселективного электрода для определения активности ионов магния, включающий мембраноактивное вещество и растворитель. Известньй магнийселективньй электрод используют для измерений внутриклеточной активности ионов магния« Жидкая мембрана этого электрода представляет собой раствор 20%-ного нейтрального лиганда 1%-ного натрия тетрафенилбората в пропиленкарбонате 2j.

Электрод характеризуется следующей селективностью к катиону магния в присутствии ряда посторонних ионов:

Сёл Ig , 1,1 0,6 2,8 -0,1

Этот электрод не является селективным к катиону магния в присутствии даже соизмеримых количеств кальция. Тем более его нельзя применять для контроля активности ионов магния в растворах, содержащих значительный избыток ионов кальция по сравнению с магнием. Кроме того, электрод не обладает селективностью в присутствии ионов лития и водорода. Цель изобретения - повышение селективности определения активности ионов магния.

42142

Поставленная цель достигается тем, что в составе мембраны ионоселективного электрода для определения активности ионов магния, вклю5 чающем мембраноактивное вещество и растворитель, в качестве мембраноактивного вещества использовано комплексное соединение магния с фенантролином. модифицированное 10 тетрафенилборатом, а в качестве растворителя- ортонитрофенилактиловый эфир при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Комплексное соединение J5 магния с фенантролином, модифицированное те тфафенилборатом 0,5-1,0 Ортонитрофенилактиловый эфирОстальное 20 На фиг. 1 представлена калибровочная кривая магнийселективного электрода на основе пред/гагаемого состава мембраны в стандартных растворах хлорида магнияi на фиг. 2 25 то же 5 с постоянным фоном 0,1 М

NaCIj на фиг. 3 - то же, с постоянным фоном 0,01 М СаС.

Мембрана представляет собой раствор комплекса в растворителе, приjQ чем уменьшение содержания комплекса ниже 0,5%, приводит к снижению селективности в присутствии посторонних ионов. Увеличение содержания комплекса свыше 1% не целесообразно, так как уже этим количеством комплекса достигается насыщение растворителя, а увеличение колшчества осадка не влияет на электродные свойства.

Пример 1. Комплексное соединение синтезировано впервые. Его готовят следующим образом: фенантролин, натрий тетрафенилборат и магний хлористый берут в количествах, отвечающих стехиометрическому составу комплекса (Mg(Ph)j (ТФБ) ) из расчета на 1 ммоль комплекса (0,594 г фенантролина, 0,684 г натрия тетрафенилбората и 0,095 г хлористого магния). Навески растворяют в чашке Петри в 40 мл этилового спирта и перемешивают на магнитной мешалке. Затем спирт испаряют. Образовавшийся слегка желтоватого цвета осадок переносят в стакан, заливают 500 мл дистиллированной воды. перемешивают на магнитной мешалке. Оставшийся осадок отфильтровьгаают и высуишвают в сушильном шкафу при . В качестве растворителя для комплекса использовали ортонитрофенилоктиловый эфир Пд 1 ,5069. Жидкий ионообменник для магнийселективного электрода готовят растворением комплексного соединения в ортонитрофенилоктиловом эфире из расчета 6 мг на 1 г. Конструкция электрода - фторопластовая трубка герметично закрытая ЭДС этого элемента E%f Е Е - стандартная ЭДС, V - 2,303 RT/F при t 25С, «1,, - активность иона магния. Практически определение активности (концентрации) иона магния проводят по калибровочной кривой, построенной по значениям ЭДС элемента в стандартных растворах. В тервале концентраций 1 -Ю 1-10 m MgClj графическая зависи мость Е от €ga М имеет угловой коэффициент ( сС 28 мВ), близкий к теоретическому (29 мВ). Предлагаемый электрод в отличие от прот типа имеет значительно большую се лективность к катионам магния в п сутствии ионов кальция, натрия, лития: Li Na- К. NHt Са -2,4 -1,0-0,5-2,5 Ва Sr2 1

,

Ч

,1 4 4 в торце целлофановой пленкой с помощью специальной фторопластовой шайбы. Внутрь трубки заливают слой жидкого ионообненнкка толшиной в 5-7 мм и поверх него наносят слой раствора 0,1 га. MgCl2, в который погружают хлорееребряный токоотводящий электрод. Исследование электродов проводилось в следующем гальваническом элементе:Магниевая функция электрода сохраняется в интервале рН 6-8. Пример 2. Берут 5 мг комплексного соединения и растворяют в 1 г ортонитрофенилоктилового эфира, что составляет 0,5 и 99,5%. соот ветственно. На основе полученного жидкого ионообменника изготавливают электрод по конструкции аналогичный примеру 1. Электродные характеристики аналогичны приведённым в примере 1. Пример 3. Берут 10 мг комплексного соединения и растворяют в 1 г ортонитрофенилоктилового эфира, что составляет 1,0 и 99,0% соответственно. На основе полученного жидкого ионообменника изготавливался электрод (аналогичный примеру 1). Электродные характеристики аналогичны приведенньм в примере t. Из полученных результатов видно, что достигнуто увеличение селективности электрода в присутствии избытка ионов кальция. Константа селективности позволяет определять активность магния в раствора:, содержащих даже 10%-кратные избытки ионов кальция. Кроме того, более чем на порядок увеличена константа для Na , почти на два порядка для Ва , Li.

НО

Т

IW МЦ-З /./I

4

Фиг. 2

СОСТАВ МЕМБРАНЫ ИОНОСЕЛЕКТИВНОГО ЭЛЕКТРОДА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АКТИВНОСТИ ИОНОВ МАГНИЯ, вктаоч ющий мембраноактивное вещество и растворитель, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности, в качестве мембраноактивного -вещества использовано комплексное, соединение магния с фенантролином , модифицированное тетрафенил-. боратом, a вкачестве растворителя ортонитрофенилактиловый эфир при следующем соотношении компонентов, мас.%: Комплексное соединение магния с фенантролином, модифицированное тетрафенилборатом ,0 Ортонитрофенилактиловый эфир Остальное