Состав мембраны твердофазного ионоселективного электрода для определения содержания ванадия /У/ Советский патент 1991 года по МПК G01N27/333 

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к физико- химическим методам анализа, и предназначено для определения активности ионов ванадия (V) в растворах при анализе технологических объектов и в научно-исследовательской практике.

Цель изобретения - расширение диапазона определений содержания ва надия (V) и увеличение срока эксплуатации.

На чертеже представлена зависимость разности потенциалов ИСЭ- и электрода сравнения от активности ионов ванадия (V) ,

Из чертежа следует, что угловой коэффициент электронной характеристики составляет 59 мВ на поярдок концентрации , полученный в растворах ванадата натрия, и является близким к теоретическому согласно уравнению Нернста для однозарядных ионов, обусловленный наличием в растворах при данной кислотности (рН 2) потенциал - определяющего катиона ванадия

(v)voj.

Примеры состава мембраны ИСЭ приведены в таблице.

Увеличение содержания в мембране потенциал-определяющего вещества,

0

ел

00

о о

оторое явпяется диэлектриком, свые 30% за счет токопроводящего и связующего компонентов ухудшает мехаические и электрические свойства - СЭ-мембрана получается хрупкой, с ысоким сопротивлением, вследствие чего наводки мешают измерению разности потенциалов. Уменьшение содержания потенциал-определяюещго веще- JQ ства ниже 20% приводит к ухудшению оспроизводимости электродной функии. Увеличение содержания токопроодящего компонента свыше 45% за счет потенциал-определяющего вещества 15 приводит к ухудшению электрохимических свойств, а за счет связующего компонента - к ухудшению механических свойств мембраны. Уменьшение в составе мембраны содержания токо- 20 проводящего компонента ниже 35% приводит к увеличению сопротивления ембраны и невозможности измерения разности потенциалов обычными мили- иольтметрами. Увеличение содержания 25 в мембране связующего компонента свыше 45% приводит к ухудшению качества мембраны аналогично уменьшению содержания токопроводящего компонента. Уменьшение содержания в мембране -JQ связующего компонента ниже 25% аналогично увеличению потенциал-определяющего вещества. В указанных пределах содержания ингредиентов мембраны электрохимические и механиче- ,, скне свойства НСЭ остаются практически постоянными.Для изготовления ИСЭ с ванадий (V) - селективной функцией оптимального состава взве- шнвают 0,042 г порошка спектрально до чистого графита, 0,026 г электрод- ио-актнвного вещества и 0,037 г связующего компонента мембраны, приливают 0,3 мл этилового спирта, тщательно перемешивают до полной гомо- 4j гениэацпи массы и быстро наносят состав на заранее зачищенную рабочую поверхность основы ИСЭ. Основа ИСЭ многоразового использования представляет собой стержень спектрально чистого графита, на боковую поверхность которого нанесен иооля- цибнный состав (полиэтилен и парафин в массовом соотношении соответственно 1:3); один торец основы ИСЭ, свободный от изоляционного состава является рабочей поверхностью ИСЭ, на которую нанося материал мембраны; другой торец основы ИСЭ, свободный от изоля50

55

Q 5 0 5 Q , о j

0

5

цнонного состава, используется для подключения ИСЭ к миливольтметру относительно хлор-серебряного электрода сравнения. После нанесения материала мембраны на основу ИСЭ готовый электрод оставляют на воздухе на 1,5-2,0 ч. Непосредственно перед работой ИСЭ погружают на 20-40 мин в дистиллированную воду, так как возможно незначительное набухание мембраны. На длительное хранение ИСЭ оставляют в сухом виде. Графит в качестве токопроводящего компонента мембраны не дает контактной разности потенциалов с основой ИСЭ. В качестве связующего компонента в состав мембраны введен клей на основе поливинилбутирапя и резольной фенол- формальдегидной смолы (БФ-2, БФ-4, БФ-6) не токсичный, водостойкий,химически инертный в водных средах, термостойкий. Добавление этилового спирта при соединении компонентов мембраны обусловлено тем, что этот спирт является растворителем связующего компонента мембраны ИСЭ. Калибровочные растворы в концентрационной области - 1- М готовят из ванадата натрия, рН 2 создается азотной кислотой, ионная сила |U 0,1 - раствором нитрата натрия. Измерение электродных харак- .теристик показывает, что они одина- ковы для приведенных оптимальных составов мембраны.

На определение активности ионов ванадия (V) в растворе при помощи предлагаемого ИСЭ не влияют 1 -10 - кратные избытки ионов щелочных и ще- лочно-земельных металлов, 1 -105 - кратные избытки нитрат, сульфат-, хлорид-анионов. Формула изобретения1

Состав мембраны твердофазного ионоселективного электрода для определения содержания ванадия (V),включающий инертную матрицу и электрод- но-активное вещество, отличающийся тем, что, с цепью расширения диапазона определений ванадия (V) и увеличения срока службы, в ка- ( честве электродно-активного вещества использовано комплексное соединение ванадий (V) с адамантил-1-гидрокса- мовой кислотой, а в качестве матрицы - клей на основе поливинилбути- ралл и резольной фенолформальдегид- ной смолы в смеси с порошком спектрально чистого графита при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Комплекс ванадия

(V) с адамантил1658061

-1-гвдроксамовой кислотой Графит Связующее

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к физикохимическим методам анализа. Цель изобретения - расширение диапазона определений содержания ванадия (V) и увеличение срока эксплуатации. С этой целью на поверхности твердого контакта (например: спектрально чистый графит) нанесена индиферент- ная матрица, состоящая из клея на основе поливинилбутираля и резальной фенолформальдегидной смолы в смеси с порошком спектрально чистого гра- фитч и электродно-активного вещества, в качестве которого используют комплексное соединение ванадия (V) с адамантил-1-гидроксамовой кислотой при следующем соотношении компонентов, мас,%: комплекс ванадия (V) с адамантил-1-гидроксамовой кислотой 20-30, графит 35-45, клей 35 - 45. 1 табл., 1 ил.

Условия определения

- 600

3 550Ш

Ю 3 «Г1 Активность ионов ВАНАДИЯ, М