Ионоселективный электрод для определения концентрации тетрафенилборат-анионов Советский патент 1982 года по МПК G01N27/30 

|ди-трет-бутилферрицениев, а в качестве производного ферроцена смесь моно-трет-бутил- и ди-трет-бутилферроценов при следующем соотношении компонентов, вес. %: смесь тетрафенилборатов моно- и дибутил-; феррицения 22-33, смесь моно- и ди бутилферроцена 37-58, нитробензол 20-25. Гетерогенная система наносится на химически инертный токоотвод плагину, углеситалл, графит и т.д. Смесь солей тетрафенилборатов бутилферрицёниев получается следую щим образом. Берут 40 мл водного раствора перхлората серебра концентрацией 0,05 .моль/л, содержащего хлорную KW лоту (0,01 моль/л),и добавляют к н му 0,6 г смеси трет-бутил- и ди-трет-бутилфёрроценов сьС). Реакционная смесь механически перемешивается в течение четырех часов. По истечении этого промежутка времени реакционную смесь отфильтровывают от металлического серебра. Фильтрат в 50 раз разбавляют водой и к нему добавляют 200 мл раствора NaBPh (0,01 моль/л).Выпавшие криста лы смеси тетрафенилборатов третбутйл- и ди-tpeT-бутилферрицёниев |ЧЬ (4) ВРЙдЗ отделяют от маточного раствора и многократно промывают водой. Для очистки от следов сорби рованного NaBPhij соли (± () BPhi растворяют в ацетоне, содержащем fCI (0,Т мопь/л), и затем высаливаю водой. Осушку солей CD(i) BPh, производят при комнатной температуре над хлористым кальцием. Гетерогенная система готовится весовым смешением компонентов СЬ(} .BPli4 - cfa(i) и нитробензола и равномерно наносится на материал токоотвода в количестве 0,1 г на 1 см поверхности токоотвода. При мер 1. Берут 0,22 г (22 вес.%) ОЬ (4) BPh4, 0,55 г (5.5 вес.%) cto(4) и 0,23 (23 вес.) нитробензола и тщательно перемешивают. .Полученную однородную массу переносят на токоотвод электрода платину графит, углесит лл, нержавеющую . Пример 2. Берут 0,38 г :(38 eec.|)±(i) ВРЦ, 0,ЦЦ г (k Beq.%)cb(4) и 0,2 (2 вес.%) нитробензола, перемешивают, и гетерогенную систему переносят на токоотвод электрода - платину, графит, углеситалл, нержавеющуюсталь. Селективность тетрафенилборатных электродов с чувствительным элементом на основе смеси бутилферроценов изучают при в гальваническом элементе с переносом. NabPh fe) f|0((«)bHi4,C6HsNQ №(СнаА1 )lA Wzo 1 где Т - материал токоотвода, моль/л, А - СГ, Вг.З :СНзСОО, Шд. Электрохимический процесс на электродах на основе индивидуальных соединений ферроценового ряда выражается схемой )(оу б«Ч Ш(5)ЬРЧ-() fi) При наличии в чувствительном элеенте двух производных, фероцена и оответствующих им солей и при усовии равновесия v2) справедливо «.Ф(P) /йгФ Следовательно, для потенциала электрода на основе смесей алкилферррценов и соответствующих им солей мржно записать выражение ф(),соЧйГ в,,а14)-RT-e v Xsi,a, J epK-4 s) .вРЧ-))-еиаьрУ1;(в (вдФ(1 0-Й2Ф) -X«2® Р - (о) -Mph};(S) XsPh-«) RTSna j,;). ena, вРЬг ), C где ф - стандартный потенциал BPh4 электрода. Из выражения (3) очевидно, что при условии постоянства активностей компонентов чувствительного элемента электрода во всем интервале состав в водных растворов f зависит только от исходного состава гетерогенной системы и температуры. ЭДС исследуемого гальванического элемента можно найти из выражения Е . tevHj jiy , где V 2,3 f- 59 мВ при S - диффузионнь|й потенциал; - -hw-t - H c- K MSr ( - формальный потенциал тетрафенилборатного электрод/а 198 мВ - потенциал насыщенного хлорсеребряйого электрода. На 14ертеже приведены экспериментальные зависимости Е от логарифма концентрации ВРЫ (NaCI, NaBr, NaJ,-NaNOa , NaQIaCOO,IC-1 моль/л). Время установления постоянного значения потенциала составляет 2-5 мин. Показания отдельных образцов электродов с чувств1 тельными элементами одного состава совпадают с точностью t3 мВ. В пределах этой точности величина потенциала не зависит от материала токоотвода.Данные, приводимые на чертеже, свидетельствуют о том, что электроды с чувствительным элементом на основе смеси бутилферроценов и соответствую щей ей смеси кристаллических солей бутйЛфёррицениев сохраняют тетрёфенилборатную функци1б при ЮООО-крат;ном избытке по отношению к BPhI, анионов Cl , Bf , «J , CHjGOCQ NG Формальный потенциал Злектрода в пределах 1:3 мВ не зависит от природы аниона в электролите NaA. Значение формальных потенциалов тетрафенил99 боратных электродов на основе чув;ствительных элементов, .составов, приводимых в примерах I и 2, равны (-96 t 3) мВ и (-961 3) мВ соответственно. Предлагаемые электроды могут быть использованы при аналитическом определении ионов. К, Rb, Са Ag и КдН, где и CnHznvi i методом потенциометрического титрования, Причем селективность их по сравнению с известным увеличено на порядок. Формула изобретения Ионоселективный электрод для определения концентрации тетрафенил борат-анионов, содержащий в качеству электродноактивного вещества гетерогенную систему, состоящую из кристаллических солей тетрафенилборатов, производных феррицения и раствора соответствующих производных ферроцена в нитробензоле, нанесенную на инертный токоотвод, о тли ч а ющ и и с я тем, что, с целью повы- шения селективности электрода, в качестве кристаллической соли используют смесь тетрафенилборатов м оно трет-бутил- и ди-трет-бутилфероцениев, а в качестве производного ферроцена - смесь моно-трет-бутил- и ди-трет-бутилферроценов при следующем соотношении компонентов, вес.%: тетрафенилборатов моно- и дибутйлферрицения 22-33, смесь моно- и д l6yт И| eppoцeнia 37-58, нитробензол .. Источники и И лации, принятые во внимание при эксперти1е 1.Патент США , кл. G 01 N 27/30, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР № 748221 кл. G 01 N 27/30, 1978 (прототип).

/ AW-VVJ,

WO

-

-2

-f