Состав мембраны ионоселективного электрода для определения 2,4-динитрофенола Советский патент 1982 года по МПК G01N27/30 

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к прямому потенциометрическому методу количественного определения 2 ,4-динитрофенола с использованием индикаторного мембранного ионселективного электрода, позволяющему в определенном диапазоне рН раствора (6-11) осуществлять автоматический контроль содержания 2,-динитрофенола в сточных водах, а также регулировать со-; держание 2 , -динитрофенола в технологических растворах.

Известны ионселективные электроды для количественного определения целого ряда нитрофенолов. В качестве электродноактивного вещества используют пикраты тетрапентил- и тетрафениламмония, растворенные в 0-нитротолуоле 1 1Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является ионселективный электрод для определения 2,А-динитрофенола,

содержащий мембрану на основе 2, -динитрофенолята тетрадецилфосфония с 8-16 атомами углерода, введенного в связующее, и пластификатор .

Однако селективность такого электрода по отношению к ряду неорганических и близких по природе органических ионов невелика.

Целью изобретения является повышение селективности электрода.

10

Поставленная цель достигается тем, что в состав мембраны ионселективного электрода для определения JJ 2,-динитрофенола, содержащий 2,-динитрофенолятную соль четвертичного аммониевого или фосфониевого основания с 8-16 атомами углерода, связующее и пластификатор, в качестве пластификатора используют 2-нит20ротриметилсилилбензол, а в качестве связующего - поливинилхлорид, причем компоненты взяты в следующих со отношениях, вес. Поливинилхлорид 2-Нитротриме59,5-78.5 тилсилилбензол 2,-Динитрофенолятная соль четвертичного аммониевого или фосфониевого 0,5-1,5 . основания При уменьшении содержания ПВХ в мембране (следовательно, увеличения содержания 2-нитротриметилсилилб зола) наблюдается ухудшение механических свойств мембраны, что приводит к уменьшению времени эксплуатации электрода. Так, например, при содержании в мембране ПВХ 8 вес,% получение плостифицированной мембра ны невозможно. При содержании ПВХ от 10 до J% время эксплуатации мембран составляет 1-3 недели, увеличиваясь с увеличением содержания ПВХ. Увеличение содержания ПВХ свыше 0 вес. (т.е. уменьшение содержания 2-нитротриметилсилилбензола) вызывает увеличение сопротивления мембран, что ухудшает воспроизводимость мембранных потенциалов, а сле довательно, и точность измерений, В табл. 1 приведены данные о вос производимости величин мембранных потенциалов электродов. Уменьшение содержания электродно активного вещества 2,-динитрофенол та ЧАО или ЧФО от Q,k% и менее приводит к резкому увеличению сопротив ления мембран и не позволяет использовать стандартное потенциометрическое оборудование.При содержании мембрано активного вещества 1 ,5 вес. наблюдае ся выкристалЛизовывание соли из орган ческого растворителя, что резко уменьшает срок службы электродов. Для приготовления 2 ,-динитрофенолятных солей четвертичных аммоние вых или фосфониевых оснований в делительной воронке энергично встряхи вали водный раствор 2,-динитрофено лята натрия и хлороформный раствор галщ-енидных солей четвертичных амм ниевых или фосфониевых оснований (молярные концентрации растворов и их объемы одинаковы). Хлороформный

0,01 М 0,01 М

AgCl 2, -динитрофеМембрананолят натрия

ксе

AgCl, Ag

нас. лой отделяют от водного, затем есколько раз промывают дистиллироанной водой и выпариванием раствориеля получают соответственно 2,А-динитрофеноляты четвертичных аммониевых или фосфониевых оснований. Для получения пленки на поливинилхлоридном каркасе с содержанием электродноактивного вещества 10 или растворяют точные навески солей в 2-нитротриметилсилилбензоле, затем смешивают с 10%-ным раствором поливинилхлорида в циклогексаноне. Полученную смесь выливают в чашку Петри. После испарения циклогексанона из пленки вырезают диски (068 ММ , 1 1-2 мм), которые затем приклеивают к корпусам электродов, Пример 1. Приготовление материала мембраны следующего состава, вес,: .Поливинилхлорид 20, 2-нитротриметилсилилб.ензол 7Э,5, 2,4-динитрофенолятнаясоль тетрадоцилфосфо0,5. 0,55- 1СГ г 2,г -динигронияфенолята тетрадецилфосфония растворяют в 1 мл 2-нитротриметилсилилбенла и смешивают с 3)8 чил 10 -ного раствора поливинилхлорида в циклогексаноне. П р и М е р 2. Приготовление материала мембраны состава, вес.: полиоинилхлорид 30i 2-нитротриметилсилилбензол 69, 2 ,4-динитрофенолятная соль тетрадециламмония 1. 0,98 10 г 2 ,(-динитрофенолята тетрадециламмония растворяют в 1 мл 2-нитротриметилсилилбензола и смешивают с ,1 мл 10 -ного раствора поливинилхлорида в циклогексаноне. П р и М е р 3. Приготовление материала мембраны состава, вес.: Поливинилхлорид kO, 2-нитротриметилсилилбензол 58,5 2,А-динитрофенолятная соль тетрадецилфосфония 1,5. 1,1 г 2,-динитрофенолята тетрадецилфосфония растворяют в 1 мл 2-нитротриметилсилилбензола и смешивают с ,3 мл 10%-ного раствора полисинилхлорида в циклогексаноне. Электродные характеристики полученных ионселективных мембран изучены с помощью рН-метра (рН-3 0) , работающего в режиме милливольтметра. При измерениях использовали следующую цепь:

Экспериментально определено, что угловой наклон электродных характеристик близок к теоретическому и составляет 59±2 мВ.

Коэффициенты селективности рассчи.таны традиционным методом. Численные значения коэффициентов селективности для электродов на основе 2, . нитрофенолята тетрадецилфосфония приведены в табл. 2. Использование в качестве электродноактивного вещества солей четвертичных фосфониевых оснований с другими радикалами, а также солей четвертичных аммониевых оснований не влияет на селективность

Воспроизводимость электродных потенциалов 2,4-динитрофенолятселективных электродов (состав мембраны: 1 % 2, А- динитрофеноляттетрадецилфосфония; «7% 2-нитротриметилсилилбензола; 52 ПВХ)

полученных электродов к 2, -дииитрофенолят-ионам. Как видно из табл.2, применение пластификатора - 2-нитротриметилсилилбензола увеличивает селективность 2,Ц-динитрофенолятного электрода к неорганическим и близким по природе органическим ионам в 100 и более раз.

Потенциалы предлагаемого электро да довольно стабильны, его измене ния не превышают 1-2 мВ в неделю. Электрод сохраняет электродную функцию в течение 6 мес эксплуатации.

Таблица 1

Е, мВ, при концентрации 2, -динитрофенола, М

i ;o- io- j io

10

-5

10 9 9357 Формула изобретения Состав мембраны ионселективного электрода для определения 2,4-динитрофенола, включающий 2, -динитрофенолятную соль четвертичного аммо- ниевого или фосфониевого основания с 8-16 атомами углерода, связующее и пластификатор, отличающ и и с я тем, что, с целью повышенкя селективности электрода, в качестве пластификатора используют 2-нитротриметилсилилбензол, a в качестве связующего - поливинилхлорид, причем компоненты взяты в следующих соотношениях, вес.%: Поливинилхлорид 2-Нитротриметилсилилбензол 59,5-78,5 710 2,4-Динитрофенолятная соль четвертичного аммониевого или фосфониевого основания 0, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе , Hadjiannon Т.Р., Dianandis Е.Р. Analytical study of u new pictatselective r.ieinbrane electixjde. Anal. Chim.acta, glf 1977 c. . 2. Фетодова И.В. идр Ионселективные пленочные электроды на мононитрофенолы и некоторые динитрофе.нолы. Журнал аналитической химии, т. 36, 1981, (Г 6, с.-355-960, подп. печ. Об.03.80 (прототип).