Состав мембраны ионоселективного электрода для определения активности ионов стронция Советский патент 1983 года по МПК G01N27/30 

(54) СОСТАВ МЕМБРАНЫ ИОНОСЕЛЕКТИВНОГО ЭЛЕКТРОДА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕЕ1НЯ АКТИВНОСТИ ИОНОВ СТРОНЦИЯ

Изобретение относится к физикохимическим методам анализа, в частности к способу получения ионоселективных жидких мембранных электродов/ используег 1х для анализа активности ионов стронция в водных растворах как в лабораторных, так и в промышленных условиях.

Известен мембранный электрод для ионов стронция на основе стеклянной мембраны 1.

Однако таким электродом с мембраной из специального сорта стекла можно анализировать содержание ионов стронция только в чистых водных растворах хлоридов и нитратов стронция в области 10- мол/л. В смешанных растворах использование этого электрода невозможно, потог у что он имеет хорошую селективность к ионам кальция, бария, магния и железа (Ml) При этом ряд селективности стеклянг ного электрода выглядлит следующим

° °Ca2- Ba Mg2.(.ri). что делает невозможным его использование в анализе стронцийсодержащих сложных водных растворов.

Кроме того, стронциевый электрод с твердой стеклянной мембраной очень

легко отравляется в водных растворах, содержащих сульфат-ионы, а изготовление самих стеклянных мембран является довольно .трудоемким процессом.

Наиболее близким к предлагаемому «ехническим решением является состав для определения активности ионов стронция мембраны на основе ди-2-L. этилгексилфосфорной кислоты, в каtoчестве электродноактивного вещества и органического растворителя, теоретическая функция которого в растворах хлоридных солей стронция выполняется в интервале концентрации 1,0 5-10- мол/л С23. Однако применение этого электрода возможно только для чистых растворов солей стронция. В смешанных растворах, содержащих соли кальция, магния, натрия, калия и

20 цезия, определение стронция невозможно, поскольку для электрода на основе ди-2-этилгексилфосфорной кислоты имеет место следующий ряд селективности:

25

т.е. наилучшая избирательность наблк дается для ионов кальция и магния.

Добавление в раствор соли стронция

30 солей Na+, К, Cs при соотношении 1;1 вызывает уменьшение теоретического наклона стронциевой функции электрода на 30-50 мВ, т.е. ошибка определейия достигает 80-120%. Целью изобретения является повыитение точности определения селектив ности и чувствительности. Поставленная цель достигается тем, что в составе мембраны ионосе лективного электрода для определени активности ионов стронция, включающем алк 1лфосфорное соединение в качестве электродноактивного вещества и органический растворитель, в качестве электродноактивного вещества использована стронциевая соль моноизооктилового эфира метилфосфоновой кислоты в следующих количествах, вес.%: Стронциевая соль моноизооктилового эфира метилфосфО 2,5-20% новой кислоты Растворитель Остальное В качестве растворителя использо ван 1,2-дихлорэтан. Изменение природы электродноактивного вещества,в предлагаемой мем бране, т.е. использование стронциевой соли моноизооктилового эфирд метилфосфоновой кислоты вместо ди-2 этилгексилфосфорной кислоты обуслав ливает ряд преил уществ: способность функционировать в более кислых Средах (), по сравнению с известным электродом, высокую селективность экспериментально найденный ряд .изби рательности предлагаемого электрода имеет вид Sr4ca2SKSCs- Ba2 Mg2 значительно большую стабильность электродного потенциала во времени (дрейф потенциала составляет 1-2 мВ в сутки). Электрод с предлагаемой мембраной работает в области концент раций ионов стронция 1,0-2Ю ® мол/л при 15-50°С в интервале рН 1,0-7,0. Крутизна калибровочного графика cocтавляет 28,0±1,0 мВ/pSг. На фиг. 1 приведен калибровочный график предлагаемого электрода. Электрод с жидкой мембраной такого состава позволяет проводить опре деление концентрации ионов стронция в сложных по составу водных растворах, что подтверждается следующими примерами. Пример 1. Определение стронция в чистых растворах. Отбирают пипеткой 5 мл анализируемой пробы и помещают в стакан ем-костью 25 мл. Ионоселектиззный электрод с жидкой мембраной на основе стронциевой соли моноизооктилового эфира метилфосфоновой кислоты с концентрацией 2,5 вес.% и стандартный хлорсеребряный электрод сравнения погружают в анализируемый раствор. Через- 1-2 мин по величине ЭДС на калибровочном графике (фиг. 1) определяют неизвестную концентрацию ионов. Результаты анализа приведены в табл.1 П р -И м е р 2. Определение стронция в сложных растворах. Определение стронция в водных растворах аналогично примеру 1.Результаты анализа определения концентрации ионов стронция на фоне мешаимцих ионов, находящихся в 10-кратном избытке по отношению к содержанию ионов стронция, приведены в табл. 2. .Пример 3. Определение стронция в сточных водах. Анализ проводится по методике, описанной в примере.1. Результаты анализа представлены в тае)Л. 3. Сравнительные данные по определению стронция предлагаемым и известным способами приведены в табл. 4. Сравнительные физико-химические данные для стронциевого электрода приведены в табл. 5. . , Селективность,и точность определения стронция с помощью ионоселективного электрода с жидкой мембраной не.изменяется в области концентрации мембраноактивного вещества, т.е-, стронциевой соли моноизооктилового эфира метилфосфоновой кислоты 2,520 вес./о Данные по определению концентрации ионов стронция на фоне 10-кратного избытка мешающих ионов , приведены в табл. б. Предлагаемый электрод может быть использован для прямого потенциометрического анализа ионов стронция в различных по составу водных растворах,, в том числе и в сточных водах.

Таблица 1

Экспериментально определенное содержание ионов стронция в анализируемом растворе, мол/л

4,9810-2 4,98-105,0-10-

Концентрация мешающих ионов, мол/л

1, 1,8-10-

-3

3,2-10

Таблица 2

Экспериментально определенное содержание ионов стронция в исследуемом растворе по результатам пяти измерений, i мол/л

5,010

4,98-105,0-104,98-10:-5

,-S

5,0-10

4,97-10Таблица 3

Концентрация ионов стронция, найденная предлагаемой методикой, мол/л

г4

2+

1,1-10

Са

,-4

.1,7-10

-3

3,3-10

Продолжение табл. 4

Таблица 5

Формула изобретения

Состав мембраны ионоселективного электрода для определения активности ионов стронция, включающий алкилфосфорное соединение в качестве электрод ноактивного вещества и органический растворитель, отли.чающийся тем, что, с целью повышения точности определения селективности и чувствительности, в качестве электродноактивного вещества использована строн- циевая соль моноизооктилового эфира метилфосфоновой кислоты в следующих количествах, вес.%:

fMff

Стронциевая соль шоноизооктилового эфира метилфосфоновой кислоты Растворитель

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Машерова E.A. и др. Сб.Ионный обмен и ионометрия, внп.1. Л., ЛГУ 1976, с. 144-153.