Ионоселективный электрод

 

Использование: изобретение для раздельного определения анионных и неионогенных поверхностно-активных веществ при совместном присутствии в различных промышленных объектах без предварительного их разделения. Сущность изобретения: мембрана содержит соединение НПАВ- Ва(П)-тетрафторборат и додецилсульфат бария в соотношении НПАВ-Ва-ТФБ: додецилсульфат 2 : 1 - 1 : 2 в количестве 0,001 - 0,1 моль/кг растворителя-пластификатора , позволяет определить неионогенных и анионные поверхностно-активных веществ при совместном присутствии без их предварительного разделения. 1 ил., 5 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5Ф)5 G 01 N 27/333

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4892751/25 (22) 30,10.90 (46) 15.04.93, Бюл. hh 14 (71) Научно-исследовательский институт химии Саратовского государственного университета им. Н. Г. Чернышевского (72) P. К. Чернова, Е, Г. Кулапина, Е. А. Матерова, Е. В. Третьяченко, О, В. Баринова, Л. В, Новикова и И, К. Шукаева (56) Иванов В. Н., Правшин Ю. С, /Журн, аналитич, химии, 1986, т. 41, t4 2, с. 360—

364.

Чернова P. К. и др. Тез. доклада Ш Всесоюзн. конф. по,электрохим, методам анализа. Томск, 1989, с. 31 — 32. (54) ИОНОСЕЛЕКТИВНЫЙ ЭЛЕКТРОД

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к потенциометрии и может быть использовано для раздельного определения анионных и неио ногенных поверхностно-активных веществ (ПАВ) при совместном присутствии в различных объектах окружающей среды, Цель настоящего изобретения — расширение диапазона определяемых поверхностно-активных веществ.

Поставленная цель достигается тем; что используют ионоселективный электрод (ИСЭ), мембрана которого содержит дополнительно додецилсульфат бария при следующем содержании компонентов, вес, :

НПАВ-Ва-(И)-ТФБ 0,08 — 0,77 додецилсульфат бария 0,02 — 0,27, >,, 1809374 А1 (57) Использование: изобретение для раздельного определения анионных и неионогенных поверхностно-активных веществ при совместном присутствии в различных промышленных объектах без предварительного их разделения. Сущность изобретения: мембрана содержит соединение НПАВВа(П)-тетрафторборат и додецилсульфат бария в соотношении НПАВ-Ва-ТФБ: додецилсульфат = 2: 1 — 1: 2 в количестве

0,001 — 0,1 моль/кг растворителя-пластификатора, позволяет определить неионогенных и анионные поверхностно-активных веществ при совместном присутствии без их предварительного разделения. 1 ил,, 5 табл, ПВХ (поливинилхлорид) 32,99 — 33,30 растворитель-пластификатор — о-нитрофенилоктиловый эфир остальное, Ионоселективный электрод (фиг. 1) представляет собой поливинилхлоридный корпус (1), содержащий внутренний хлоридсеребряный полуэлемент(2), К нижней части корпуса приклеивается мембрана (3), внутренняя полость корпуса заполняется 0,1 М раствором хлорида калия (4), ИСЭ характеризуется следующими основными электроаналитическими характеристиками. — Область линейного отклика на НПАВ: 10 — 10 з моль/n а-" 30 мВ/рС

1809374 на АПАВ; 10 — 10 моль/л а= 58 мВ/рС вЂ” Время отклика 7 — 15 минут, — Предел обнаружения НПА — 1 мг/л, АПА — 4 мг/л. 5 — Дрейф потенциала 1 — 3 мВ/сутки — Коэффициенты селективности:

КДС-10/АФ9 = 1,6 10 >

Кдс-10/АФ9 = 6,5 10

Кдс-ю/АФ9 = 2,2 10

Изобретение иллюстрируется примерами конкретного выполнения, Пример 1, Приготовление электродно-активного вещества (НПАВ-Ва(! 1)-ТФБ), В стакан емкостью 800 мл вносят 10 мл

1 M раствора BaCI2, 100 мл 1 10 М раствора неионогенного ПАВ (полиоксиэтилировднного алкилфенола или полиоксиэтилиро ванного спирта, или полиоксиэтилированнойкислоты),100 — 250мл1 10 М раствора 20 тетрафенилбората натрия. Образовавший- ся осадок белого цвета отстаивают в течение суток. Осадок Отфильтровывают на фильтре Шотта hL 4, промывают дистиллированной водой до полного удаления ионов 25

Ва, высушивают в сушильном шкафу при

2+ температуре 50 —. 60 С.

Пример 2. Получение додецилсульфата бария.

В стакан емкостью 100 мл вносят 25 мл

1 10 M раствора додецилсульфата натрия и добавляют 1 M раствора BaCI2 небольшими порциями до прекращения выделения осадка. Образующийся белый осадок.отфильтровывают на фильтре Шотта N 4, про- 35 мывают дистиллированной водой, высушивают в сушильном шкафу при 50—

60 С.

Пример 3, Приготовление мембраны.

В бюкс емкостью 50 мл помещают наве- 40 ску растворителя-пластификатора, соединений НПАВ-Ва(П)-ТФБ и додецилсульфата бария при соотношении 2: 1 — 1: 2 в количестве 0,001 — 0,1 моль/кг растворителяпластификатора (о-нитрофенилоктилового 45 эфира или диоктилфталата) и 5 — 10 мл тетрагидрофурана, Растворение электродноактивного вещества ведут при непрерывном перемешивании на магнитной мешалке, затем небольшими порциями 50 прибавляют поливинилхлорид (ПВХ) в соотношении ПВХ: растворитель-пластификатор = 1: 2 — 3 до получения гомогенной системы. Полученную смесь выливают в чашку Петри и испаряют тетрагидрофуран в 55 течение суток на воздухе. Полученная мембрана имеет вид эластичной пленки, Из пленки вырезаютдиски необходимого размера и приклеивают их к корпусу клеем (тетрагидрофуран + ПВХ). В корпус электрода заливают внутренний раствор КО (0,1

М), помещают внутренний хлоридсеребряный электрод, Изготовленный таким образом электрод кондиционируется в течение суток в дистиллированной воде.

Для определейия АПАВ и НПАВ в электрическую ячейку помещают заявляемый

ИСЭ, анализируемую пробу и титруют соответственным титрантом. В таблице 1 приведены результаты определения АПАВ и

НПАВ в модельных смесях.

Ионоселективный электрод используют для определения содержания неионогенных и анионных поверхностно-активных веществ в синтетических моющих средствах

"Эра-автомат" и "Лотос-автомат". Содержание НПАВ пересчитывают на синтанол ДС10, АПА — на сульфанол.

Пример 4. Определение НПАВ и

АПАВ в CMC "Лотос-автомат" и "Эра-автомат".

Навеску СМС 0,7000 r взвешивают в стаканчике на 50 мл, растворяют в теплой дистиллированной воде и количественно переносят в колбу на 250 мл. После остывания раствор доводят до метки дистиллированной водой и г1еремешивают, Затем в электролитическую ячейку помещают индикаторный пленочный ионоселективный электрод и пробу СМС, Электродом сравне-. ния служит хлоридсеребряный электрод.

При определении НПАВ к анализируемой пробе прибавляют избыток хлорида бария и титруют раствором тетрафенилбората натрия, титр которого определяют гравиметрическим методом. Для определения Н ПАВ пробу титруют раствором цетилпиридиния хлористого. Измеряют ЭДС в зависимости от объема прибавленного титранта. По кривым потенциометрического титрования, Е, м — V мл (Л Е/ AV — V) находят объем титранта в точке эквивалентности. Содержание ПАВ рассчитывают по формуле

Ститр Чй,э. Эпдв 1000

Ч, мг/л, ал где Ститр. — концентрация титранта (тетрафенилбората натрия для определения НПАВ, цетилпиридиния хлористого — для АПАВ), моль/л;

Чт,з. — объем титранта в точке эквивалентности,мл;

Эпдв — эквивалент ПАВ, на который ведут пересчет ЭНПАВ - 356 (для неонола

АФ9-10);

Энпдв - 351,6 (для синтанола ДС-10)

Эдпдв = 266 (для тридецилсульфата натрия);

1809374

Формула изобретения

Таблица 1

Результаты определения неионогенных в анионных ПАВ в модельных смесях

Эдпдп = 299 (для сульфанола)

V ä — обьем аликвотной части, взятой для анализа, мл

В табл. 2 приведены результаты определения АПАВ и НПАВ в СМС "Эра-автомат" и "Лотос-автомат".

В табл. 3 приведены данные по подбору оптимальной концентрации электродно-активного вещества в мембране, В табл. 4 приведены данные по выбору оптимального соотношения компонентов электродно-активного вещества (ЭАВ) смешанной мембраны. Оптимальные соотношения компонентов электродно-активного вещества составляют 2: 1 — 1: 2.

В табл. 5 приведены данные по подбору растворителя-пластифи каторз. О птимал ьный — о-нитрофенилоктиловый эфир.

Поливинилхлорид использован в качестве инертной матрицы мембраны, как наиболее доступный и широко распространенный материал. Соотношение ПВХ; раствоДител ь-пластификатор составляет 1:

2 — 3.

Таким образом, заявляемый ионоселективный электрод отличается простотой е техническом исполнении и может быть использован для раздельного экспрессного определения анионных и неионогенных

ПАВ в различных обьектах окружающей среды.

1. Ионоселективный электрод, включающий поливинилхлоридный корпус, внут5 ренний. хлоридсеребряный полуэлемент, внутренний раствор и (НПАВ)-мембрану, содержащую растворитель-пластификатор и комплексную соль неионогенного поверхностно-активного вещества бария и тетра10 фенилбората. отличающийся тем. что, с целью расширения диапазона определяемых поверхностно-активных веществ, мембрана содержит дополнительно додецилсульфат бария при следующем со15 держании компонентов, мас.7:

НПАВ-Ва(И)-ТФБ 0,08 — 0,77; додецилсульфат бария 0,02 — 0,27;

ПВХ (поливинилхлорид) 32,99 — 33,30; растворитель-пласти20 фикатор о-нитрофенилОктиловый эфир остальное.

2, Электрод по и, 1, о т л и ч à ю щ и йс я тем, что в качестве НПАВ используют

25 полиоксиэтилированные кислоты.

3. Электродпоп.1,отлича ющийс я тем, что в качестве НПАВ используют полиоксиэтилированные спирты.

4. Электрод по и, 1, о т л и ч à ю щ и й30 с я тем, что в качестве внутреннего раствора используют 0,1 M раствор хлорида калия, 1809374

Продолжение табл.1

Таблица 2

Результаты определения НПАВ и АПАВ в СМС (навеска

0,7000г, ч=250мл, ri=4, р=0,95) Таблица 3

Влияние концентрации ЭАВ в мембране на возможность определения НПАВ и АПАВ

КонцентSr. введено

Sr введено мас, 6,60

5,38+0,89 0,11

3,70

1,27

0,755

1,08 +0,31

0 05

0,16

Рез льтат

ы хаоа

0,7

0,3

0,0

0,0005

0,0 рация

ЭАВ моль/кг о-Н ФОЭ

0,01

0,005

0,001

Конц.ДС,1 0-Ва(П)ТФБ

Конц. доде цилсульф, бария мас.

НПАВ, мг найдено

АПАВ, мг найдено

X о

X о

С9 о о «С

=т

s с

lO

Щ

1CÎ

« о о

X о

Ф

Ц(Я

CII

z (о

СЧ о о

jI Vi 3

Vi Vl

00 (О с- со о о о

Е о

Ф

Ф

lO о

lO с о о

I»

X о

Ф

>« °

Ф

CV

« о о

Ф о

Ф о

О

Ф о

z

Vi

Ш

« (:.

Ш

С .

s

L о

СО

CD

СЧ

С»

X. о

Ф

Ф

СЕ

X о

С«Ъ

С ) Ф о

X о. с

О

X ц(с о о с

Г

s а <>

CII Щ ю X

CO

СМ о

Ю

Ф

X о

X

Z о м

С4

С4

X о

C«l С > о о о о о о о о о е а

CD о

I»

М с о

Z о

ЪС

С Э о

° » «» ««» о о о о о о о о о

К о

X

z

О.

Ю

Ф

>Я о

?

Ф .Х о о

lX

О .С

X о

М

3 о

X о о о

Ф

?

s с

1809374

6 л

С а ? оXой о Ф о s о z X

U3

О

CO «» (C5 о

s сГу о ) 3

eg

0 Л CII о,р

И

=3 с о

L а сС « о Ш

Iо о о

Ш

C

Ш

z у

« ° % о о о о о о о о

CV CV С0 СЧ о о о о о о о о

« -о о

Vi j Tl Vii Ф g P» CO о о о о

CO С0 CO CO

Ф И CO Ф

CV Ф"0

t «« (О CO СЧ С5

СЧ СЧ LA 3 о о о о

С9 С. о о о

1о о

tQ

«

С:

«С

Ш

«

s

М

1809374

Таблица 5

Составитель Е.Кулапина

Техред М.Моргентал Корректор А.Козориз

Редактор А. Бер

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, yn,Гагарина, t01

Заказ 1283 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5