Мембрана ионоселективного электрода для определения роданид- иона

 

Петрухин, !

А.Е. Качановский, В.H. Шевченко О.M .

Ю.А. Золотов и В.В. Дунина, J

Ордена Ленина институт химии и аналит. им. В,И. Вернадского (72) Авторы иэобретеиия

1! изюмской химии/ хнД (71) Заявитель (54) МЕМБРАНА ИОНОСЕЛЕКТИВНОГО ЭЛЕКТРОДА

ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РОДАНИД-ИОНА

Изобретение относится к способам определения ионов в водных растворах с помощью ионоселективных электродов и может быть использовано в аналитической химии, в химической промышленности, в практике научных исследований.

Известна мембрана твердого ионоселективного электрода для определения роданид-иона, основанная на использовании роданида серебра AgCNS.

Мембрана .может быть приготовлена из осадка AgCNS в полимерной матрице (1) .Недостатком такой мембраны является отсутствие селективности к йодиду и бромиду.. Из сравнения произведения растворимостей соответствующих солей серебра следует, что йо- дид будет сорбироваться на поверхности родайида серебра, необратимо

"отравляя" электрод.

Наиболее близким к предлагаемому .техническим решением является ионосе2 лективный электрод.для определения роданид-иона, мембрана которого состоит из электродноактивного вещества в роданидной форме в органическом растворителе, например хлороформе или нитробензоле, в качестве электродноактивного вещества используют раствор анионообменников в роданидной форме, например октадецилметилбензиламмония CZ).

Недостаток известных электродов— отсутствие селективности по отношению к крупным слабо гидратированным анион0м, например перхлорату.

Цель изобретения — повышение селективности определения роданид"ионов.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве электродноактивного вещества в предлагаемой мембране ис. пользуют 0,0025-0,005 M (моль/л) растворы координационно-сольватированного соединения меди (1) с роданидом

Cu(CNS) и N,N-гексаметилен-N-изо3 88 гексилтиомочевиной (ГМИГТМ) в органическом растворителе.

Жидкостную мембрану готовят следующим образом.

В делительную воронку помещают

0,1 M раствор хлорида меди (II) в 6 М соляной кислоте и восстанавливают медь до исчезновения темной окраски

0,5 М раствором хлорида олова (II) в 6 М соляной кислоте. Затем в воронку прибавляют 0,005 М раствор ГМИГТМ в хлороформе (мольное отношение ГМИГТМ к меди 1:10). После 5 мин перемешивания фазы разделяют, хлороформный раствор фильтруют и используют в дальнейшем без дополнительного контроля концентрации. Для получения нитробензольного раствора аликвотную часть приготовленного раствора отбирают, упаривают хлороформ, а сухой остаток растворяют в нитробензоле. Для синтеза роданидного комплекса полученный раствор хлоридного комплекса

2-3 сут контактируют (без перемешивания) с 0,01 М водным раствором роданида аммония при соотношении объемов фаз 1:1. Раствор получается насыщенным, если растворителем является хлороформ.

Кроме комплексного соединения, в препарате обязательно присутствуют следы реагента ГМИГТМ, которые препятствуют разложению электродноактивного вещества. Применение для синтеза 0,0025-0,005 М растворов

ГМИГТМ практически дает одинаковый эффект..

Электродную функцию жидкостной мембраны по отношению к потенциалообразующим анионам изучают путем измерения ЭДС гальванической цепи:

Рд, AgC8 IM КС, электрод сравнения

ЭВЛ-1МЗ-10 М eI-I„CNS 1М КСР, внуренний раствор — жидкостная мембра3732 4 на 0,005 М Cu(CNS) (ГМИГТМ) — исследуемый раствор — IM КСЯ, AgC8, Ag, электрод сравнения ЭВЛ-1МЗ.

Значения ЭДС измеряют .цифровым по тенциометром Orion 801 А, входное сое противление .10 Ом. Зависимость ЭДС от концентрации активности анионов

CNS для случая двух растворителей линейна в интервале 10 = 10 M

CNS . Жидкостную мембрану исследуют в интервале 0,0025-0,005 М концентрации электродноактивного вещества.

Оптимальная концентрация 0,005 М. При работе в нелинейной области показания электрода становятся нестабильными. Мембрана работоспособна в кислых растворах по крайней мере до рН 2, а в щелочных растворах предел работоспособности определяется коэффициентом селективности. Время установления равновесного ЭДС не более 5 мин.

Воспроизводимость значений электродной функции + 2 мВ, наклон 59 MB/pCNS для хлороформа и 57 мВ/pcNS для нитробензола (18 С) °

На табл. 1 представлены характеристики роданидных электродов.

Селективность оценивают в чистых растворах, значения коэффициентов селективности для мембраны на роданидион приведены в табл. 2. Электрод с данной мембраной можно применять в средах, содержащих такие крупные анионы, как перхлорат и такие сильные комплексообразующие ионы, как йодид и бромид, причем необратимого "отравления" электрода не происходит. Для электрода с такой мембраной, варьируя растворитель, подавляя или увеличивая диссоциацию соединения„ можно получать разные ряды селективности.

883732

Таблица 1 оэффициент селективности К /Х

Линейный интервал

CNS, моль/л

Рабочий

Состав мембраны инS0

СЕО

МО

Вг тервал, РН

AgCNS в полимерной матрице

0,1-10 1-13 59 О 3 10 1, 4 0 .. 2,7 ° 1О 0

Октадецилидиметилбензиламмоний

CNS

0,05 М раствор в хлороформе

О,46 О,05 0,14 10,7 О,88 9 10 4

0,2-10

0,01 М раст, вор в нитробензоле

0,2"10 - г 50 0,03 5 10 0,006 3,5 0,24 6 10

Ка t+CNS — в ди" октилфталате и в поливинилхло риде

57 0,0158 1,1.10 "3,02 ° 101 23 С,О22 <10

0,1-5 10 3-12

Таблица 2

Растворитель

Посторонние ионы, X

SP

{1О м) СГ Вг(10 ИКСЕ)(5 10 МйаВг) ОН (10 ИйаОН)(10 Мйа

Сео„ (5 1О МнаСЕО„) МО (10 НМаNP) Я

Хлоро форм

0,0040 0,0032 0,011

0,40

0,16

0,10

Нитробензол

0,0014 0,0015 0,0050

0,0070 0,10

0,50

Формула изобретения

Мембрана ионоселективного электрода для определения роданид-иона, содержащая раствор электродноактив50 ного вещества в роданидной форме в органическом растворителе, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения селективности определения, в качестве электродноактивного вещест"

S5 ва используют координационносольватированное соединение меди (E) с роданидом-.и N,N-гексаметилен-N-изо.гексилтиомочевиной при следующем со

0,0025-0,005

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Hascini М. Anal. Chim. Acta, 62. N 1, с. 29-36, 1972.

2. Stworzewicz Т. Gzapkiewicz 7 .

Leszko M., Lon-selective electrodes.

Ed.Å . Pungor, Akademiai Kiado, Budapest, 1973, h. 259-267 (прототип).

Наклон электродной функции

МВ/i CNS :, отношении компонентов, моль/л .

Злектродноактивное вещество

Органический растворитель Остальное