Мембрана твердоконтактного іоноселективного електрода для визначення концентрації іонів етонію

Мембрана твердоконтактного іоноселективного електрода для визначення 3 80613 Задача винаходу полягає у створенні мембрани твердоконтактного іоноселективного електроду для визначення концентрації іонів етонію, яка шляхом введення до її складу специфічної електродоактивної речовини, а саме комплексу етонію з фосфорномолібденовою кислотою та нових пластифікатора (біс-(2етилгексил)фталата)) та стабілізатору потенціалу твердого контакту - препарату колоїдного срібла коларголу, що забезпечує менший час відгуку електроду, завдяки чому можливий точний та швидкий аналіз етонію, точність якого мало залежить від наявності сторонніх речовин. Поставлена задача вирішується таким чином, що у мембрани твердоконтактного іонселективного електроду для визначення концентрації іонів етонію, яка містить полівінілхлорид як структурний компонент, алкановий ефір фталевої кислоти як пластифікатор, електродоактивну речовину, та стабілізатор потенціалу твердого контакту, винаходом передбачено, що в якості електродоактивної речовини містить комплекс етонію з фосфорномолібденовою кислотою, в якості пластифікатора - біс-(2-етилгексил)фталат, а в якості стабілізатору потенціалу твердого контакту коларгол при наступних співвідношеннях компонентів (мас %): Полівінілхлорид 30,5-42,5 Біс-(2-етилгексил)фталат 55-65 Комплекс етонію з фосфорномолібденовою кислотою 1,0-2,2 Коларгол 1,5-3,0 Використання полівінілхлориду у якості матриці мембрани забезпечує її механічну . цілісність. Біс-(2-етилгексил)фталат є мембранним розчинником-пластифікатором, який дозволяє утримувати електродоактивну речовину в мембрані у розчиненому вигляді. Експериментальним шляхом з різних пластифікаторів було вибрано біс-(2етилгексил)фталат, саме який при визначенні етонію дозволяє розширити лінійний інтервал електродної функції з крутизною, близькою до теоретичної, та дозволяє проводити аналіз етонію у присутності інших речовин. Використання комплексу етонію із фосфорномолібденовою кислотою у якості електродоактивної речовини забезпечує іонообмінний процес іонів етонію між фазою мембрани, та розчином, що аналізують. Використання коларголу у якості стабілізатору потенціалу дозволяє підвищити електропровідність мембрани та зменшити дрейф потенціалу. При вмісті полівінілхлориду нижче 30,5% знижується механічна міцність мембран. При збільшенні вмісту вище 42,5% погіршується відтворювання мембранних потенціалів. Зменшення вмісту біс-(2-етилгексил)фталату (менше 55%) призводить до різкого росту часу встановлення потенціалу, до зменшення терміну використання. При збільшенні вмісту біс-(2етилгексил)фталату (ви ще 65%) знижується механічна міцність мембрани та скорочується термін її використання. 4 До погіршення відтворювання мембранних потенціалів призводить також зменшення вмісту комплексу етонію з фосфорномолібденовою кислотою нижче 1,4%. При збільшенні вмісту комплексу вище 2,2% спостерігається кристалізація його на поверхні мембрани, що різко зменшує робочий ресурс мембрани до 3-4 тижнів. Зменшення вмісту коларголу (нижче 1,5%) призводить до погіршення відтворювання мембранних потенціалів при низьких концентраціях етонію. При збільшенні вмісту коларголу (вище 3,0%) знижується механічна міцність мембрани. В якості вихідних компонентів для отримання електродоактивної речовини заявленої мембрани використовують 0,01М розчини етонію фармакопейної чистоти та фосфорномолібденової кислоти кваліфікації "ч.д.а". Готують електродоактивну речовину таким чином: до розчину фосфорномолібденової кислоти додають двократний об'єм розчину етонію та перемішують скляною мішалкою. Осад, що утворився, залишають на добу для дозрівання. Після цього осад відділяють від рідкої фази центрифугуванням та промивають дистильованою водою до негативної реакції на хлорид-іони. Осад висушують до постійної маси при температурі 5060°С. Винахід ілюструється прикладами Приклад 1 .Оптимальним варіантом заявленого пристрою є мембрана наступного складу (мас. %): полівінілхлорид - 36,8%, біс-(2етилгексил)фталат - 60%, електродоактивна речовина 1,5%, коларгол -1,7%. Для приготування одночасно 5 таких мембран 0,25г полівінілхлориду розчиняють в 10мл циклогексанону при 40-50°С та безперервно перемішують .електромагнітною мішалкою. Після чого в розчин вводять 0,40г біс-(2етилгексил)фталату, перемішують суміш протягом 2-3хв. та вводять 0,010г електродоактивної речовини, суміш перемішують до розчинення електродоактивної речовини, після чого додають 0,016г коларголу. Всю суміш гомогенізують протягом 90-120хв. Гомогенізовану масу наносять краплями на полірований торець графітового стержня, заздалегідь запресований врівень в поліхлорвінілову трубк у діаметром близько 8 мм, яка є корпусом електроду. Нанесений склад висушують при температурі 25-30°С, а потім знову наносять гомогенізовану масу. Операцію повторюють до утворення мембрани товщиною 0,4-0,5мм. Після висушування мембрани електроди кондиціонують в 1.10-3 М розчині етонію протягом 5 діб. Дослідження електродних властивостей мембрани у розчинах етонію проводять у гальванічному елементі: Електрод порівняння Сольовий місток (КС1 насич.) Електрорушійна сила гальванічного елементу (ЕРС) цього визначається Досліджуваний ро 5 80613 6 концентрацією (активністю) іонів етонію, а також присутністю сторонніх іонів та описується відомим рівнянням Нікольського: Е - Е° + S lg(a eт + Ксел.аз) де S - крутизна електродної функції електроду; Е° - стандартна ЕРС гальванічного елементу; Aет - активність іона етонію розчині, що досліджують; аз - активність іона, що заважає (стороннього), в розчині, що досліджують; Ксел - коефіцієнт селективності мембрани. Експериментальне одержана залежність ЕРС від концентрації (активності) іонів етонію наведена на фіг.1. Ця залежність відповідає електродній функції мембрани, чутливої до етонію Інтервал лінійності електродної функції з заявленою мембраною знаходиться у межах - 1.105 - 1.10-4М (мкг/мл), крутизна електродної функції складає 31,2±3,4мВ/рС, межа виявлення - 6.10-6М. Експериментальне доведено, що час встановлення рівноважного потенціалу складає 40-80 сек, інтервал рН працездатності електроду 3-6. робочий ресурс - не менш 2 місяців Приклад 2. Критерієм впливу на потенціал електроду з заявленою мембраною сторонніх речовин є значення величини Ксел, які розраховували за стандартним методом змішаних розчинів. Значення Ксел розраховували для катіонів Na+, К+, Zn2+ та Са2+. Усереднені значення Ксел наведені в таблиці 1. Таблиця Усереднені значення Ксел заявленої мембрани іонселективного електрод для визначення етонію у відношенні сторонніх речовин Речовина чи катіон Na+ К+ Са2+ Zn2+ Аналіз даних таблиці 1 свідчить про те, що значення Ксел всіх досліджених речовин значно менше одиниці, тобто вони не впливають суттєво на потенціал заявленої мембрани. Таким чином заявлено склад мембрани твердоконтактного іонселективного електроду для визначення концентрації іонів етонію, яка дозволяє проводити кількісний експрес-аналіз в широкому інтервалі концентрацій .та у присутності інших речовин. Мембрана має високу чутливість і селективність до етонію та достатній термін використання. Джерела інформації 1. ВФС 42У-2/37-759-98 "Гель этония 1%" 2. А. с. 1809374 А1, СССР, МПК G 01 N 27/333 з. №4892751/25, заявл. 30.10.90, опубл. 15.04.93., Бюл. №14 3. Пат. .65965 А Україна, МПК7 G01N27/333. Мембрана твердоконтактного іоноселективного електроду для визначення концентрації іонів декаметоксину / Болотов В.В., Зареченський М.А., Кобзар Г.Л. - №2003076338; Заявл. 08.07.2003; Опубл. 15.04.2004, Бюл. №4. - 3с. Ксел 2.10-2 4.10-2 2.10-4 2.10-4