Состав мембраны ионоселективного электрода

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (») 54591 6 (61) Дополнительное к авт. свид-ву N (22) Заявлено21.10.75 (21) 2182713/25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.02.77,Бюллетень № 5 (45) Дата опубликования описания 28.04.77 (51) М. Кл.

G0l и 27/30

Гасударственный квинтет

Совета Министров СССР ао делаы изобретений и открытий (53) УДК 543.257..2 (088.8) С. Б. Макарова, А. А, Белэусэв, С. И. Жданов, Л. А, Демина, С, И, Безуевская, Т, A. Аптэва, В. Г. Крунчак и А, Г. Рэдичев (72) Авторы изсбретения (71) Заявитель 54) СССТАБ МЕМБРАНЫ ИОНОСЕЛЕКТИВНОГО ЗЛЕКТРОДА тродов снижается в ряду:

За В." с." Mg p7

Изобре reHt e oTiiocn o к составам ран для иэнэселективных электродов, применяемых для анализа раствэрэв электрэлитэв в целлюлозно-бумажнэй прэмышленности, теплээнергетик - if т.д. известны влек-.рэдиI, мембраны кэтэрых изгэтэвлець. из фэсфатнэгэ стекла с селективнэстью к катионам щелочи..зе ..ельных металлов: кальция, магния, барпя, стрэнция. Степень селективнэсти у этих элек- 10

Такие электроды обладают очень низкой чувствительностью к иону магния.

Известны также мембраны на x:Hýâå сульфида меди, используемые для определения иэна магния с помощью кэмплексэметрическогэ титрования раствором этилендиаминтетрауксуснэй кислоты (2).

Однако этэт метод грэмэздэк и MQJID пригоден для прямого и непрерывнэго определения иона магния в растворах электролитов. 25

Известен электрод, чувствительный к ионам магния, у которэгэ в качестве чувствительной мембраны использэван жидкий иэнээбменник, l4 -триалкилметиламин. Диапазэн определения иона магния такэгэ элек-4 трэда сэставляет 10 — 10 моль/л (3) .

Однакэ такие мембраны чувствительны к внешним возмущениям таким, как давление и температура.

Наиболее близкой к данному изобретению пэ составу из известных мембран является мембрана, включающая сэпэлимер стирэла и rl --дивинилбензола с ионогенными группами пиридина или тривтаналамина, в которой в качестве наполнителя используется полистирэл (4j.

Недостатком этой мембраны является ее чувствительность лишь к анионам, а не к катионам, в частности к катионам магния в растворах электролитов.

11ель изобретения — создание составов мембран, способных определять ион магния в BDgHbIx растворах электролитов.

Достигается это тем, что состав мембраны ионоселективного электрода содержит

545916

20 вес,% о -Д

i 0 — 1 0 м оль/л

27 ыв/Q C у матрицу на эснэве сополимера стирола и

11 -дивинилбензэла с иэнэгенными группами и наполнителя на основе винильных ñoåдинений. В качестве ионогенных гру-пп матрицы испэльзуют сульфо- или карбоксильные группы, а в качестве поливинильных соединений напэлнителя используют пэливинилхлэрид, при следующем соэтнэшении KDMпонентов, вес. о.

Сэполимер cTr(poJIB 1О и н -дивинилбензэла 50-80

Нап олнитель — п эл ивинилхлорид 20-50

В качестве сульфэсополимеров использованы иониты, изгэтовленные на основе с оп оли мер эв стир эла с О, 5-5 0% вес, д

-дивин(щбензэла. В качестве карбэксильных с эп эл имер эв исп эльз эваны и эниты, изг этэвленные на эснэве макропэристы.х сэпэлимерэв стирола с 1-10 вес.% и — дивинилбензэла и 40 вес.% телэгена.

Пэлуча(от предлагаемь(е составы мембран следую(цим образ ом.

Матрицу Ia основе с эп элимера стир эла и гг -дивинилсензола с иэногенными группами размалывают и просеивают через сито

500-700 мкм, смешивают с поливинилхлэридом, растворенным в тетрагидрофуране.

Пэлуче((н ло r raccy тщательно перемешива 0T, Br,;èæÿr0-.r ЛB. металлическу(0 поверхность, . ;шат, Полученную мембрату пр:(клеива(ст к .элизтиленэвой трубке раствором и-,л;",с(:po:лrа в толуоле. Внутреннюю часть

;-.-е ;троп; зало.(няют С,1 М раствэрэм хлэ .,истэг э 1, агния и ВстаВляют хлорсеребря- 35 ный токээтвэдяший элемент. Гэтэвь(й электрод помешают в 0,1 М раствор хлористэгэ магния и выдерживают 5 сутэк, Примеры состава мембран:

1. Пэрошкэобразный сопэлимер стирэла

:>. 1л -дивинилбензола с сульфо- или карбэксильными группирэвками 50 вес,%, Пэрэшкэобразный пэливинилхлорид 50вес.% о

10 ао эчий диапаз он 1 0 — 1 0 моль/л

Г

Углэвой кэзффициент 27 мв/р (1

2. Пэрошкообразный сополимер стирэла и г1 -дивинилбензола с сульфо- или zapooкс1(льными группирэвками 80 вес %

Пэоэн;.-оэбоазный г(э,-(иви лх. i,,р ид

Рабэ .1(й(диапазэн

Углэвэ(: кэзффициент

3. Оптимальный состав мембраны

Порошкэобразный сопэлимер стирэла и 11—

-дивинилбензэла с сульфэ- или карбоксильными группами 60 вес.%

Пэрошкоэбразный пэливинилхл орид 40 вес.% р -Д

Рабочий диапазон 10 — 10 мэль/л

Угловэй козффициент 27 мв/р См

Составы мембран, приведенные в примерах 1 и 2, оказались менее механически прочными и имели меньшее время рабэты, чем оптимальный с эстав мембраны, приведенный B примере 3, из-за образования микротрегцин в мембране, В таблице 1 указаны рабочие характеристики злектрэда (рабочий диапазон угловой кэзффипиент) с мембр нэй оптимального состава, приведеннэг о в примере 3, где в качестве матрицы использэван сопэлимер стирола с различным сэдержанием П -дивинилбензэла (от 0,5 дэ 50%), а в качестве иэнэгенных групп — сульфэгруппы.

В таблице 2 приведены рабэчие характеристики электрода с мембраьэй эптимальíoI.о состава, гриведенногэ в примере 3, где в качестве матрицы использован телогенированный сэпэлиемер стирола с 40 вес.% телогена и различным содержанием (.1 --дивинилбензола, от 1 дэ 10 вес.%. а в качестве иэногенных групг ислзльзовань( карбоксильные группы, Способ с предлагaer -м составом мем— ран ионоселектив: гэ =-,-,Grrтр-.д ..Ея пределе ния! и DHB магния в о аст В oз р х злек т33. литов выгодно этличается от су (еству;0ших спэсэбов с оей простотой (1(адeжнэстью, Р.з обретение и эзв элит рис ш ир ить ди апазэн измеряемых концентраций иона магг ((ия эт "(д 1 1 м э. / л нонче . г ° вств (-тельнэсть злек-оода во всем диапазоне олизка к теор=тическэй. Присутствие иэ— нэв калия, .-:;атрия и шелэчнэземельных металлов практически не мешает эпределению иона магния. З ектрэд может работать в средах с кислэтнэстью от 3,5 дэ 10рН.

Внедрен Ie изобретения даст значительный экономический зффект. Предлагаемый злектрод пэзвэлит автэматизирэвать ряд техно логических процессов в таких областях техники, как теплэзнергетика, обработка и контроль сточных вэд целлюлозно-бумажн эй пр ом ь(шлени ости.

545916

Таблица 1

Содержание и -дивинилбензола в матрице вес.%

Диапазон работы электр ода, м оль/л иона Mg

Углэвэй коэффициент (чувствительность) мв/р С

10 — 10

10 — 10

10 — 10

0,5

50

40

Таблица 2

10 — 10

10 — 10

10 — 10

Составитель И„Фудина

Редактор H. Петрова Техред О.,Луговая Корректор B. Куприянов

Заказ 219/41 Тираж 1052 Подписное

IIHHNHH Гэсударственногэ комитета Сэвета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП" "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изэбретения зо

1. Сэстав мембраны ионоселективнэго электрода, включаюший матрицу на эснэве сополимера стирола и д -дивинилбензэла с ионогенными группами и напэлнителя на

35 эснэве винильных соединений, o ". л и ч аю ш и и с я тем,что,сцельюобеспечениявозможности определения иона магния в водных растворах электролитов, в качестве иэнэгенных групп матрицы используют сульфэ- или кар40 бэксильные группы, а в качестве пэливинильных сэединений наполнителя используют поливинилхлэрид при следуюшем соотношении компонентов, вес. %:

Сэпэлимер стирэла и И -дивинилбензола 50-80

Наполнитель 20- 0

2. Сэставпэп. 1, отличаю— ш и и с я тем, что используют сэполимер с ионогенной сульфэгруппой и с 0,5-50 вес.% п-дивинилбензола.

3. Состав по п. 1, э т л и ч а ю— ш и и с я тем, чтэ используют сэпэлимер с карбэксильными иэногенными группами и с l-10 вес.% п-дивинилбензэла.

Источники инфэрмации, принятые вэ внимание при экспертизе..

1, 5с еисе, 1963 г., 142, стр. 1292.

2. Ап и, Chem Acta, 1971 г., 56 стр, 316.

3. Дарст Д. "Ионоселективные электроды", М., "Мир", 1972, с.80.

Авторское свидетельствэ ¹ 36585, кл, 6 01 N27/30,,1970.