DD203979A1 - Nitratsensitive elektrode - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine nitratsensitive Elektrode. Es ist das Ziel, eine Elektrode vorzuschlagen, die eine Hohe Meszgenauigkeit aufweist, bei geringer Einstellzeit gute Selektivitaet zeigt, eine lange Funktionsdauer bei geringer Stoeranfaelligkeit hat, mechanisch stabil und leicht herstellbar ist. Die Aufgabe wird im Auffinden neuer, leicht zugaenglicher u. wirksamer aktiver Komponenten fuer die Fluessig- und Matrixmembran einer nitratsensitiven Elektrode gesehen. Die Aufgabe wird geloest durch den Einsatz von Bis(triaryl- bzw. alkylphosphin)iminiumsalzen.

Description

Titel der Erfindung Nitratsensitive Elektrode

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine nitratsensitive Elektrode, die in der Forschung, der Prozeßanalyse, im Umweltschutz und in der Produktionskontrolle eingesetzt werden kann.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Nitratsensitive Elektroden sind bereits bekannt. Das gilt sowohl für Flüssigraerabranelektroden wie für solche mit einer PVC-Matrix. Als nitratsensitives Material dient z. B. mit trissubstituiertem o-Phenanthrolin als Ligand koraplexiertes Ni(II)-nitrat in einem organischen Lösungsmittel (R.A. Durst, Ion Selective Elektrodes, N8S, Washington 1969; US-PS 3 483 112; GB-PS 1 197 264), Tridodecyihexadecylammoniumnitrat in n-Octyl-o-nitrophenylether, Methyltrioctanoylamraoniumnitrat in Octanol. Die erstgenannte Substanz ist auch in Polyvinylchloridfflatrix eingebettet worden (D.E.W. Davies et al., Analyst, 97(2), 87, (1972)). Weiterhin ist Kristallviolett und Pyrcnin Y eingesetzt worden (G. Senkyr, 0. Peter, Laboratorni prxstroje a postupy 73, 1097 (1979)), ferner haben Tetraalkylphosphoniumverbin-

düngen (E.M. Skobets et al., CJ. analyt. Chemie (russ.) 29, 2354 (1974)), Tetraalkylammoniuraverbindungen (H.S. Nielsen, E.H. Hansen, Anal. Chim. Acta £35, 1, (1976)), Gentianaviolett (E. Hosirteau et al», Chemia Analityczna 21, 864, (1976)), Fe(II)-bathophenanthrolin (N. Hazemoto et al., D. Assoc. Off. Anal. Chem. J59, 1097, (1976)) Anwendung gefunden.

Von den nitratsensitiven Elektroden mit einer PVC-Matrix ist u.a. die Sensitrode bekannt (Firmenschrift VEB Keramische Werke Herrasdorf), die einen organischen Ionenaustauscher in einem Ether enthält, der in PVC verteilt ist. Der Meßbereich liegt zwischen 1 und 10~ mol/dra N0". Die nitratsensitive Elektrode z. B. der Fa. Orion zeigt 1 bis 7 . 10~⁶ mol/dm³ N0~ an.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat das Ziel, eine nitratsensitive Elektrode vorzuschlagen, die eine hohe Meßgenauigkeit aufweist, bei geringer Einstellzeit gute Selektivität zeigt, eine lange Funktionsdauer bei geringer Störanfälligkeit hat, mechanisch stabil und leicht herstellbar ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Erfindung hat die Aufgabe, neue leicht zugängliche und gut wirksame aktive Komponenten für die Flüssig- und Matrix-Membran einer nitratsensitiven Elektrode anzugeben, die langzeitwirksam und gegenüber H , Oxidationsmitteln о. dgl. wenig empfindlich sind. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als aktive Komponente der nitratsensitiven Elektrode Bis(triaryl· bzw. alkylphosphin)irainiurasalze eingesetzt werden. Mit dieser Komponente ist sowohl eine Flüssigraembranelektrode als auch eine PVC-Matrixmembranelektrode herstellbar.

Zum Aufbau einer Flüssigmembranelektrode wird in der an sich bekannten Anordnung die die innere Referenzlösung

von der Probelösung trennende Glasfritte mit dem flüssigen Ionenaustauscher getränkt, der erfindungsgemäß ein Bis(triaryl- bzw. -alkylphosphin)iminiumsalz der allgemeinen Formel I

-P=N = P-

X" X = N0_3# Cl (I)

in Nitrobenzol enthält. Als Aryl ist Phenyl, p-Toluyl, p-Chlorphenyl o. dgl. geeignet, Alkyl stellt gerad- oder verzweigtkettige Kohlenwasserstoffreste der Kettenlänge > C, dar, auch Cycloalkyl ist möglich.

Zum Aufbau der PVC-Matrixmembranelektrode wird erfindungsgemäß ein Bis(triaryl- bzw. -alkylphosphin)iminiurasalz der allgemeinen Formel I in einer Menge von 2 - 10 % Gesamtanteil mit einem Weichmacher, z. B. Nitrophenylether, vermischt, der zu einem Anteil von ca. 60 % an der Gesamtmenge aller Komponenten eingesetzt wird. Man gibt zu dieser Mischung Polyvinylchlorid dergestalt zu, daß sein Anteil an der Gesamtmenge aller Komponenten 20 35 % beträgt und versetzt die Mischung mit einem Lösungsmittel wie Tetrahydrofuran o. dgl. . Die sich bildende Lösung wird in an sich bekannter Weise zu einem Formkörper verarbeitet.

Die Erfindung soll nachstehend an 2 Ausführungsbeispielen näher erläutert werden, ohne auf diese beschränkt zu sein.

Beispiel 1 Flüssigmembranslektrode

20 ml einer 10~ m wäßrigen Lösung von Bis(triphenylphosphin)-iminiumchlorid werden mit 2 ml einer 1 m wäßrigen Lösung von NaNO^ in einem Scheidetrichter mit 20 ml reinem Nitrobenzol 5 min geschüttelt. Die organische Phase wird mit aqua dest. gewaschen. Nach Phasentrennung wird der in Nitrobenzol gelöste Ionenaustauscher in das Diaphragma einer an sich bekannten Meßzelle eingebracht.

Beispiel 2

PVC-Matrixmerabгаnelektrode

1 rag Bis(tri-p-toluylphosphin)-iminiurachlorid wird mit 115 rag Weichmacher und 60 mg Polyvinylchlorid gemischt. 3 ml Tetrahydrofuran werden zugegeben und alles wird gut durchmischt. Die klare Lösung polymerisiert in einem runden Glasring, der auf einer plangeschliffenen Glasplatte aufsitzt, aus. Die so erhaltene Scheibe wird in einen Elektrodenschaft eingekittet. Als Innenlösung dient 10" m ΚΝΟ-,/KCL-Lösung, als Ableitelektrode eine Ag/AgCl-Elektrcde.

Die dergestalt erhaltenen Elektroden weisen günstige Parameter auf. NERNST-Verhalten ist bis 10~ mol/1 gegeben, die Ansprechzeit beträgt 3 see. Die Nachweisgrenze liegt bei 10 raol/1, Selektivitätskonstanten sind z. B.

-3 -2

^kNO~/Cl" ^{= 4} * ^{10 ; k}NO~/NO~ ^{= 4}·¹⁰ '* ^O^/SO^" = 2.10"⁵.

Claims (4)

1. Patentansprüche

   1. Nitratsensitive Elektrode, dadurch gekennzeichnet, daß als aktive Komponente der nitratsensitiven Membran Bis(triaryl-bzw, -alkylphosphin)iminiumsalze der allgemeinen Formel I

   !Jp=N=P-I^{+ x}" mit X - NO₃, Cl eingesetzt werden.
2. 2. Nitratsensitive Elektrode nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß 3is(triaryl- bzw, -alkylphosphin) iminiumsalz in Nitrobenzol gelöst als Flüssigmembran dient.
3. 3. Nitratsensitive Elektrode nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß Bis(triaryl- bzw» -alkylphosphin)irainiumsalz in PVC verteilt und mit diesem zu einem Formkörper verpreßt als Matrixmembran dient.
4. 4. Nitratsensitive Elektrode nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß Aryl = Phenyl, p-Toluyl, p-Chlorphenyl darstellt, während Alkyl = gerad- oder verzweigtkettige Kohlenwasserstoffe der Kettenlänge > C. bzw. Cycloalkyl darstellen.