DE2941917A1

DE2941917A1 - Verfahren und reagenz zur verringerung der wirkungen von stoerenden halogeniden bei der analyse mit ionenselektiven elektroden

Info

Publication number: DE2941917A1
Application number: DE19792941917
Authority: DE
Inventors: Anand Kumar
Original assignee: Technicon Instruments Corp
Current assignee: Bayer Corp
Priority date: 1978-10-30
Filing date: 1979-10-17
Publication date: 1980-05-14
Also published as: IT7968475A0; CA1120103A; GB2033086A; SE7905203L; FR2440551B1; SE443045B; BE879517A; AU521948B2; GB2033086B; AU5088579A; US4196056A; CH642747A5; IT1121006B; FR2440551A1; NL7904929A; DE2941917C2; JPS5560848A; JPS637343B2

Description

TECHNICOM INSTRUMENTS CORPORATION, Tarrytown, N.Y., VStA

Verfahren und Reagenz zur Verringerung der Wirkungen von störenden Halogeniden bei der Analyse mit ionenselektiven Elektroden

Die Erfindung betrifft die Analyse einer Flüssigkeitsprobe auf einen Bestandteil mit ionenselektiven Elektroden und insbesondere ein Verfahren sowie Reagenzien zur Verringerung der störenden Wirkungen, die von Halogenionen in der Flüssigkeitsprobe ausgehen.

Die störende Wirkung von Brom- und Iodionen bei der Analyse von Chloriden mit Hilfe von ionenselektiven Elektroden in einer Flüssigkeitsprobe ist bereits seit langem bekannt. Diese störenden Halogenide haben die Verwendung von ionenselektiven Elektroden zur Durchführung genauer Analysen stark eingeschränkt. Die chemische Ähnlichkeit zwischen dem Chlorion und den Brom- oder Iodionen verursacht Schwierigkeiten bei der Abtrennung oder Eliminierung dieser störenden Bestandteile aus Lösungen. Bisher gibt es keinen praktischen Weg zur Verringerung der störenden Wirkung dieser Halogenionen.

Normalerweise werden in Proben Brom- und Iodionen in sehr viel geringeren Konzentrationen angetroffen als das Chlorion. Als solche stellen diese störenden Ionen bei den meisten Analysenverfahren normalerweise kein Problem dar. Jedoch ist dies nicht bei der Analyse auf Chlorionen mit einer ionenselektiven Elektrode der Fall. Bei der Analyse mit Hilfe von ionenselektiven Elektroden verursachen diese störenden Bestandteile selbst bei sehr geringen Konzentrationen eine signifikante Verzerrung beim Ansprechen auf Chlorionen. Dies ist teilweise dem Ansprechmechanismus zu-

zuschreiben, d.h., die Brom- und Iodionen stören die Empfindlichkeit der Elektrode, und außerdem der Tatsache, daß ionenselektive Elektroden gemäß der Nernst'sehen Gleichung Ionen logarithmisch messen. Daher führt die Anwesenheit derartiger störender Ionen zu einer gemessen Chlorionenkonzentration, die die tatsächlich vorhandene Konzentration stark übersteigt.

Die Verfahren, die zur Abtrennung oder Eliminierung der Brom- und Iodionen aus Lösungen bekannt sind, sind nicht leicht durchzuführen. Beispielsweise ist es möglich, die Lösung mit Salpetersäure zu kochen und dadurch die Brom- und Iodionen zu entfernen. Weiter ist es möglich, diese störenden Ionen mit Schwermetallen, wie beispielsweise Blei, aus der Lösung auszufällen. Schließlich können Ionenaustauschersäulen verwendet v/erden, um die Flüssigkeitsprobe von Brom- und Iodionen zu befreien.

Alle diese bekannten Abtrennungsverfahren sind entweder zeitaufwendig oder aus anderen Gründen nicht zufriedenstellend. Daher bestand schon lange ein starkes Bedürfnis nach einer einfachen und praktischen Methode zur Verringerung der Wirkungen dieser störenden Substanzen auf die Chlorionen-Analyse in einer Flüssigkeitsprobe unter Verwendung von ionenselektiven Elektroden.

Es ist bekannt, daß Brom- und Iodionen quantitativ durch spektrofotometrische Methoden unter Verwendung von Quecksilber(II)-Ethylendiamintetraessigsäure und Quecksilber(ll)-Cyclohexandiamintetraessigsäure bestimmt werden können, wie in den folgenden Veröffentlichungen beschrieben: Sumio Komatsu und Toshiaki Nomura "Ultraviolet Spectrophotometric Determination of Bromide and Iodide Ions with Mercury Ethylenediaminetetraacetate" (Shinshu Univ., Matsumoto, Japan) in Nippon Kagaku Zasshi 83 (1), 63-6 (1967)

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und Toshiaki Nomura "Ultraviolet Spectrophotometric Determination of Iodide with Mercury(II) Cyclohexanediaminetetraacetate" (Shinshu Univ., Matsumoto, Japan) in Nippon Kagaku Zasshi 88 (2), 199-202, (1967).

Zwar ist den genannten Literaturstellen der Hinweis zu entnehmen, Metallchelate mit den Brom- und Iodionen zur spektrofotometrisehen Analyse zu komplexieren, jedoch geht daraus nicht hervor, daß dieses Verfahren dazu geeignet ist, störende Wirkungen von Halogenionen in einem Analysenverfahren zu verringern. Dies trifft insbesondere für den Fall zu, daß diese Analyse unter Verv/endung einer ionenselektiven Elektrode als Meßinstrument durchgeführt wird.

Es wurden nun ein Verfahren und Reagenzien zur Verringerung der störenden Wirkungen von Halogenionen bei der Analyse einer Flüssigkeitsprobe mit Hilfe von ionenselektiven Elektroden gefunden. '

Es wurde nämlich gefunden, daß die störenden Wirkungen von Halogenionen auf eine ionenselektive Elektrode in Gegenwart von Metallchelaten, die mit den Halogenionen lösliche Komplexe bilden, wesentlich verringert werden können. Bei der Analyse von Chlorionen spricht die ionenselektive Elektrode sowohl auf die Chlorionen als auch auf die freien Brom- und Iodionen in der Lösung an, so daß die Komplexierung der Brom- und Iodionen ihre störenden Wirkungen verringert. Es wird daher der Flüssigkeitsprobe ein Reagenz zugesetzt, das mit den störenden Halogenionen lösliche Komplexe bildet.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Verringerung der Wirkungen störender Halogenide bei der Analyse einer Flüssigkeitsprobe unter Verwendung von ionenselektiven Elektroden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Flüssigkeitsprobe mit einem Reagenz versetzt, das mit den

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störenden Halogeniden in der Flüssigkeitsprobe lösliche Komplexe bildet.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Reagenz zur Verringerung der Wirkungen von störenden Halogeniden bei der Analyse einer Flüssigkeitsprobe mit Hilfe von ionenselektiven Elektroden, bestehend aus einem Gemisch aus einem Metall und einem Chelatbildner, wobei das Metall und der Chelatbildner lösliche Komplexe mit den störenden Halogeniden in der Flüssigkeitsprobe bilden.

Aus der folgenden Tabelle I ergeben sich typische beobachtete Störungen bei verschiedenen Konzentrationen von Brom- und Iodionen auf eine Chlorionenanalyse, die mit Hilfe einer ionenselektiven Elektrode durchgeführt wurde. Die linke Spalte 1 enthält das störende Ion, in Spalte 2 ist die lonenkonzentration in der Flüssigkeitsprobe angegeben und in Spalte 3 die Wirkung des Ions, ausgedrückt als Messung des Chlorions, ohne Verwendung des Komplexierungsreagenzes bzw. der Komplexierungsreagenzien, während aus Spalte 4 die Verringerung der störenden Wirkung des Ions, ausgedrückt als Messung des Chlorions, nach Einführung des erfindungsgemäßen Metallchelatisierungsreagenzes bzw. der Metallchelatisierungsreagenzien zu ersehen ist. Dabei ist in den Spalten 3 und 4 jeweils ein Bereich für die Messung der Chlorionenkonzentration angegeben, da die genau gemessene Konzentration der Ionen von dem im einzelnen verwendeten Metallchelat abhängt, das in die Flüssigkeitsprobe eingeführt worden ist.

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Tabelle I

tr.
co

Störendes Ion

Bromid Bromid Iodid Iodid

Störende Wirkung, ausgedrückt als mMol/l Chlorid Konzentration ohne mit

(mMol/l) Metall-Chelat Metall-Chelat

30-100
70-300
10-30
40-100

0- 5 1-30 0- 3 9-20

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Die Metalle und Chelatbildner des der Probe zugesetzten erfindungsgemäßen Reagenzgemisches, die sich als die erwähnten störenden Wirkungen hinreichend wirksam verringernd erwiesen haben, sind in der folgenden Tabelle II zusammengefaßt:

Tabelle II

1. Metalle

Quecksilber Silber Blei Wi smut Kupfer Cadmium

2. Chelatbildner

Ethylendiamin n-Butylamin Triethylentetramin Ethylendiamintetraessigsäure Cyclohexandiamintetraessigsäure

Ethylenglycol-bis-(2-aminoethylether)-tetraessigsäure

Nitrilotriessigsäure.

Obgleich jede beliebige Korabination der erwähnten Metalle und Chelatbildner, wie sich ergeben hat, ein wirkungsvolles Reagenz ergibt, ist die obige Aufstellung jedoch nur eine Teilaufstellung der Substanzen, die erfindungsgemäß verwendet werden können.

Ein bevorzugtes Gemisch aus Metall und Chelatbildner für die Herstellung eines erfindungsgemäßen Reagenzes für eine Analyse auf Chlorionen ist die Kombination Quecksilber (II ^Ethylendiamintetraessigsäure.

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Ein bevorzugtes Puffermittel ist der Phosphatpuffer beim pH 6,5.

Bei allen der oben erwähnten Reagenzgemische hat es sich außerdem als nützlich erwiesen, zur Einstellung des pH-Wertes der Lösung der Flüssigkeitsprobe einen Puffer zuzusetzen. Dies geschieht aus einem dreifachen Grund: (a) die meisten klinischen Flüssigkeitsproben sind auf einen bestimmten pH-Wert eingestellt, um ihre Untersuchung zu standardisieren; (b) bei Durchflußsystemen verringert eine derartige pH-Wert-Einstellung Schwierigkeiten, die beim Zusammenströmen von Flüssigkeiten auftreten; und (c) die Wirksamkeit einer bestimmten Kombination aus Metall und Chelatbildner hängt von dem pH-Wert und der Art des verwendeten Puffermittels ab.

Wa/Gu

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Claims

9429

Reiche!u.Be^ol 29419

TECHNICON INSTRUMENTS CORPORATION, Tarrytown, N.Y., VStA

Patentansprüche

1y Verfahren zur Verringerung der Wirkungen störender Halogenide bei der Analyse einer Flüssigkeitsprobe mit

Hilfe einer ionenselektiven Elektrode, dadurch gekennzeichnet,

daß man die Flüssigkeitsprobe mit einem Reagenz versetzt, um in der Flüssigkeitsprobe lösliche Komplexe mit dem

störenden Halogenid zu bilden.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß man als Reagenz ein Gemisch aus einem Metall und einem Chelatbildner verv/endet, wobei als Metall Quecksilber, Silber, Blei, V/i smut, Kupfer oder Cadmium verwendet wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß man als Reagenz ein Gemisch aus einem Metall und einem Chelatbildner verv/endet, wobei als Chelatbildner Ethylendiamin, n-Butylamin, Triethylentetramin, Ethylendiamintetra essigsäure, Cyclohexandiamintetraessigsäure, Ethylenglycolbis-(2-aminoethylether)-tetraessigsäure oder Nitrilotriessigsäure verwendet wird.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß man die Flüssigkeitsprobs außerdem zur Einstellung des pH-Wertes mit einem Puffer versetzt.

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5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß man die Flüssigkeitsprobe auf Chlorionen analysiert und die störenden Halogenide Brom- und Iodionen enthalten.
6. Reagenz zur Verringerung der Wirkung störender Halogenide bei der Analyse einer Flüssigkeitsprobe mit Hilfe einer ionenselektiven Elektrode, bestehend aus einem Gemisch aus einem Metall und einem Chelatbildner, die mit den störenden Halogeniden in der Flüssigkeitsprobe lösliche Komplexe bilden.
7. Reagenz gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß das Metall Quecksilber, Silber, Blei, Wismut, Kupfer oder Cadmium ist.
8. Reagenz gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß der Chelatbildner Ethylendiamin, n-Butylamin, Triethylentetramin, Ethylendiamintetraessigsäure, Cyclohexandiamintetraessigsäure, Ethylenglycol-bis-(2-aminoethylether)-tetraessigsäure oder Nitrilotriessigsäure ist.
9. Reagenz gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß es außerdem einen Puffer zur Einstellung des pH-Wertes der Flüssigkeitsprobe enthält.

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