JPH063426B2 - Long-lived uranyl ion-selective electrode - Google Patents

Long-lived uranyl ion-selective electrode

Info

Publication number
JPH063426B2
JPH063426B2 JP62284811A JP28481187A JPH063426B2 JP H063426 B2 JPH063426 B2 JP H063426B2 JP 62284811 A JP62284811 A JP 62284811A JP 28481187 A JP28481187 A JP 28481187A JP H063426 B2 JPH063426 B2 JP H063426B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
ion
uranyl
membrane
solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP62284811A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH01244354A (en
Inventor
周二郎 志賀
英雄 永田
憲一郎 重岡
孝夫 秋山
幸男 和田
康夫 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan
Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan, Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan
Priority to JP62284811A priority Critical patent/JPH063426B2/en
Publication of JPH01244354A publication Critical patent/JPH01244354A/en
Publication of JPH063426B2 publication Critical patent/JPH063426B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本願発明は、長寿命ウラニル・イオン選択性電極に関す
る。更に詳しくは、ウラニル・イオン交換膜を有する、
濃度応答性が優れ、また再現性、正確度および耐久性に
優れた長寿命ウラニル・イオン選択性電極に関するもの
である。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a long-lived uranyl ion-selective electrode. More specifically, it has a uranyl ion exchange membrane,
The present invention relates to a long-life uranyl ion-selective electrode having excellent concentration responsiveness, reproducibility, accuracy and durability.

<従来の技術> 近年の原子力工業の発展に伴ない、かかる原子力工業に
不可欠のウラニル・イオン分析用電極の実用的研究が進
められている。既に、内部に比較電極を置き、これの外
筒の間に一定濃度のウラニル・イオン内部液を満たした
イオン交換液膜型のウラニル・イオン選択性電極につい
ては、種々の報告がなされている。
<Prior Art> Along with the recent development of the nuclear industry, practical research of an electrode for uranyl ion analysis, which is indispensable for the nuclear industry, is underway. Various reports have already been made on the ion-exchange liquid membrane type uranyl ion-selective electrode in which the reference electrode is placed inside and the inner tube of the reference electrode is filled with a constant concentration of uranyl ion internal solution.

例えば、デイトリッヒ(W.C.Dietrich)はジ-2-エチルヘ
キシルフォスフェート(D2EHP)とウラニル・イオンとの
錯体を含むポリ塩化ビニル(PVC)膜がウラニル・イオン
に感応すると報告した(Technical Progress Report No.
Y1174D,Y-12 Development Division,Aug.-Oct.(197
1))。一方、マニングら(D.L.Manning et al.)は酸性中
性のホスホン酸エステルまたはリン酸エステルを希釈剤
とする酸性リン酸エステル−ウラニル・イオン錯体のPV
C基材反応膜の性質を調べ、数種の感応性の良好な膜を
得たが、濃度応答性と相関のある電位差の常用対数表示
濃度に対する勾配(以下単に電位差勾配と称する。)は
せいぜい26mV/decadeでNernst式の2価イオンに対する
理論電位差勾配(以下単にNernst勾配と称する。)より
小さかった(Anal.Chem.,Vol.46,No.8,pp.1116-1119(197
4))。更に、ゴールドバーグら(I.Goldberg et al.)はD2
EHP、リン酸トリブチル(TBP)および多種ホスホン酸エス
テルのいずれかを希釈材とし、酸性、中性のリン酸エス
テル、亜リン酸エステルあるいは酸性ホルホン酸エステ
ルとウラニル・イオンとの錯体のPVC基材感応膜の性質
を調べ、亜リン酸エステル系の感応膜によりネルンスト
勾配に近い電位差勾配を得た(Anal.Chem.,Vol.52,pp.21
05-2108(1980)〕。志賀らはイオン交換体と相溶性に優
れた希釈剤及び膜形成基材と親和性を有する溶剤で処理
した感応膜を用いることを特徴とした電位差勾配の大き
いウラニル・イオン選択性電極を得た(特願昭61-15055
9号公報)。しかしながら、これらの文献には電極の寿
命に関する報告は一例を除いてない。その例では、寿命
は2週間で、はなはだ不充分である。
For example, WC Dietrich reported that a polyvinyl chloride (PVC) film containing a complex of di-2-ethylhexyl phosphate (D2EHP) and uranyl ion was sensitive to uranyl ion (Technical Progress Report No.
Y1174D, Y-12 Development Division, Aug.-Oct. (197
1)). On the other hand, DL Manning et al. (PV) of acidic phosphoric acid ester-uranyl ion complex using acidic neutral phosphonic acid ester or phosphoric acid ester as a diluent.
The properties of the C-based reaction film were investigated, and several types of films with good sensitivities were obtained. However, the slope of the potential difference correlated with the concentration response with respect to the common logarithmic concentration (hereinafter simply referred to as the potential difference gradient) was at most. It was smaller than the theoretical potential difference gradient (hereinafter simply referred to as Nernst gradient) for doubly charged ions of Nernst equation at 26 mV / decade (Anal. Chem., Vol. 46, No. 8, pp. 1116-1119 (197).
Four)). In addition, I. Goldberg et al.
PVC base material of EHP, tributyl phosphate (TBP), and various phosphonates as diluents, and acidic, neutral phosphates, phosphites or complexes of acidic phonates with uranyl ions The properties of the sensitive membrane were investigated, and a potential difference gradient close to the Nernst gradient was obtained by the phosphite-based sensitive membrane (Anal. Chem., Vol. 52, pp. 21.
05-2108 (1980)]. Shiga et al. Obtained a uranyl ion-selective electrode with a large potential difference gradient by using a sensitive membrane treated with a diluent having excellent compatibility with an ion exchanger and a solvent having an affinity for a membrane-forming substrate. (Japanese Patent Application Sho 61-15055
No. 9 bulletin). However, none of these documents reports on the life of the electrode. In that example, the life span is 2 weeks, which is far from sufficient.

<発明が解決すべき問題点> 一般に、電極の寿命は長いほど、センサーとしての実用
性は高い。しかし、上記報告では電極の寿命に関する報
告は殆ど無く、工業的センサーとしての水準に到達した
ものかどうか疑わしい。後述の比較例に示すように、本
発明者らの研究では、これらの寿命は充分と言えなかっ
た。
<Problems to be Solved by the Invention> Generally, the longer the life of the electrode, the higher the practicality as a sensor. However, there is almost no report on the life of the electrode in the above report, and it is doubtful whether or not it has reached the level as an industrial sensor. As shown in the comparative example described later, these lives were not sufficient in the study by the present inventors.

本発明者は、かかる現状に鑑み鋭意検討を行なった結
果、5ヶ月以上の寿命を持つ、工業的利用可能のウラニ
ル・イオン電極を実現し、本発明を完成するに至った。
The present inventor has conducted intensive studies in view of the above circumstances, and as a result, has realized an industrially usable uranyl ion electrode having a life of 5 months or more, and completed the present invention.

<問題点を解決する為の手段> 本発明は、イオン交換液膜型電極において、膜形成基材
を、中性リン酸エステルまたは中性亜リン酸エステルの
ウラニル・イオン錯体の一種または二種以上よりなるイ
オン交換体、該イオン交換体と相溶性に優れた希釈剤、
及び膜形成基材と親和性を有する溶剤の、三種の試薬に
て処理した感応膜を用い、内部比較電極として第二種電
極を用いるウラニル・イオン電極において、感応膜に接
触する内部液として、塩化カリウムをウラニル・イオン
と共存させることを特徴とするウラニル・イオン選択性
電極に係るものである。
<Means for Solving Problems> The present invention relates to an ion-exchange liquid membrane electrode, wherein the membrane-forming substrate is one or two types of uranyl ion complex of neutral phosphate or neutral phosphite. An ion exchanger comprising the above, a diluent excellent in compatibility with the ion exchanger,
And a solvent having affinity with the film-forming substrate, using a sensitive membrane treated with three types of reagents, and a uranyl ion electrode using a second type electrode as an internal reference electrode, as an internal liquid that comes into contact with the sensitive membrane, The present invention relates to a uranyl ion-selective electrode, which is characterized in that potassium chloride coexists with uranyl ion.

以下、本発明を具体的に説明する。Hereinafter, the present invention will be specifically described.

本発明に係わるウラニル・イオン選択性電極はイオン交
換液膜型である。即ち、ジャンクションを備えた独立の
内部比較電極を内部に置き、これと外筒の間に一定濃度
のウラニル・イオン内部液を満たし、試験溶液と内部液
は外筒の一部であるウラニル・イオン交換液膜をはさん
で接触しているか、あるいは上記内部比較電極を電極素
子のみとし、内部液として内部比較電極のための内部液
組成すなわち塩化カリウム溶液と、ウラニル・イオン電
極のための内部液組成すなわちウラニル・イオンを共存
させた構造である。
The uranyl ion-selective electrode according to the present invention is of the ion exchange liquid membrane type. That is, an independent internal reference electrode with a junction is placed inside, and a constant concentration of uranyl ion internal solution is filled between this and the outer tube, and the test solution and the inner solution are the uranyl ion which is a part of the outer tube. Either they are in contact with each other through the exchange liquid membrane, or the internal reference electrode is the electrode element only, and the internal liquid composition for the internal reference electrode is potassium chloride solution and the internal liquid for the uranyl ion electrode. It has a composition, that is, a structure in which uranyl ions coexist.

本発明において内部比較電極としては、従来用いられて
いる一般的な第二種電極が用いられる。例えば、銀塩化
銀電極、カロメル電極あるいは水銀硫酸第一水銀電極等
が使用できる。その構造には、特に制限はなく、シング
ル・ジャンクション型でもよく、ダブル・ジャンクショ
ン型でもよい。また内部比較電極と、イオン交換膜の間
の隔壁を取払った、電極素子が、内部比較電極としての
内部液に浸っている形式でもよい。
In the present invention, as the internal reference electrode, a general second type electrode which has been conventionally used is used. For example, a silver / silver chloride electrode, a calomel electrode, or a mercury mercuric sulfate electrode can be used. The structure is not particularly limited and may be a single junction type or a double junction type. Alternatively, the partition wall between the internal reference electrode and the ion exchange membrane may be removed, and the electrode element may be immersed in the internal liquid as the internal reference electrode.

本発明で使用する膜形成基材とは、イオン交換液膜を形
成しうるものである。例えば、ポリ酢酸ビニル、シリコ
ンゴム、酢酸セルローズ、ポリ塩化ビニール、エポキシ
樹脂等が好適に使用される。中でも、ポリ塩化ビニルが
特に好ましい。
The membrane-forming substrate used in the present invention is capable of forming an ion exchange liquid membrane. For example, polyvinyl acetate, silicone rubber, cellulose acetate, polyvinyl chloride, epoxy resin and the like are preferably used. Of these, polyvinyl chloride is particularly preferable.

イオン交換体を形成する錯化剤としては中性リン酸エス
テルまたは中性亜リン酸エステルが使用される。これら
のエステルはアルコール残基がそれそれ炭素数2から2
0のアルキル基あるいはハロゲン化アルキル基が好適に
使用される。炭素数2から20のアルキル基あるいはハ
ロゲン化アルキル基としては例えばエチル、プロピル、
ブチル、ヘキシル、オクチル、ドデシルまたはこれらの
ハロゲン置換物がある。3個のアルコール残基はもちろ
ん同一でなくてもよい。
Neutral phosphoric acid ester or neutral phosphorous acid ester is used as a complexing agent forming an ion exchanger. These esters have alcohol residues of 2 to 2 carbon atoms, respectively.
An alkyl group of 0 or a halogenated alkyl group is preferably used. Examples of the alkyl group having 2 to 20 carbon atoms or the halogenated alkyl group include ethyl, propyl,
There are butyl, hexyl, octyl, dodecyl or their halogen substitutions. Of course, the three alcohol residues need not be the same.

具体的には、亜リン酸トリ−n−ブチル、リン酸トリオ
クチル、リン酸トリクロロプロピル、リン酸トリ−n−
クロロエチル、リン酸トリクロロブチル、リン酸トリク
ロロオクチル、亜リン酸ジブチルデシル、亜リン酸ジエ
チルデシル、リン酸ジブチルデシル、リン酸ジエチルデ
シル等が挙げられる。これらは、単独または複数併用し
て使用できる。
Specifically, tri-n-butyl phosphite, trioctyl phosphate, trichloropropyl phosphate, tri-n-phosphate.
Examples thereof include chloroethyl, trichlorobutyl phosphate, trichlorooctyl phosphate, dibutyl decyl phosphite, diethyl decyl phosphite, dibutyl decyl phosphate, and diethyl decyl phosphate. These can be used alone or in combination.

次に、上記のイオン交換体と相溶性に優れた希釈剤とし
ては、中性リン酸エステルが好適に使用できる。これら
のエステルはアルコール残基がそれぞれ炭素数2から2
0のアルキル基が好ましい。炭素数2から20のアルキ
ル基としては、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、
オクチル、ドデシルなどが挙げられ、中でも、炭素数3
から8のアルキル基が好ましい。
Next, a neutral phosphoric acid ester can be preferably used as the diluent having excellent compatibility with the above ion exchanger. These esters have alcohol residues of 2 to 2 carbon atoms, respectively.
An alkyl group of 0 is preferred. Examples of the alkyl group having 2 to 20 carbon atoms include ethyl, propyl, butyl, hexyl,
Examples include octyl and dodecyl. Among them, carbon number 3
Alkyl groups from 8 to 8 are preferred.

具体的には、リン酸トリエチル、リン酸トリプロピル、
リン酸トリヘキシル、リン酸トリオクチル、リン酸トリ
ドデシル等であり、中でもリン酸トリブチルが好適に使
用される。
Specifically, triethyl phosphate, tripropyl phosphate,
Examples thereof include trihexyl phosphate, trioctyl phosphate, tridodecyl phosphate, and tributyl phosphate is preferably used.

また、膜形成基材と親和性を有する溶剤(親和溶剤)に
は、可塑剤等が用いられ、例えば、フタル酸エステル、
アジピン酸エステル、セバシン酸エステル、その他グリ
コール誘導体等が挙げられる。そのなかでも好ましいの
はフタル酸エステル、アジピン酸エステル及びセバシン
酸エステルである。これらのエステルはアルコール残基
がそれぞれ炭素数2から20のアルキル基が好ましい。
炭素数2から20のアルキル基としては、エチル、プロ
ピル、ブチル、ヘプチル、ドデシル等である。この中で
も、炭素数3から8のアルキル基が好ましい。
Further, a plasticizer or the like is used as a solvent having an affinity with the film-forming substrate (affinity solvent).
Examples thereof include adipate ester, sebacate ester, and other glycol derivatives. Among them, phthalic acid ester, adipic acid ester and sebacic acid ester are preferable. The alcohol residue of each of these esters is preferably an alkyl group having 2 to 20 carbon atoms.
Examples of the alkyl group having 2 to 20 carbon atoms include ethyl, propyl, butyl, heptyl and dodecyl. Among these, an alkyl group having 3 to 8 carbon atoms is preferable.

具体的には、フタル酸ジオクチル(DOP)、アジピン
酸ジオクチル(DOA)、セバシン酸ジオクチル(DO
S)等が挙げられる。
Specifically, dioctyl phthalate (DOP), dioctyl adipate (DOA), dioctyl sebacate (DO
S) and the like.

錯化剤は、後記のウラニル・イオン内部液調整の為の硝
酸ウラニル・6水塩1モルに対し2モル〜3モル特に好
ましくは、2.0モル〜2.5モルの比率で用いられる。希釈
剤と親和溶剤の混合比率は、重量比で3/1〜1/3特に好ま
しくは、2/1〜1/2であり、錯化剤と硝酸ウラニルから作
られたイオン交換体は希釈剤と親和溶剤との混合物と重
量比で1/7〜1/20好ましくは、1/8〜1/15で混合され、さ
らにこれらのイオン交換体、希釈剤、親和溶剤の混合物
は膜形成基材が全体の20重量%〜50重量%好ましくは25
重量%〜35重量%になるように混合して膜形成基材とし
て用いられる。
The complexing agent is used in a ratio of 2 mol to 3 mol, particularly preferably 2.0 mol to 2.5 mol, per 1 mol of uranyl nitrate hexahydrate for adjusting the internal liquid of uranyl ion described later. The mixing ratio of the diluent and the affinity solvent is 3/1 to 1/3 by weight, particularly preferably 2/1 to 1/2, and the ion exchanger made from the complexing agent and uranyl nitrate is a diluent. 1/7 to 1/20, preferably 1/8 to 1/15, and a mixture of these ion exchangers, diluents, and affinity solvents in a weight ratio with the mixture of Is 20 wt% to 50 wt% of the total, preferably 25
Used as a film-forming substrate by mixing so as to be from 35% by weight to 35% by weight.

本発明において、膜形成基材を、中性リン酸エステルま
たは中性亜リン酸エステルのウラニル・イオン錯体の一
種または二種以上よりなるイオン交換体と、該イオン交
換体と相溶性に優れた希釈剤及び膜形成基材と親和性を
有する溶剤にて処理せしめ感応膜を得る方法は、いかな
る方法でもよい。例えば膜形成基材と錯体、希釈剤、親
和溶剤等とを、直接混合したのち、熱成型する方法もあ
るが、一般的には、溶解力のある例えばテトラヒドロフ
ラン、シクロヘキサノン等の揮発性の良溶媒に膜形成基
材を溶解後、上記イオン交換体、希釈剤、親和溶剤と混
合したのち、あるいは順次加えて均一な溶液としたの
ち、該良溶媒を蒸発させることにより得られる。
In the present invention, the film-forming substrate is an ion exchanger comprising one or more neutral phosphoric acid ester or uranyl ion complex of neutral phosphorous acid ester, and excellent compatibility with the ion exchanger. Any method may be used as a method for obtaining a sensitive film by treating with a diluent and a solvent having an affinity for the film-forming substrate. For example, there is a method of directly mixing a film-forming substrate with a complex, a diluent, an affinity solvent, etc. and then thermoforming, but in general, a solvent having good dissolving power such as tetrahydrofuran or cyclohexanone is a good volatile solvent. It can be obtained by dissolving the membrane-forming substrate, mixing it with the above-mentioned ion exchanger, diluent, and affinity solvent, or sequentially adding it to obtain a uniform solution, and then evaporating the good solvent.

膜の厚みは0.1mm〜0.8mmが適当であり特に好ましくは0.
2mm〜0.6mmになるように調整する。
The thickness of the film is suitably 0.1 mm to 0.8 mm, particularly preferably 0.
Adjust so that it is 2 mm to 0.6 mm.

イオン交換膜と接触しているウラニル・イオン内部液、
すなわち指示電極としての内部液は、ウラニル・イオン
と、塩化カリウムを溶解させている。濃度にはどちらに
も特に制限は無い。ウラニル・イオン濃度としては被測
定液の濃度に近いことが望ましく、塩化カリウム濃度に
は、隔壁のある比較電極に通常よく用いられる濃度が好
適である。
Uranyl ion internal liquid in contact with the ion exchange membrane,
That is, the internal liquid as the indicator electrode dissolves uranyl ions and potassium chloride. There is no particular limitation on the concentration. It is desirable that the concentration of uranyl ions be close to the concentration of the liquid to be measured, and the concentration of potassium chloride is preferably the concentration usually used for a reference electrode having a partition wall.

<実施例> (実験方法) 感応膜試作より電位差測定までの共通的な実験方法を以
下に記す。本発明では、特に記さないかぎり、これらに
基づき実験を行なった。
<Example> (Experimental method) A common experimental method from trial production of a sensitive film to measurement of a potential difference will be described below. In the present invention, unless otherwise specified, experiments were conducted based on these.

(1) PVC-イオン交換体感応膜の調製 1) イオン交換体の調製 1.00gの硝酸ウラニル6水塩に対し、モル比で2となる
ようにリン酸エステル(または亜リン酸エステル)を加
える。これを硝酸ウラニルの固相が無くなるまで良く撹
拌振盪し錯体を生成させる。この時下層に水相が生じた
場合は、遠心分離機により水相と油相を完全に分離した
後、注射器等を用いて水相を取り除く。残った粘ちょう
な黄色の液体(油相)がリン酸エステル(または亜リン
酸エステル)と硝酸ウラニルとの錯体であり、これに10
0mgの無水硫酸ソーダを2回加え、その度毎に遠心分離
して、錯体中の水分を除去する。このイオン交換体(錯
体)は乾燥したキャップ付き試験管に保存する。
(1) Preparation of PVC-ion exchanger sensitive membrane 1) Preparation of ion exchanger Add phosphoric acid ester (or phosphorous acid ester) to 1.00 g of uranyl nitrate hexahydrate in a molar ratio of 2. . This is well stirred and shaken until the solid phase of uranyl nitrate disappears to form a complex. At this time, if an aqueous phase is generated in the lower layer, the aqueous phase and the oil phase are completely separated by a centrifuge, and then the aqueous phase is removed using a syringe or the like. The remaining viscous yellow liquid (oil phase) is a complex of phosphoric acid ester (or phosphorous acid ester) and uranyl nitrate.
Add 0 mg of anhydrous sodium sulfate twice and centrifuge each time to remove water in the complex. The ion exchanger (complex) is stored in a dry test tube with a cap.

2) 感応膜の調製 イオン交換体と混合溶剤との重量比が、約1:9になるよ
うにイオン交換体45mgと混合溶剤400mgを乾燥した50〜1
00mlビーカーに計り取り、良く撹拌する。混合溶液中の
希釈剤と親和溶剤の比率は1:1とした。ただし希釈剤か
親和溶剤の一方しか使わない場合もある。その場合には
もちろんその溶剤を400mg加える。この溶液に、あらか
じめ硬質PVC(住友化学製SX-DH 粘度平均重合度2620)
1.75gをテトラハイドロフラン(THF)60mlに溶解させた溶
液6mlを加え良く撹拌する。この溶液を直径約30mmの乾
燥したシャーレにあけ、上に紙を、2〜3板かぶせ
て、ドラフト内へ水平を保つようにして静置し溶媒であ
るTHFを徐々に蒸発させて乾燥させる。乾燥時間は36時
間以上とする。
2) Preparation of Sensitive Membrane Drying 45 mg of ion exchanger and 400 mg of mixed solvent so that the weight ratio of ion exchanger and mixed solvent is about 1: 9.
Weigh in a 00 ml beaker and stir well. The ratio of diluent to affinity solvent in the mixed solution was 1: 1. However, in some cases only one of diluent or affinity solvent is used. In that case, of course, add 400 mg of the solvent. Hard PVC (SX-DH viscosity average degree of polymerization 2620 manufactured by Sumitomo Chemical) was added to this solution beforehand.
Add 6 ml of a solution prepared by dissolving 1.75 g in 60 ml of tetrahydrofuran (THF) and stir well. The solution is poured into a dry petri dish having a diameter of about 30 mm, a paper is covered with a few plates, and the solution is allowed to stand in the draft while keeping it horizontal to gradually evaporate THF as a solvent to dry. The drying time should be 36 hours or longer.

(2) 電極の組立て 乾燥を終えたPVC感応膜を直径12mmの円盤状にコルクボ
ーラー、カッター等を利用して切り抜き、外形12mm長さ
30〜40mmのPVCチューブの一端に接着する。接着剤にはP
VC7gをTHF60mlに溶解したものを用いた。接着部分が充
分乾燥した後電極膜に使用する前に24時間以上のぞまし
くは72時間以上PVC感応膜の両側が10-2Mのウラニル標準
濃度液に接っするように浸し所謂コンディショニングを
行なう。また電極膜を取り外して保存する場合もこの標
準溶液に浸しておく。電極の組立ては銀塩化銀比較電極
の先に膜を接着した上記のPVCチューブを取付けシール
テープで外れないように固定する。なおこの電極膜と比
較電極との間には内部液として10-2Mの硝酸ウラニル溶
液(pH=3.0)をあらかじめ満たしておく。従ってこの電極
(指示電極)の構造は次のように書ける。
(2) Assembling the electrode Cut the dried PVC sensitive film into a disk with a diameter of 12 mm using a cork borer, cutter, etc.
Glue to one end of a 30-40mm PVC tube. P for adhesive
A solution prepared by dissolving 7 g of VC in 60 ml of THF was used. After the adhered part has dried sufficiently, before applying it to the electrode film, soak it for 24 hours or more, preferably 72 hours or more so that both sides of the PVC sensitive film are in contact with 10 -2 M standard uranyl concentration solution. To do. Also, when removing and storing the electrode membrane, soak it in this standard solution. To assemble the electrode, attach the above-mentioned PVC tube with a film attached to the end of the silver-silver chloride reference electrode and secure it with a sealing tape so that it will not come off. An internal solution of 10 −2 M uranyl nitrate solution (pH = 3.0) was previously filled between the electrode film and the reference electrode. Therefore, the structure of this electrode (indicator electrode) can be written as follows.

(3) 標準濃度の硝酸ウラニル水溶液の調製 電位差測定前にpHが3.0となるよう1N HNO3または1N KOH
溶液を用いて調節した10-1,10-2,10-3,10-4Mのウラ
ニル・イオン標準液を調製使用した。
(3) Preparation of Uranyl Nitrate Aqueous Solution at Standard Concentration 1N HNO 3 or 1N KOH to adjust the pH to 3.0 before measuring the potential difference.
Solution-conditioned 10 -1 , 10 -2 , 10 -3 , 10 -4 M uranyl ion standards were prepared and used.

(4) 電位差測定法 上記指示電極と、その内部比較電極と同じ電極を外部比
較電極として電池を組立て、その起電力(電位差)を堀
場製のpH/mV計F-8AT型によって25±2℃で測定した。
試料液をいれたビーカーまたはマグネチック・スターラ
ーでゆっくり撹拌した。ビーカーとスターラーの間には
断熱マットをはさみ液温の上昇を防止した。10分間での
電位変化が1mV以下となった点をその濃度での確定電位
であるとして読取った。
(4) Potentiometric measurement method A battery was assembled using the above-mentioned indicator electrode and the same internal reference electrode as the external reference electrode, and the electromotive force (potential difference) was 25 ± 2 ° C using a Horiba pH / mV meter F-8AT type. It was measured at.
The sample solution was slowly stirred with a beaker or a magnetic stirrer. A heat insulating mat was sandwiched between the beaker and the stirrer to prevent the liquid temperature from rising. The point at which the potential change within 10 minutes became 1 mV or less was read as the definitive potential at that concentration.

(5) 寿命測定法 上記電位差測定法により測定を終った指示電極を、試料
液より引上げたのち保存液の中に浸す。保存液はコンデ
イショニングに用いたのと同じ10-2Mのウラニル標準濃
度液である。所定時間(約10日)が経過したら(4)の方
法で電位差を測定する。この保存、測定を繰返す。電位
差勾配はほとんど経時変化しないが、指示電位は時間と
ともに振動をはじめる。その振幅が2回以上続けて2mV
を越した場合その最初の測定時点を電極寿命の終点と判
断する。
(5) Life measurement method The indicator electrode, which has been measured by the above-mentioned potentiometric measurement method, is pulled up from the sample solution and then immersed in a preservation solution. The stock solution is the standard 10 -2 M uranyl standard solution used for conditioning. After the lapse of a predetermined time (about 10 days), measure the potential difference by the method of (4). This storage and measurement are repeated. Although the potential difference gradient hardly changes with time, the indicated potential starts oscillating with time. The amplitude is 2 mV or more continuously 2 mV
When the value exceeds the limit, the first measurement time point is judged as the end point of the electrode life.

比較例1 DBPまたはD2EHPのそれぞれ倍モル量(対ウラニ
ル・イオン)を使って上記実験方法(1)(1)のイオ
ン交換体を調製し、混合溶剤にTBPだけを2)の感応
膜の調製に用いた電極の寿命は約15日であった。この
時の内部液は10-2Mの硝酸ウラニル溶液(pH=3)を用い
た。
Comparative Example 1 An ion exchanger according to the above experimental methods (1) and (1) was prepared by using a double molar amount (versus uranyl ion) of DBP or D2EHP, and preparation of a sensitive membrane of TBP alone in a mixed solvent 2). The life of the electrode used for was about 15 days. The internal solution used at this time was a 10 -2 M uranyl nitrate solution (pH = 3).

この比較例1はデイトリッヒらやマニング等の実験の代
表例としての、リン酸ジブチル(DBP)またはD2E
HP−ウラニル・イオン錯体をイオン交換体としTBP
を希釈剤とするPVC基材の感応膜の寿命試験である。
この結果は彼らの試作電極の寿命が工業的使用のために
は充分でないことを示す。
This comparative example 1 is dibutyl phosphate (DBP) or D2E, which is a representative example of experiments such as Dietrich et al. And Manning.
HP-Uranyl ion complex as ion exchanger TBP
It is a life test of the sensitive film of the PVC base material which uses as a diluent.
This result indicates that the lifetime of their prototype electrodes is not sufficient for industrial use.

比較例2 亜リン酸トリ−n−ブチルを錯化剤とする、希釈剤がT
BPで、親和溶剤がDOAまたはDOSである感応膜を
調製して寿命の測定をした。その結果約30日の寿命を
得た。この時の内部液は10-2Mの硝酸ウラニル溶液(pH=
3)を用いた。
Comparative Example 2 The diluent containing T-n-butyl phosphite as a complexing agent was T.
In BP, a sensitive film in which the affinity solvent was DOA or DOS was prepared and the lifetime was measured. As a result, a life of about 30 days was obtained. The internal solution at this time was 10 -2 M uranyl nitrate solution (pH =
3) was used.

この比較例2は志賀らの実験の代表例としての、亜リン
酸トリ−n−ブチル−ウラニル・イオン錯体をイオン交
換体とし、TBPを希釈剤とし、DOAまたはDOSを
親和溶剤とするPVC基材の感応膜の寿命試験である。
この結果は彼らの試作電極の寿命が比較例1よりは優れ
るが、まだ工業的使用のためには充分でないことを示
す。
This comparative example 2 is a representative example of the experiment by Shiga et al., Which is a PVC group using tri-n-butyl-uranyl phosphite ion complex as an ion exchanger, TBP as a diluent, and DOA or DOS as an affinity solvent. It is a life test of the sensitive film of the material.
The results show that their prototype electrodes have a longer life than Comparative Example 1, but are still not sufficient for industrial use.

実施例1 比較例2において、(2)電極の組立ての際電極膜と比
較電極との間に内部液として10-2Mの硝酸ウラニル溶液
でpH=3、かつ3.33NのKClを含むように調製した溶液を使
用した。その結果150日を越す寿命を得た。
Example 1 In Comparative Example 2, (2) when assembling the electrode, 10 −2 M uranyl nitrate solution was used as an internal solution between the electrode membrane and the reference electrode so that pH = 3 and 3.33 N KCl was included. The prepared solution was used. As a result, it has a life span of over 150 days.

実施例2 実施例1において、内部比較電極として、カロメル電極
を用いた。この場合も150日を越す寿命であった。
Example 2 In Example 1, a calomel electrode was used as the internal reference electrode. In this case as well, the life was over 150 days.

実施例3 実施例1において、内部比較電極として、水銀硫酸第一
水銀電極を用いた。この場合も150日を越す寿命であっ
た。
Example 3 In Example 1, a mercury mercuric sulfate electrode was used as an internal reference electrode. In this case as well, the life was over 150 days.

実施例4 比較例2において、銀塩化銀内部電極の外筒をとりはず
し、電極素子のみとし、それを実施例1のイオン交換膜
と内部液をいれた筒に浸した指示電極の寿命を測定し
た。その結果やはり150日以上の寿命を得た。
Example 4 In Comparative Example 2, the outer cylinder of the silver-silver chloride internal electrode was removed, and only the electrode element was used. The life of the indicator electrode was measured by immersing it in the cylinder containing the ion exchange membrane and the internal liquid of Example 1. . As a result, I got a life of 150 days or more.

比較例3 リン酸トリ(クロロプロピル)を錯化剤とし、TBPを
希釈剤、DOPまたはDOAを親和溶剤とする感応膜を
調製し寿命試験を行った。その寿命はどれも30日弱であ
った。
Comparative Example 3 A sensitive film was prepared using tri (chloropropyl) phosphate as a complexing agent, TBP as a diluent, and DOP or DOA as an affinity solvent, and a life test was conducted. Their lifespan was less than 30 days.

この時の内部液は10-2Mの硝酸ウラニル溶液(pH=3)を用
いた。
The internal solution used at this time was a 10 -2 M uranyl nitrate solution (pH = 3).

実施例5 比較例3において、実施例1、2、3、4と同様の改良
を加えたウラニル・イオン電極4種を試作し、それぞれ
の寿命を測定した。その結果いずれも150日以上の寿命
を示した。
Example 5 In Comparative Example 3, four uranyl ion electrodes having the same improvements as those in Examples 1, 2, 3, and 4 were prototyped, and the life of each was measured. As a result, all of them showed a lifespan of 150 days or more.

実施例6 リン酸トリオクチルを錯化剤とし、TBPを希釈剤、D
OAを親和溶剤とする感応膜を調製し、実施例1、2、
3、4に示した方法で4種の電極の組立を行ない、それ
ぞれにつき寿命試験を行なった。その寿命はいずれも15
0日を越えた。
Example 6 Trioctyl phosphate as a complexing agent, TBP as a diluent, D
A sensitive film was prepared using OA as an affinity solvent, and
Four types of electrodes were assembled by the methods shown in Nos. 3 and 4, and a life test was performed for each. The service life is 15
Over 0 days.

実施例7 リン酸ジブチルデシルを錯化剤とし、TBPを希釈剤、
DOP、DOAあるいはDOSを親和溶剤とする感応膜
の、実施例4と同様の組立法による電極の寿命の試験を
行なった。いずれも150日以上の寿命を示した。
Example 7 Dibutyldecyl phosphate as a complexing agent, TBP as a diluent,
An electrode life test was performed on a sensitive film using DOP, DOA or DOS as an affinity solvent by the same assembly method as in Example 4. All showed a lifespan of 150 days or more.

<発明の効果> 本発明によりウラニル・イオン選択性、濃度応答性に優
れ、かつ寿命の長いウラニル・イオン選択性電極が提供
される。本電極は、再現性、正確度、耐久性も良好であ
り、特にウラニル・イオン分析用電極として原子力工業
において実用的な電極を提供するものといえる。
<Effects of the Invention> The present invention provides a uranyl ion-selective electrode having excellent uranyl ion selectivity and concentration response and having a long life. This electrode has good reproducibility, accuracy, and durability, and can be said to provide a practical electrode in the nuclear industry as an electrode for uranyl ion analysis.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 重岡 憲一郎 千葉県市原市姉崎海岸5―1 住友化学工 業株式会社内 (72)発明者 秋山 孝夫 茨城県那珂郡東海村大字村松4―33 動力 炉・核燃料開発事業団東海事業所内 (72)発明者 和田 幸男 茨城県那珂郡東海村大字村松4―33 動力 炉・核燃料開発事業団東海事業所内 (72)発明者 鈴木 康夫 茨城県那珂郡東海村大字村松4―33 動力 炉・核燃料開発事業団東海事業所内 (56)参考文献 特開 昭63−5256(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kenichiro Shigeoka 5-1 Anezaki Kaigan, Ichihara City, Chiba Prefecture Sumitomo Chemical Co., Ltd. (72) Inventor Takao Akiyama 4-33 Muramatsu, Tokai Village, Naka-gun, Ibaraki Prefecture Power Reactor・ In the Nuclear Fuel Development Corporation Tokai Works (72) Inventor Yukio Wada 4-33 Muramatsu, Tokai-mura, Naka-gun, Ibaraki Prefecture In-house Power Generation Reactor and Nuclear Fuel Development Corporation Tokai Works (72) Inventor Yasuo Suzuki, Tokai-mura, Naka-gun, Ibaraki Prefecture 4-33 Muramatsu Power Reactor / Nuclear Fuel Development Corporation Tokai Works (56) References JP 63-5256 (JP, A)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】イオン交換液膜型電極において、膜形成基
材を、中性リン酸エステルまたは中性亜リン酸エステル
のウラニル・イオン錯体の一種または二種以上よりなる
イオン交換体、該イオン交換体と相溶性に優れた希釈
剤、及び膜形成基材と親和性を有する溶剤の、三種の試
薬にて処理した感応膜を用い、内部比較電極として第二
種電極を用いるウラニル・イオン電極において、感応膜
に接触する内部液として、塩化カリウムをウラニル・イ
オンと共存させることを特徴とする長寿命ウラニル・イ
オン選択性電極。
1. An ion-exchange liquid membrane electrode, wherein the membrane-forming substrate is an ion exchanger comprising one or more uranyl ion complexes of neutral phosphoric acid ester or neutral phosphorous acid ester, and the ion. Uranyl ion electrode that uses a second type electrode as an internal reference electrode, using a sensitive membrane treated with three types of reagents, a diluent that is highly compatible with the exchanger and a solvent that has an affinity with the membrane-forming substrate. 2. A long-life uranyl ion-selective electrode characterized in that potassium chloride is allowed to coexist with uranyl ions as an internal liquid that contacts the sensitive membrane.
JP62284811A 1987-11-10 1987-11-10 Long-lived uranyl ion-selective electrode Expired - Fee Related JPH063426B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62284811A JPH063426B2 (en) 1987-11-10 1987-11-10 Long-lived uranyl ion-selective electrode

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62284811A JPH063426B2 (en) 1987-11-10 1987-11-10 Long-lived uranyl ion-selective electrode

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01244354A JPH01244354A (en) 1989-09-28
JPH063426B2 true JPH063426B2 (en) 1994-01-12

Family

ID=17683317

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62284811A Expired - Fee Related JPH063426B2 (en) 1987-11-10 1987-11-10 Long-lived uranyl ion-selective electrode

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH063426B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105372321B (en) * 2015-11-06 2017-11-07 中国工程物理研究院材料研究所 Uranyl ion sensor, its preparation method and the application assembled based on target molecule hair fastener
RU2683423C1 (en) * 2018-03-26 2019-03-28 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук (ИОНХ РАН) Membrane of ionoselective electrode to determine uranyl ion

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0629875B2 (en) * 1986-06-25 1994-04-20 住友化学工業株式会社 Uranyl ion selective electrode

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01244354A (en) 1989-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1565736B1 (en) Multi-ionophore membrane electerode
US4349426A (en) Anion sensing electrode
US5240573A (en) Phosphate selective composition and electrode
US5985117A (en) Ion-selective membrane sensors with mercuracarborand ionophore
Hartman et al. Chloride-selective liquid-membrane electrodes based on lipophilic methyl-tri-N-alkyl-ammonium compounds and their applicability to blood serum measurements
JP2002090332A (en) Phosphate ion selective electrode and its manufacturing method
JPH063426B2 (en) Long-lived uranyl ion-selective electrode
US6635683B1 (en) Film responsive to bicarbonate ion
Butler Experimental methods: potentiometric
US3864233A (en) Uranium-Sensitive Electrode Membrane
AU600832B2 (en) Oxygen-stable substituted ferrocene reference electrode
US4770759A (en) Lithium ion-selective membrane electrode
WO1992016831A1 (en) Magnesium electrode
Ferreira et al. An electrode of the second kind for aspirin determination in tablet formulations
CA1313163C (en) Uranyl ion selective electrode
JPH0629875B2 (en) Uranyl ion selective electrode
Xu et al. Application of Tri‐n‐octylphosphine Oxide as an Ionophorefor a Vanadyl Ion‐Selective Membrane Electrode
JPH0557540B2 (en)
US4861455A (en) Electrode membrane
EP0221508B1 (en) Sodium ion selective electrode
Katsu et al. Ethylammonium-selective membrane electrode using p-tert-butylcalix [6] arene derivatives
SU1097928A1 (en) Composition of ion=selective electrode membrane for determination of carbonate ion activity
JPH0557539B2 (en)
RU2056632C1 (en) Composition of film ion-selective membrane for determination of summary activity of ions of calcium magnesium
Tuladhar et al. Comparative studies on 1, 3-xylyl and 2-bromo-1, 3-xylyl crown ethers as ion-selective electrodes

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees