RU2617347C2 - Способ одновременной оценки потенциала доннана в восьми электромембранных системах - Google Patents
Способ одновременной оценки потенциала доннана в восьми электромембранных системах Download PDFInfo
- Publication number
- RU2617347C2 RU2617347C2 RU2015143473A RU2015143473A RU2617347C2 RU 2617347 C2 RU2617347 C2 RU 2617347C2 RU 2015143473 A RU2015143473 A RU 2015143473A RU 2015143473 A RU2015143473 A RU 2015143473A RU 2617347 C2 RU2617347 C2 RU 2617347C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- membrane
- membranes
- potential
- donnan
- Prior art date
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 67
- VAOCPAMSLUNLGC-UHFFFAOYSA-N metronidazole Chemical compound CC1=NC=C([N+]([O-])=O)N1CCO VAOCPAMSLUNLGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 title 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 43
- 239000012085 test solution Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 11
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000003014 ion exchange membrane Substances 0.000 claims description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 8
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims 1
- 239000012088 reference solution Substances 0.000 abstract description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 16
- 102100031170 CCN family member 3 Human genes 0.000 description 12
- 101710137351 CCN family member 3 Proteins 0.000 description 12
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 9
- 229920000557 Nafion® Polymers 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 5
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 4
- 229920000831 ionic polymer Polymers 0.000 description 4
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 2
- 229940021013 electrolyte solution Drugs 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- -1 2-imidazolin-1-yl Chemical group 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical class S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NNJVILVZKWQKPM-UHFFFAOYSA-N Lidocaine Chemical compound CCN(CC)CC(=O)NC1=C(C)C=CC=C1C NNJVILVZKWQKPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 150000001767 cationic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 150000003840 hydrochlorides Chemical class 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 229910001410 inorganic ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000016507 interphase Effects 0.000 description 1
- 229960004194 lidocaine Drugs 0.000 description 1
- 239000008204 material by function Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229940053973 novocaine Drugs 0.000 description 1
- 150000002892 organic cations Chemical class 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000004313 potentiometry Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- MFDFERRIHVXMIY-UHFFFAOYSA-N procaine Chemical compound CCN(CC)CCOC(=O)C1=CC=C(N)C=C1 MFDFERRIHVXMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/4161—Systems measuring the voltage and using a constant current supply, e.g. chronopotentiometry
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области потенциометрических методов анализа и мембранных технологий и может быть использовано для совместного определения органических и неорганических ионов в многокомпонентных водных средах. Способ одновременной оценки потенциала Доннана в восьми электромембранных системах заключается в измерении ЭДС восьми электрохимических цепей с помощью девятисекционной ячейки из непроводящего материала, в которой каждая из восьми ионообменных мембран одним концом погружена в центральный корпус с исследуемым раствором, а другим концом - в одну из восьми секций с раствором сравнения, при этом измерение откликов восьми хлоридсеребряных электродов, погруженных в секции с раствором сравнения, осуществляют одновременно относительно хлоридсеребряного электрода, погруженного в корпус с исследуемым раствором, с помощью многоканального потенциометра, при этом каждая из восьми электрохимических цепей замыкается вдоль мембраны и диффузия в мембранах является бесконечно медленной относительно времени эксперимента. Технический результат: точная экспрессная оценка потенциала Доннана одновременно в восьми электромембранных системах. 5 ил., 2 пр.
Description
Изобретение относится к области потенциометрических методов анализа и мембранных технологий. Оно может быть использовано для одновременного экспресс-определения компонентов, совместно присутствующих в полиионных растворах, а также экспрессного исследования электрохимических свойств ионообменных мембран, в том числе вблизи межфазной границы мембрана/раствор.
Наиболее близким является способ определения потенциала Доннана (патент РФ №2364859, 2009 [1]). Способ заключается в измерении ЭДС двухэлектродной ячейки, в которой полоса ионообменной мембраны, подобно солевому мостику, погружена одним концом в раствор, концентрация которого близка к концентрации внутреннего раствора мембраны, а другим - в исследуемый раствор. Измерение производится с помощью двух электродов сравнения, контактирующих соответственно с исследуемым и концентрированным растворами, при этом электрохимическая цепь замыкается вдоль мембраны, а диффузия в фазе мембраны и примембранных слоях является бесконечно медленной относительно времени эксперимента. Данный способ позволяет выполнять оценку потенциала Доннана на границе ионообменная мембрана / раствор электролита только в одной электромембранной системе и не может быль использован для одновременного определения компонентов полиионных растворов или для экспрессной оценки электродноактивных свойств партии мембран.
Заявляемое изобретение заключается в разработке способа одновременной оценки потенциала Доннана в восьми электромембранных системах, предназначенного для совместного определения органических и неорганических ионов в многокомпонентных водных средах (пищевых, фармацевтических, медицинских и промышленных), содержащих аминокислоты, витамины, лекарственные вещества, меркаптаны и неорганические электролиты, а также для экспрессной оценки электродноактивных свойств ионообменных мембран в полиионных растворах.
Технический результат заключается в возможности реализации поставленной задачи.
Технический результат достигается тем, что электрохимическая ячейка включает следующие составные части: центральный корпус (d=4.5 см, h=4 см) для исследуемого раствора, второй корпус с одной секцией (d=5 см, h=3 см) для центрального корпуса и восьмью секциями (V=28 см3) для раствора сравнения, ионообменные мембраны (от 1 до 8 шт.), штатив для электродов, стеклянный рН-селективный электрод, хлоридсеребряные электроды сравнения (от 2 до 9 шт.) и электронный высокоомный многоканальный потенциометр с выходом на персональный компьютер. Корпуса для растворов выполнены из непроводящего материала. Оба корпуса имеют по восемь фиксаторов для мембран (8 шт. расположены на внутренней стороне центрального корпуса и по 1 шт. в каждой секции второго корпуса). Ионообменные мембраны выполнены из полимерного материала в форме пленок, трубок или стержней длиной 6-8 см. Каждая из восьми мембран одним концом погружена в центральный корпус с исследуемым раствором, а другим концом - в одну из восьми секций с раствором сравнения. Состав раствора в мембране (или в части мембраны, контактирующей с раствором сравнения) и состав раствора сравнения не должны отличаться. Хлоридсеребряный электрод, подключенный к входу многоканального потенциометра для электрода сравнения, погружен в центральный корпус, а хлоридсеребряные электроды, подключенные к измерительным входам, - в каждую из восьми секций. Стеклянный электрод погружен в центральный корпус и подключен к измерительному входу потенциометра. Измерение откликов хлоридсеребряных электродов (от 1 до 8 шт.), погруженных в секции с раствором сравнения, и стеклянного электрода осуществляется одновременно относительно хлоридсеребряного электрода, погруженного в корпус с исследуемым раствором, с помощью многоканального потенциометра. Реализация способа состоит в одновременном измерении электродвижущей силы (ЭДС) восьми электрохимических цепей вида (1) для восьми различных мембран и цепи вида (2).
Общая ЭДС цепи (1) складывается из скачков потенциала на отдельных границах:
где 
- стандартные потенциалы электродов сравнения; и 
и 
- разности потенциалов на границе раствора сравнения и исследуемого раствора с насыщенным раствором КСl электродов сравнения; 
и 
- потенциалы Доннана на границе мембраны с раствором сравнения и исследуемым раствором соответственно; 
- диффузионный потенциал в фазе мембраны.
В электрохимической ячейке используются хлоридсеребряные электроды с равными стандартными потенциалами (
), которые в цепи (1) направлены противоположно и компенсируют друг друга.
Потенциалы жидкостного соединения 
и 
, рассчитанные по уравнению Гендерсона для растворов сравнения НСl, NaCl, КСl, СаСl2 с концентрацией 1 М и исследуемых растворов тех же электролитов с минимальной концентрацией (1.0⋅10-4 М), составляют ~1.0 мВ и ~-5.4 мВ соответственно.
Нивелирование величины потенциала Доннана на границе мембраны с раствором сравнения (
) достигается близостью концентраций раствора сравнения и фиксированных ионообменных групп в мембране. Значение 
на границе 1 М раствора 1,1-валентного электролита и ионообменной мембраны с сильнокислотными или сильноосновными группами при обменной емкости 1 ммоль/г составляет 2-10 мВ (учитывая, что при концентрации внешнего раствора 1 М снижается степень диссоциации фиксированных групп и электронейтральный раствор присутствует во всех порах с радиусом >1.5-1.8 нм).
Расстояние между границами ионообменной мембраны с исследуемым раствором и раствором сравнения соответствует длине мембраны. Время диффузии 1 моль электролита через 6 см мембраны с сечением (1.6-5)⋅10-2 см2 составляет 5.6⋅106 ч (с учетом среднего значения интегрального коэффициента проницаемости мембраны Р≈10-7 см2⋅с-1 [2]). Это на порядки превышает время установления квазиравновесия в электромембранной системе (≤15 мин). Благодаря этому квазиравновесия, формирующиеся на границах мембраны с исследуемым раствором и раствором сравнения, устойчивы во времени и независимы друг от друга, а ионный состав в объеме мембраны не изменяется. Поэтому 
складывается из двух диффузионных потенциалов в фазе мембраны вблизи границ с исследуемым раствором и раствором сравнения. На границе мембрана / исследуемый раствор выравнивание концентраций противо- и коионов в растворе и мембране ограничивается ее селективностью, то есть потоки ионов через межфазную границу после установления квазиравновесия стремятся к нулю. На границе мембрана / раствор сравнения диффузионные потоки ионов нивелируются благодаря близости концентраций противо- и коионов в связанных порах вблизи межфазной границы и в объеме мембраны (состав растворов сравнения выбирается в зависимости от ионной формы мембраны: 1.0 М растворы XClz для пленок Хz+-формах, где Xz+ - неорганический или органический катион).
Таким образом, суммарный вклад скачков потенциала на всех межфазных границах электрохимической цепи (1), кроме потенциала Доннана на границе мембрана / исследуемый раствор, составляет от -3 мВ до 5 мВ. При этом для систем с мембранами обменной емкостью 1-3 ммоль/г и исследуемыми растворов электролитов концентрацией 1.0⋅10-4-1.0⋅10-1 М экспериментальные значения ЭДС цепи (1) варьируются в интервале 20-200 мВ. Таким образом, можно считать, что определяющий вклад в ЭДС цепи (1) вносит потенциал Доннана на границе мембрана / исследуемый раствор.
На фигуре 1 представлена схема электрохимической ячейки для одновременной оценки потенциала Доннана в шести электромембранных системах; на фигуре 2 - время установления квазиравновесия и дрейф потенциала Доннана в системах с гибридными мембранами и раствором 1,0⋅10-3 М NovHCl+1,0⋅10-3 M LidHCl; на фигуре 3 - значения коэффициентов градуировочных зависимостей потенциала Доннана от концентрации ионов NovH+, LidH+ и Н3O+ в растворах NovHCl+LidHCl для ряда гибридных мембран; на фигуре 4 - результаты совместного определения ионов ΝοvΗ+ и LidH+ в присутствии ионов Н3O+ в водных растворах с помощью пар гибридных мембран различного состава; на фигуре 5 - систематические и случайные ошибки определения катионов ΝοvΗ+ и LidH+ в водных растворах с использованием гибридных мембран различного состава.
Работа реализуется следующим образом. Корпус 1 заполняется исследуемым раствором объемом 15 см3. В корпусе 2 секции 3-10 заполняются раствором сравнения объемом 10 см3. Корпус 1 помещается в секцию 11 корпуса 2. Образцы мембран 12 (1-8 шт., длиной 6-8 см) в набухшем состоянии одним концом 13 закрепляются в фиксаторе корпуса 1, а другим концом 14 - в секциях 3-10. В корпус 1 погружаются хлоридсеребряный электрод 15, подключенный к входу 16 (вход для электрода сравнения) многоканального потенциометра 17, и стеклянный электрод 18, подключенный к измерительному входу 19. В секции 3-10 погружаются хлоридсеребряные электроды 20-27, подключенные к измерительным входам 28-35 потенциометра. Все электроды закреплены в держателе 36 штатива и их погружение в исследуемый раствор и раствор сравнения осуществляется одновременно. Измерение откликов электродов 18, 20-27 относительно электрода 15 осуществляется одновременно с помощью электронного высокоомного многоканального потенциометра 17 и автоматически выводятся на персональный компьютер.
Достоинствами способа являются низкие время и трудоемкость анализа, малый объем анализируемого раствора, снижение накопления ошибок за счет одновременного измерения ЭДС электрохимических цепей.
ПРИМЕР 1
Способ одновременной оценки потенциала Доннана в восьми электромембранных системах позволяет проводить экспрессное определение электродноактивных свойств ионообменных мембран в полиионных водных растворах.
Исследованы свойства гибридных материалов на основе перфторированных сульфокатионитных мембран МФ-4СК и Nafion. Методом экструзии с последующим in situ введением допанта были получены мембраны Nafion, содержащие наночастицы гидратированного диоксида циркония. Концентрация ZrO2 варьировалась от 2.0 до 2.8 масс. %. Методом отливки были получены мембраны МФ-4СК, содержащие наночастицы гидратированного диоксида кремния с поверхностью, функционализированной 3-аминопропил- (R1) и 3-(2-имидазолин-1-ил)пропил- (R2). Концентрация SiO2 составляла 3 масс. %, концентрации R1 - 5, 10 мол. %, R2 - 5 мол. % от количества SiO2. Во всех материалах лишь 1/2 длины пленки содержала допант. Конец этой части мембраны контактировал с исследуемым раствором в процессе эксперимента. Часть пленки, контактирующая с раствором сравнения, не была модифицирована. Отсутствие допанта в этой части было необходимо для обеспечения близости составов раствора внутри мембраны и раствора сравнения. Образцы гибридных мембран были предоставлены Лабораторией ионики функциональных материалов ИОНХ РАН (заведующий лабораторией - проф., д.х.н., член.-корр. РАН А.Б. Ярославцев). Синтез мембран и определение содержания в них допантов выполнен с. н.с. ИОНХ РАН к.х.н. Е.Ю. Сафроновой.
Электродноактивные свойства мембран исследовали в водных растворах, содержащих гидрохлориды новокаина (NovHCl) и лидокаина (LidHCl) с концентрациями от 1.0⋅10-4 до 1.0⋅10-2 М. Интервал рН растворов NovHCl+LidHCl составлял от 4.05±0.05 до 6.09±0.05. Ионный состав исследуемых растворов представлен ионами NovH+, LidH+, Н3O+ и Сl-.
Анализ проводили следующим образом. Для оценки времени установления квазиравновесия и дрейфа потенциала Доннана определяли одновременно ЭДС цепей вида (1) для восьми образцов мембран, погруженных модифицированными концами в исследуемый раствор (1,0⋅10-3 М NovHCl+l,0⋅10-3 M LidHCl), в течение 1-1.5 ч. Временем установления квазиравновесия считали время, за которое ЭДС цепи достигала постоянного значения (изменялось незначимо). Дрейф потенциала Доннана рассчитывали как изменение ЭДС цепи после установления квазиравновесия в единицу времени. Для оценки чувствительности потенциала Доннана к ионам NovH+, LidH+ и Н3O+, совместно присутствующим в водных растворах, определяли его величину одновременно для восьми образцов мембран и величину отклика стеклянного электрода в растворах NovHCl+LidHCl с различным соотношением концентраций компонентов. Время одного измерения составляло 12 мин (время установления квазиравновесия). Дублирование эксперимента составляло 6-8 раз. На основании полученных данных методом многомерной регрессии рассчитывали градуировочные зависимости потенциала Доннана от концентрации ионов NovH+, LidH+ и Н3О+ в водных растворах:
где ΔϕD (мВ) - потенциал Доннана на границе мембрана/исследуемый раствор; pNovH и pLidH - отрицательные логарифмы концентрации NovH+ и LidH+ в растворе; b0 (мВ) - свободный член градуировочного уравнения; b1 (мВ/рС), b2 (мВ/рС), b3 (мВ/рН) - коэффициенты чувствительности потенциала Доннана к ионам NovH+, LidH+ и Н3O+ соответственно.
Хронопотенциометрически определено, что время установления квазиравновесия и дрейф потенциала Доннана для экструзионных мембран ниже, чем для мембран, полученных отливкой (фигура 2). Кроме того, наблюдалось влияние размера и концентрации привитых групп на стабильность потенциала: среди мембран, полученных отливкой, наибольшая стабильность потенциала получена для образца МФ-4СК+3 мас. % SiO2 (10 мол. % R1) (фигура 2).
Согласно данным, представленным на фигуре 3, введение в мембраны допантов, обладающих протоноакцепторными свойствами, приводит к сохранению высокой чувствительности потенциала Доннана к ионам LidH+, NovH+ и понижению чувствительности к Н3О+. Наибольшая чувствительность потенциала Доннана к NovH+ и LidH+ по сравнению с таковой к Н3O+ получена для образцов Nafion+2.4 мас. % ZrO2, Nafion+2.8 мас. % ZrO2, МФ-4СК+3 мас. % SiO2 (5 мол. % R1), МФ-4СК+3 мас. % SiO2 (10 мол. % R1) (фигура 3). Для всех пленок, полученных экструзией, чувствительность потенциала Доннана к NovH+ выше, чем к LidH+, а для пленок, полученных отливкой - наоборот (фигура 3).
ПРИМЕР 2
Потенциал Доннана может быть аналитическим сигналом для определения ионов в водных растворах. При этом одновременная оценка потенциала Доннана для нескольких мембран, погруженных в многокомпонентый раствор, позволяет выполнять совместное определение ионов в нем подобно мультисенсорной системе.
На основании результатов исследования электродноактивных свойств гибридных мембран были выбраны три пары образцов, обеспечивающие высокую чувствительность к ионам NovH+ и LidH+, низкую чувствительность к мешающим их определению ионам Н3О+ и наименьшую корреляцию между величинами потенциала (корреляцию между значениями потенциала Доннана для пар мембран оценивали по r-критерию Пирсона):
1) Nafion+2.4 мас. % ZrO2 и Nafion+2.8 мас. % ZrO2;
2) МФ-4СК+3 мас. % SiO2 (5 мол. % R1) и МФ-4СК+3 мас. % SiO2 (10 мол. % R1);
3) Nafion+2.4 мас. % ZrO2 и МФ-4СК+3 мас. % SiO2 (10 мол. % R1).
Для каждой мембраны были получены градуировочные зависимости потенциала Доннана от концентрации ионов NovH+, LidH+ и Н3O+ в растворах NovHCl+LidHCl с концентрациями электролитов от 1.1⋅10-4 до 1.0⋅10-2 М (фигура 3):
Анализ проводили следующим образом. Определяли величину потенциала Доннана одновременно для шести выбранных образцов мембран и величину отклика стеклянного электрода в исследуемом растворе NovHCl+LidHCl с заданными концентрациями компонентов (Свв). Время одного измерения составляло 12 мин (время установления квазиравновесия). Дублирование эксперимента составляло 3-5 раз. На основании полученных данных с помощью систем градуировочных уравнений для каждой пары мембран рассчитывали концентрации компонентов 
в исследуемом растворе (фигура 4). Правильность результатов характеризовали относительной погрешностью концентрации 
, а воспроизводимость - относительным стандартным отклонением (sr) определения среднего значения концентрации (фигура 5).
Согласно данным, представленным на фигурах 4 и 5, наибольшая точность совместного определения NovH+ и LidH+ получена при использовании пары мембран Nafion+2.4 мас. % ZrO2 и МФ-4СК+3 мас. % SiO2 (10 мол. % R1).
Источники информации
1. Патент 2364859 РФ. Способ определения доннановского потенциала / Бобрешова О.В., Кулинцов П.И., Агупова М.В., Паршина А.В., заявитель и патентообладатель Ворон. гос. ун-т.- №2008115703; заявл. 21.04.08, опубл. 20.08.09; бюл. №23, 8 с.
2. Заболоцкий В.И. Перенос ионов в мембранах / В.И. Заболоцкий, В.В. Никоненко. - М.: Наука, 1996. - 395 с.
Claims (1)
- Способ одновременной оценки потенциала Доннана в восьми электромембранных системах, заключающийся в измерении ЭДС восьми электрохимических цепей с помощью девятисекционной ячейки из непроводящего материала, в которой каждая из восьми ионообменных мембран одним концом погружена в центральный корпус с исследуемым раствором, а другим концом - в одну из восьми секций с раствором сравнения, измерение откликов восьми хлоридсеребряных электродов, погруженных в секции с раствором сравнения, осуществляется одновременно относительно хлоридсеребряного электрода, погруженного в корпус с исследуемым раствором, с помощью многоканального потенциометра, при этом каждая из восьми электрохимических цепей замыкается вдоль мембраны и диффузия в мембранах является бесконечно медленной относительно времени эксперимента.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015143473A RU2617347C2 (ru) | 2015-10-12 | 2015-10-12 | Способ одновременной оценки потенциала доннана в восьми электромембранных системах |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015143473A RU2617347C2 (ru) | 2015-10-12 | 2015-10-12 | Способ одновременной оценки потенциала доннана в восьми электромембранных системах |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015143473A RU2015143473A (ru) | 2017-04-17 |
| RU2617347C2 true RU2617347C2 (ru) | 2017-04-24 |
Family
ID=58641880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015143473A RU2617347C2 (ru) | 2015-10-12 | 2015-10-12 | Способ одновременной оценки потенциала доннана в восьми электромембранных системах |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2617347C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU206250U1 (ru) * | 2021-03-04 | 2021-09-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") | Устройство для потенциометрического определения никотиновой кислоты в фармацевтических препаратах |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4025426A1 (de) * | 1990-08-10 | 1992-02-13 | Fresenius Ag | Verfahren zur messung von ionenkonzentrationen eiweisshaltiger koerperfluessigkeiten |
| RU2250456C1 (ru) * | 2003-08-18 | 2005-04-20 | Воронежский государственный университет | Способ определения доннановского потенциала |
| RU2364859C1 (ru) * | 2008-04-21 | 2009-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет" | Способ определения доннановского потенциала |
| RU107590U1 (ru) * | 2011-02-21 | 2011-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет" (ГОУ ВПО ВГУ) | Потенциометрический мультисенсорный измерительный комплекс для анализа лечебно-профилактических пищевых солевых смесей |
| RU109862U1 (ru) * | 2011-02-25 | 2011-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет" (ГОУ ВПО ВГУ) | Потенциометрический мультисенсорный измерительный комплекс для совместного определения органических электролитов в водных растворах |
| RU134655U1 (ru) * | 2013-03-19 | 2013-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ВГУ") | Потенциометрический перекрестно чувствительный к катионам и анаонам пд-сенсор на основе перфорированных сульфокатионообменных мембран |
-
2015
- 2015-10-12 RU RU2015143473A patent/RU2617347C2/ru active IP Right Revival
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4025426A1 (de) * | 1990-08-10 | 1992-02-13 | Fresenius Ag | Verfahren zur messung von ionenkonzentrationen eiweisshaltiger koerperfluessigkeiten |
| RU2250456C1 (ru) * | 2003-08-18 | 2005-04-20 | Воронежский государственный университет | Способ определения доннановского потенциала |
| RU2364859C1 (ru) * | 2008-04-21 | 2009-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет" | Способ определения доннановского потенциала |
| RU107590U1 (ru) * | 2011-02-21 | 2011-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет" (ГОУ ВПО ВГУ) | Потенциометрический мультисенсорный измерительный комплекс для анализа лечебно-профилактических пищевых солевых смесей |
| RU109862U1 (ru) * | 2011-02-25 | 2011-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет" (ГОУ ВПО ВГУ) | Потенциометрический мультисенсорный измерительный комплекс для совместного определения органических электролитов в водных растворах |
| RU134655U1 (ru) * | 2013-03-19 | 2013-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ВГУ") | Потенциометрический перекрестно чувствительный к катионам и анаонам пд-сенсор на основе перфорированных сульфокатионообменных мембран |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU206250U1 (ru) * | 2021-03-04 | 2021-09-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") | Устройство для потенциометрического определения никотиновой кислоты в фармацевтических препаратах |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2015143473A (ru) | 2017-04-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lewenstam | Routines and challenges in clinical application of electrochemical ion‐sensors | |
| KR100926476B1 (ko) | 다중이온용 가역형 전기화학 센서 | |
| Rouhani et al. | A new selective carbon paste electrode for potentiometric analysis of olanzapine | |
| CN105531584B (zh) | 离子选择电极 | |
| Ross Jr | SOLID-STATE AND LIQUID MEMBRANE | |
| Wilczek-Vera et al. | Towards accurate values of individual ion activities: additional data for NaCl, NaBr and KCl, and new data for NH4Cl | |
| Crespo et al. | Thin layer coulometry based on ion-exchanger membranes for heparin detection in undiluted human blood | |
| Damala et al. | Unconditioned symmetric solid-contact electrodes for potentiometric sensing | |
| Chassagne et al. | Electrophoretic mobility of latex nanospheres in electrolytes: Experimental challenges | |
| RU2617347C2 (ru) | Способ одновременной оценки потенциала доннана в восьми электромембранных системах | |
| Wise et al. | Direct potentiometric measurement of potassium in blood serum with liquid ion-exchange electrode | |
| CA2963174C (en) | Method for determining diffusion | |
| RU2364859C1 (ru) | Способ определения доннановского потенциала | |
| Kim et al. | Location-dependent sensing of nitric oxide and calcium ions in living rat kidney using an amperometric/potentiometric dual microsensor | |
| Urbanowicz et al. | The computational methods in the development of a novel multianalyte calibration technique for potentiometric integrated sensors systems | |
| RU107590U1 (ru) | Потенциометрический мультисенсорный измерительный комплекс для анализа лечебно-профилактических пищевых солевых смесей | |
| Bobreshova et al. | Determination of amino acids, vitamins, and drug substances in aqueous solutions using new potentiometric sensors with Donnan potential as analytical signal | |
| Fabry et al. | Chemical and Biological Microsensors: Applications in Fluid Media | |
| Perera et al. | Determination of unbiased selectivity coefficients using pulsed chronopotentiometric polymeric membrane ion sensors | |
| US8882988B2 (en) | Potentiometric device and method selective for pioglitazone | |
| KR100309223B1 (ko) | 평면형 고체상 전극 | |
| Yokono et al. | Local anesthetic-sensitive electrodes: preparation of coated-wire electrodes and their basic properties in vitro | |
| Bobreshova et al. | Potentiometric cross-sensitive PD sensors for the simultaneous determination of nicotinic acid and pyridoxine hydrochloride in aqueous solutions | |
| Guagneli | Novel design of a flow-through potentiometric sensing device | |
| JPH0331385B2 (ru) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TC4A | Altering the group of invention authors |
Effective date: 20170802 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180116 Effective date: 20180116 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181013 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20191021 |