RU2712920C1 - Cadmium-selective electrode - Google Patents

Cadmium-selective electrode Download PDF

Info

Publication number
RU2712920C1
RU2712920C1 RU2019117807A RU2019117807A RU2712920C1 RU 2712920 C1 RU2712920 C1 RU 2712920C1 RU 2019117807 A RU2019117807 A RU 2019117807A RU 2019117807 A RU2019117807 A RU 2019117807A RU 2712920 C1 RU2712920 C1 RU 2712920C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrode
membrane
composition
active component
ion
Prior art date
Application number
RU2019117807A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сарижат Джабраиловна Татаева
Курбан Эдуардович Магомедов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
Priority to RU2019117807A priority Critical patent/RU2712920C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2712920C1 publication Critical patent/RU2712920C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28Electrolytic cell components
    • G01N27/30Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/333Ion-selective electrodes or membranes
    • G01N27/3335Ion-selective electrodes or membranes the membrane containing at least one organic component

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: present invention relates to electrochemical analysis methods, particularly to production of an ion-selective octadecylamine electrode for cadmium ions determination. Optimization of membrane composition of ion-selective electrode is carried out by changing mass ratios of membrane components. According to the invention, a membrane composition of an ion-selective electrode for determining cadmium ions, comprising an electrode-active component (EAC), plasticizer, polyvinyl chloride (PVC) and lipophilic additive, wherein electrode-active component (EAC) used is octadecylamine (ODA) and the composition has the following ratio of components: electrode-active component – 0.98 %, o-nitrophenyloctyl ether – 65.01 %, polyvinyl chloride – 33.01 %. To increase membrane selectivity to cadmium ions 0.1 M NaF is introduced into the analyzed solution.
EFFECT: according to the invention, the selectivity and life time of the disclosed electrode with a liquid membrane are improved to determine cadmium ions in the presence of certain nions and cations of heavy metals.
1 cl, 1 dwg, 3 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области электрохимических методов анализа, в частности к устройствам для определения активности ионов кадмия в растворах, а именно к электродам, предназначенных для использования в растворах сложного состава и находит применение, как при анализе промышленных сточных вод, так и при экологическом мониторинге водных экосистем, а также пищевых продуктов.The invention relates to the field of electrochemical methods of analysis, in particular to devices for determining the activity of cadmium ions in solutions, in particular to electrodes intended for use in solutions of complex composition and is used both in the analysis of industrial wastewater and in environmental monitoring of aquatic ecosystems as well as food.

Изобретение может также применяться к области анализа ионного состава водных растворов и жидкостей и может быть использовано в изыскании материалов, механически и химически устойчивых в растворах сложного состава с высоким ионным фоном, предназначенных для использования в качестве чувствительных и стабильных элементов ионоселективных электродов (химических сенсоров) для количественного определения концентрации ионов кадмия в водных растворах.The invention can also be applied to the field of analysis of the ionic composition of aqueous solutions and liquids and can be used in the search for materials mechanically and chemically stable in solutions of complex composition with a high ionic background, intended for use as sensitive and stable elements of ion-selective electrodes (chemical sensors) for quantitative determination of the concentration of cadmium ions in aqueous solutions.

Известны ионоселективные электроды с гомогенными и гетерогенными твердыми мембранами, закрепленными в корпусе [Никольский Б.П., Матерова Е.А. Ионоселективные электроды. - Л: Химия, 1980, с. 206], которые подразделяют на следующие группы.Known ion-selective electrodes with homogeneous and heterogeneous solid membranes fixed in the housing [Nikolsky BP, Materova EA Ion-selective electrodes. - L: Chemistry, 1980, p. 206], which are divided into the following groups.

1. Кристаллические мембранные электроды-ионоселективные электроды, в которых мембрана - это кристаллический материал, изготовленный из единственного вещества или гомогенизированной смеси. Например, сульфид-серебряный электрод, выпускаемый фирмой "Орион", включает спрессованную поликристаллическую мембрану Ag2S, а выпускаемый фирмой "Crytur" - монокристалл Ag2S. Мембраны для медного, свинцового и кадмиевого поликристаллических электродов получают, как правило, из смесей сульфида серебра и сульфида (халькогенида) соответствующего металла [Никольский Б.П., Матерова Е.А. Ионоселективные электроды-Л.: Химия, 1980, с. 97-115].1. Crystalline membrane electrodes are ion-selective electrodes in which the membrane is a crystalline material made from a single substance or a homogenized mixture. For example, a silver sulfide electrode manufactured by Orion includes a compressed polycrystalline Ag 2 S membrane, and Crytur manufactured a single crystal Ag 2 S. Membranes for copper, lead, and cadmium polycrystalline electrodes are obtained, as a rule, from sulfide mixtures silver and sulfide (chalcogenide) of the corresponding metal [Nikolsky BP, Materova EA Ion-selective electrodes-L .: Chemistry, 1980, p. 97-115].

Недостатком известного электрода является его относительно высокая стоимость, связанная с применением крупнодисперсной смеси солей кадмия и серебра.A disadvantage of the known electrode is its relatively high cost associated with the use of a coarse mixture of cadmium and silver salts.

2. Кадмий-селективный электрод, содержащий чувствительный элемент, отличающийся тем, что в качестве чувствительного элемента, применяется композиционный электропроводящий материал, содержащий ультрадисперсные частицы кадмия в полимерной матрице, полученный методом химического восстановления кадмия из растворов его солей на поверхность гранул термопластичного полимера с последующим горячим прессованием. Недостатком электрода является отсутствие данных по влиянию различных d-элементов на электродную функцию кадмий-селективного электрода [Патент РФ №2498287 «Кадмий-селективный электрод», приоритет 10.02.2011. Авторы: Оботурова Н.П., Корнилов Д.Ю., Хорошилова С.Э.].2. A cadmium-selective electrode containing a sensitive element, characterized in that as a sensitive element, a composite electrically conductive material containing ultrafine cadmium particles in a polymer matrix is used, obtained by chemical reduction of cadmium from solutions of its salts on the surface of a thermoplastic polymer granules, followed by hot by pressing. The disadvantage of the electrode is the lack of data on the effect of various d-elements on the electrode function of the cadmium-selective electrode [RF Patent No. 2498287 "Cadmium-selective electrode", priority 02/10/2011. Authors: Oboturova NP, Kornilov D.Yu., Khoroshilova S.E.].

Недостатками вышеперечисленных электродов с твердыми мембранами являются сложность изготовления, невозможность восстановления мембраны после отравления, а также использование солей драгоценных металлов.The disadvantages of the above electrodes with solid membranes are the difficulty of manufacturing, the inability to restore the membrane after poisoning, as well as the use of salts of precious metals.

3. Легин А.В., Кирсанов Д.О. и др. для определения ионов кадмия используют, качестве электродноактивного компонента (ЭАК)- диамид 2,2'-дипиридил-6,6-дикарбоновой кислоты пластификатора используют орто-нитрофенилоктиловый эфир (ОНФОЭ), а в качестве липофильной добавки используют хлорированный дикарболлид кобальта (ХДК) и состав имеет следующее соотношение компонентов: электродноактивный компонент - 1,0-5,0% (от массы смеси пластификатор + ПВХ); липофильная добавка 0,1-2,5% (от массы смеси пластификатор + ПВХ), пластификатор + поливинилхлорид (ПВХ), в соотношении 2:1 - до 100% общей массы мембраны. [Патент РФ №2428683 «Состав мембраны и оноселективного электрода для определения ионов кадмия», приоритет 27.05.2010. Авторы: Легин А. В., Кирсанов Д. О., Аляпышев М. Ю. и др.].3. Legin A.V., Kirsanov D.O. et al., to determine cadmium ions, they use, as an electrode active component (EAA), 2,2'-dipyridyl-6,6-dicarboxylic acid diamide of the plasticizer, ortho-nitrophenyl octyl ether (ONFOE) is used, and cobalt chlorinated dicarbolide is used as a lipophilic additive ( CDK) and the composition has the following ratio of components: electrode-active component - 1.0-5.0% (by weight of the mixture plasticizer + PVC); lipophilic additive 0.1-2.5% (by weight of the mixture plasticizer + PVC), plasticizer + polyvinyl chloride (PVC), in a ratio of 2: 1 - up to 100% of the total membrane weight. [RF patent No. 2428683 "The composition of the membrane and onoselective electrode for the determination of cadmium ions", priority 05.27.2010. Authors: Legin A. V., Kirsanov D. O., Alyapyshev M. Yu. Et al.].

Известны также ионоселективные электроды для определения ионов кадмия, основанные на применении различных ионофоров [А.С.Stevens, H.Freiser, Anal. Chim.Acta 248 (1991) 315.;M.H. Mashhadizadeh, I. Sheikh-shoaie, S. Saeid-Nia, Electroanalysis 17 (2005) 648. A.C. Ion, E.Bakker, E. Pretsch, Anal. Chim.Acta 440 (2001).].Also known are ion-selective electrodes for determining cadmium ions, based on the use of various ionophores [A. C. Stevens, H. Freiser, Anal. Chim. Acta 248 (1991) 315.; M.H. Mashhadizadeh, I. Sheikh-shoaie, S. Saeid-Nia, Electroanalysis 17 (2005) 648. A.C. Ion, E. Bakker, E. Pretsch, Anal. Chim.Acta 440 (2001).].

Недостатком этих электродов является недостаточно высокая селективность к ионам кадмия в присутствии других переходных металлов, в частности серебра, меди, ртути, железа, недостаточная селективность в присутствии ионов натрия (коэффициент селективности не лучше 10-3), а также невысокая химическая устойчивость материалов, не позволяющая проводить измерения кадмия в кислых средах.The disadvantage of these electrodes is the insufficiently high selectivity to cadmium ions in the presence of other transition metals, in particular silver, copper, mercury, iron, insufficient selectivity in the presence of sodium ions (selectivity not better than 10 -3 ), as well as low chemical stability of materials, not allowing measurements of cadmium in acidic environments.

4. Наиболее близкими заявляемому являются жидкостной электрод [V.K. Gupta, М.Al. Khayat, А.K. Singha, М.K. PalNanoleveldetec-tionofCd(II) usingpoly(vinylchloride) basedmembranesofSchiffbasesAnalyti-caChimicaActa 634 (2009) 36-43]4. The closest to the claimed are a liquid electrode [V.K. Gupta, M. Al. Khayat, A.K. Singha, M.K. PalNanoleveldetec-tionofCd (II) usingpoly (vinylchloride) basedmembranesofSchiffbasesAnalyti-caChimicaActa 634 (2009) 36-43]

Известна мембрана кадмийселективного электрода [V.K. Gupta, M.Al. Khayat, A.K. Singha, M.K. PalNanoleveldetectionofCd(II) usingpo-ly(vinylchloride) basedmembranesofSchiffbasesAnalyticaChimicaActa 634 (2009) 36-43], предназначенная для использования в качестве чувствительного элемента кадмийселективного электрода, которая наиболее близка к предлагаемому изобретению. В известном составе мембраны, с целью повышения избирательности мембраны к ионам кадмия в присутствии некоторых тяжелых металлов, состав мембраны включает электродоактивный компонент, в качестве которого использованы, основания Шиффа, а именно 2,2'-(1Z,1'Z)-(1Е, 1'Е)-(1,2-фениленбис(метан-1-ил-1-илиден))бис(азаан-1-ил-1-илиден)бис(метилен)бис(азаан-1-ил-1-илиден)бис(метан-1-ил-1-илиден)дифенол (L1) и 4,4'-(1Е,1'Е)-(бутан-1,4-диилбис(азаан-1-ил-1-илиден)бис(метан-1-ил-1-илиден)динафт-1-ол (L2). Использование мембраны указанного состава позволяет улучшить селективность (коэффициент селективности в присутствии ионов большинства металлов до 10-3-10-4) и добиться быстрого отклика сенсора на ионы кадмия в интервале рН от 2 до 8,5. Недостатком известного состава мембраны является недостаточно высокий коэффициент селективности в присутствии ионов натрия, часто встречающихся в реальных средах, в частности в морской воде, в высокой концентрации (около 0,5 моль/л), что не позволяет использовать электрод (мембрану) в морской воде, протекание гидролиза при рН 6-8,5, а также недостаточная химическая устойчивость таких электродов и невозможность работы с ними при рН ниже 2.Known membrane cadmium selective electrode [VK Gupta, M.Al. Khayat, AK Singha, MK PalNanoleveldetectionofCd (II) usingpo-ly (vinylchloride) basedmembranesofSchiffbasesAnalyticaChimicaActa 634 (2009) 36-43], intended for use as a sensitive element of a cadmium selective electrode, which is closest to the proposed invention. In the known composition of the membrane, in order to increase the selectivity of the membrane to cadmium ions in the presence of some heavy metals, the composition of the membrane includes the electroactive component, which are used, Schiff bases, namely 2.2 '- (1Z, 1'Z) - (1E , 1'E) - (1,2-phenylenebis (methan-1-yl-1-ylidene)) bis (azaan-1-yl-1-ylidene) bis (methylene) bis (azaan-1-yl-1- ylidene) bis (methan-1-yl-1-ylidene) diphenol (L1) and 4.4 '- (1E, 1'E) - (butan-1,4-diylbis (azaan-1-yl-1-ylidene) ) bis (methan-1-yl-1-ylidene) dinaft-1-ol (L2). The use of a membrane of this composition can improve the selectivity (coe selectivity coefficient in the presence of most metal ions up to 10 -3 -10 -4 ) and to achieve a fast sensor response to cadmium ions in the pH range from 2 to 8.5. The disadvantage of the known membrane composition is the insufficient selectivity in the presence of sodium ions, often found in real environments, in particular in sea water, in a high concentration (about 0.5 mol / l), which does not allow the use of an electrode (membrane) in sea water, hydrolysis at pH 6-8.5, as well as insufficient chemical stability such electro s and the impossibility of working with them at a pH below 2.

Задача изобретения - повышении селективности и времени жизни предлагаемого электрода с жидкой мембраной для определения ионов кадмия в присутствии некоторых анионов и катионов тяжелых металлов.The objective of the invention is to increase the selectivity and lifetime of the proposed electrode with a liquid membrane for the determination of cadmium ions in the presence of some anions and cations of heavy metals.

Поставленная задача решается созданием ионоселективного электрода для определения ионов кадмия, включающего корпус и мембрану на основе октадециламина (ОДА).The problem is solved by the creation of an ion-selective electrode for the determination of cadmium ions, including a body and a membrane based on octadecylamine (ODE).

Пример: 1.Example: 1.

Мембрану ионоселективного электрода готовили растворением выбранных навесок всех исходных веществ максимально высокой доступности чистоты (поливинилхлорид, пластификатор, электродноактивный компонент, липофильная добавка) в свежеперегнанном органическом растворителе, например ацетоне, с последующим тщательным перемешиванием до полной гомогенизации раствора.An ion-selective electrode membrane was prepared by dissolving selected weighed samples of all starting materials of the highest possible purity (polyvinyl chloride, plasticizer, electrode-active component, lipophilic additive) in a freshly distilled organic solvent, such as acetone, followed by thorough mixing until the solution was completely homogenized.

Выбор ионофора проводился путем определения величин липофильностей различных азот- и серосодержащих органических соединений. Как известно высокая липофильность ионофора ПВХ-пластифицированной мембраны ограничивает его выход в раствор, что способствует полноте электродной функции, а также длительным срокам жизни ИСЭ.The ionophore was selected by determining the lipophilicity values of various nitrogen- and sulfur-containing organic compounds. As is known, the high lipophilicity of the ionophore of a PVC plasticized membrane limits its release into solution, which contributes to the completeness of the electrode function, as well as the long life of the ISE.

К техническому результату изобретения относятся существенное повышение свойств мембраны: стабильности, селективности (избирательности) к ионам кадмия в присутствии некоторых анионов и катионов, в частности галогенидов, d-элементов, а также повышение коэффициента селективности к определяемым ионам кадмия в присутствии 0,1М раствора NaI.The technical result of the invention includes a significant increase in membrane properties: stability, selectivity (selectivity) to cadmium ions in the presence of certain anions and cations, in particular halides, d-elements, as well as an increase in the selectivity to detectable cadmium ions in the presence of a 0.1 M NaI solution .

Указанный технический результат достигается тем, что в качестве пластификатора используют орто-нитрофенилоктиловый эфир (о-НФОЭ), а в качестве ЭАК и липофильной добавки используют октадециламин (ОДА), следующего строения:The specified technical result is achieved in that ortho-nitrophenyl octyl ether (o-NFOE) is used as a plasticizer, and octadecylamine (ODA) is used as an EAA and lipophilic additive, with the following structure:

Figure 00000001
а в качестве пластификатора о- ОНФОЭ.
Figure 00000002
Figure 00000001
and as a plasticizer, o-ONFOE.
Figure 00000002

Сущность изобретения: состав мембраны ионоселективного электрода для определения ионов кадмия, содержащий электродноактивный компонент (ЭАК), пластификатор, поливинилхлорид (ПВХ) и липофильную добавку, в качестве ЭАК содержит октадециламин ОДА и имеет следующее соотношение компонентов: электродноактивный компонент 1,0% (от массы смеси пластификатор + ПВХ); липофильная добавка 0,1-2,5% (от массы смеси пластификатор + ПВХ), пластификатор + поливинилхлорид (ПВХ) в соотношении 2:1 - до 100% общей массы мембраны.The inventive membrane composition of the ion-selective electrode for the determination of cadmium ions, containing an electrode active component (EAA), a plasticizer, polyvinyl chloride (PVC) and a lipophilic additive, as an EAA contains octadecylamine ODA and has the following ratio of components: electrode active component 1.0% (by weight of the electrode plasticizer + PVC mixtures); lipophilic additive 0.1-2.5% (by weight of the mixture plasticizer + PVC), plasticizer + polyvinyl chloride (PVC) in a ratio of 2: 1 - up to 100% of the total membrane weight.

Процесс приготовления мембраны состоял в первоначальном растворении электродноактивного вещества в пластификаторе. Затем добавляется ПВХ, при этом пластификатор обволакивает частицы порошка ПВХ, препятствуя их слипанию при растворении. К приготовленной массе приливают растворитель тетрагидрофуран (ТГФ). Бюкс плотно закупоривают крышкой и энергично встряхивают до полного растворения компонентов смеси.The process of preparation of the membrane consisted in the initial dissolution of the electrode-active substance in the plasticizer. Then PVC is added, while the plasticizer envelops the particles of the PVC powder, preventing them from sticking together when dissolved. The solvent tetrahydrofuran (THF) is added to the prepared mass. The bucks are tightly corked with a lid and shaken vigorously until the mixture components are completely dissolved.

При изготовлении мембранных композиций отбирали порции объемом 2 мл и заливали в боросиликатные стеклянные кольца диаметром 28, 24 мм и оставляли на 1-2 сутки до полного растворения ТГФ. Во избежание быстрого испарения последнего, тефлоновые чашки накрывали фильтровальной бумагой.In the preparation of membrane compositions, 2 ml portions were taken and poured into borosilicate glass rings with a diameter of 28, 24 mm and left for 1-2 days until THF was completely dissolved. To avoid rapid evaporation of the latter, Teflon cups were covered with filter paper.

Изготовление электродов: из приготовленной «материнской» мембраны пробочным сверлом вырезали мембранные диски, которые затем приклеивали к торцам ПВХ трубок. Клеем служит 13% (по массе) раствор ПВХ в тетрагидрофуране. Изготовленные таким образом электроды оставляли на сутки до полного испарения тетрагидрофурана. В качестве внутреннего раствора заливали раствор 0.1 М [CdI3]- и полученные электроды погружали в 0.1 М раствор [CdI3]- для вымачивания на 3-5 дней, меняя каждый день растворитель для удаления нативного пластификатора (если присутствовал), для размягчения и набухания трубки.Production of electrodes: membrane disks were cut out from the prepared “mother” membrane with a cork drill, which were then glued to the ends of the PVC tubes. Glue is a 13% (by weight) solution of PVC in tetrahydrofuran. Electrodes made in this way were left for a day until the tetrahydrofuran was completely evaporated. As the inner solution was poured a solution of 0.1 M [CdI 3] - and the resulting electrodes were immersed in a 0.1 M solution of [CdI 3] - to soak for 3-5 days, changing the solvent every day to remove native plasticizer (if present) to soften and tube swelling.

Далее приготовили мембранную композицию растворением электродноактивный компонента в пластификаторе. Путем экспериментального подбора оптимальных соотношений пластификатора и ацетона, служившего растворителем для ЭАК, выяснили, что оптимальный объем растворителя составляет 1.5 мл. Полученный состав наносили на мягкую ПВХ-трубку и оставляли до полного высыхания.Next, a membrane composition was prepared by dissolving the electrode-active component in a plasticizer. By experimental selection of the optimal ratios of plasticizer and acetone, which served as a solvent for EAA, it was found that the optimal solvent volume is 1.5 ml. The resulting composition was applied to a soft PVC tube and left to dry completely.

Вырезали ПВХ-трубки длиной 5 см (ячейки), опустили туда готовую мембрану, и заклеили торцы с обеих сторон заранее приготовленным твердым полимером, который готовили растворением ПВХ в тетрагидрофуране. На ячейках проделывали центральное отверстие и заклеили туда не пластифицированные ПВХ-трубки, через который должен проходить раствор, чтобы заполнить ее изнутри.5 cm long PVC tubes (cells) were cut out, the finished membrane was lowered there, and the ends were sealed on both sides with a previously prepared solid polymer, which was prepared by dissolving PVC in tetrahydrofuran. A central hole was made on the cells and non-plasticized PVC tubes were sealed there, through which the solution must pass in order to fill it from the inside.

Перед началом измерений мембраны выдерживали в 0.1 М растворе [CdI3]- в течение нескольких дней. Заливали раствор во внутреннюю и внешнюю полость ячейки и периодически промывали ее.Before starting the measurements the membrane was kept in 0.1 M solution of [CdI 3] - within a few days. The solution was poured into the internal and external cavity of the cell and washed periodically.

Хорошо известно, что не только характер ионофора, но и мембранный состав оказывает значительное влияние на чувствительность, а также селективность и линейность ИСЭ. В целях оптимизации состава мембран кадмий-селективного электрода изготовлены мембраны, варьируя количества ионофора. Состав мембран представлен в таблице 1.It is well known that not only the nature of the ionophore, but also the membrane composition has a significant effect on the sensitivity, as well as the selectivity and linearity of ISE. In order to optimize the composition of the membranes of the cadmium selective electrode, membranes were made by varying the amount of ionophore. The composition of the membranes is presented in table 1.

Figure 00000003
Figure 00000003

Электроды под номером 3 с концентрацией октадециламина 50 мМ показали крутизну электродной функции, которая близка к теоретическому значению для однозарядного иона. На основе оптимизированного состава мембраны кадмийселективного электрода изготовлена проточная ячейка, мембрана которой имеет состав (в мас. %): ОДА- 0,98; о-НФОЭ-65,01; ПВХ-33,01.The electrodes numbered 3 with an octadecylamine concentration of 50 mM showed the steepness of the electrode function, which is close to the theoretical value for a singly charged ion. Based on the optimized composition of the cadmium selective electrode membrane, a flow cell was manufactured, the membrane of which has the composition (in wt.%): ODA - 0.98; o-NFEE-65.01; PVC-33.01.

Изучено влияние фонового электролита на электродный потенциал-кадмийселективного электрода с оптимизированным составом мембраны (табл.2.)The effect of the background electrolyte on the electrode potential-cadmium selective electrode with an optimized membrane composition was studied (Table 2.)

Figure 00000004
Figure 00000004

Линейный диапазон функционирования Cd-СЭ равен 7.1×10-3-7.8×10-5М. Нижний предел обнаружения (1 на фигуре) ионов кадмия составил 7.8×10-5 (8.74 мкг/мл) фиг. 1. Крутизна электродной функции равна -59.8 мВ/дек., время отклика - 15-20 с.The linear range of Cd-SE functioning is 7.1 × 10 -3 -7.8 × 10 -5 M. The lower detection limit (1 in the figure) of cadmium ions was 7.8 × 10 -5 (8.74 μg / ml) of FIG. 1. The steepness of the electrode function is -59.8 mV / dec., The response time is 15-20 s.

Изучена селективность электрода по отношению к некоторым катионам и анионам, сопутствующим в исследуемом объекте. Способом биионных потенциалов определены потенциометрические коэффициенты селективности Cd-СЭ. Мешающее влияние апробированных тяжелых металлов, образующих йодидные комплексы, в объектах анализа устраняли введением 0,1 М NaF. В таблице представлены потенциометрические коэффициенты до маскирования мешающих компонентов (Кпот,1) и после маскирования (Кпот,2) - табл.3.The selectivity of the electrode with respect to some cations and anions accompanying in the studied object was studied. By the method of bionic potentials, the potentiometric selectivity coefficients of Cd-SC are determined. The interfering effect of the tested heavy metals forming iodide complexes in the objects of analysis was eliminated by the introduction of 0.1 M NaF. The table shows potentiometric coefficients before masking the interfering components (K sweat, 1 ) and after masking (K sweat, 2 ) - Table 3.

Figure 00000005
Figure 00000005

Таким образом потенциометрический коэффициент селективности для анионов и катионов в присутствии 0,1 М NaF варьирует в пределах 1⋅10-3-9⋅10-3, что подтверждает высокую селективность по отношению к ионам кадмия.Thus, the potentiometric selectivity coefficient for anions and cations in the presence of 0.1 M NaF varies in the range 1⋅10 -3 -9⋅10 -3 , which confirms the high selectivity with respect to cadmium ions.

Авторы:The authors:

1. Татаева Сарижат Джабраиловна - к.х.н., проф. ДГУ1. Tataeva Sarizhat Dzhabrailovna - candidate of chemical sciences, prof. DGU

Дата рождения: 25.07.1950 г.Date of birth: 07.25.1950

Тел: 89064472100Tel: 89064472100

2. Магомедов Курбан Эдуардович - инженер-исследователь, ДГУ.2. Magomedov Kurban Eduardovich - research engineer, DGU.

Дата рождения: 12.12.1987 г.Date of birth: 12.12.1987

Тел: 89604202827Tel: 89604202827

Claims (2)

1. Состав мембраны ионоселективного электрода для определения ионов кадмия, содержащий электродноактивный компонент (ЭАК), пластификатор, поливинилхлорид (ПВХ) и липофильную добавку, отличающийся тем, что в качестве электродноактивного компонента (ЭАК) используют октадециламин (ОДА) и состав имеет следующее соотношение компонентов: электродноактивный компонент - 0,98%, о-нитрофенилоктиловый эфир - 65,01%, поливинилхлорид - 33,01%.1. The composition of the membrane of the ion-selective electrode for determining cadmium ions containing an electrode-active component (EAA), a plasticizer, polyvinyl chloride (PVC) and a lipophilic additive, characterized in that octadecylamine (ODA) is used as the electrode-active component (EAA) and the composition has the following ratio of components : electrode active component — 0.98%, o-nitrophenyl octyl ether — 65.01%, polyvinyl chloride — 33.01%. 2. Состав по п. 1, отличающийся тем, что октадециламин в катионной форме с трийодкадматанионом образует ионный ассоциат, а мешающие катионы апробированных тяжелых металлов, образующих йодидные комплексы, в объектах анализа устранены введением 0,1 М NaF.2. The composition according to p. 1, characterized in that octadecylamine in cationic form with triiodocadmatanion forms an ionic associate, and interfering cations of proven heavy metals forming iodide complexes in the objects of analysis are eliminated by the introduction of 0.1 M NaF.
RU2019117807A 2019-06-07 2019-06-07 Cadmium-selective electrode RU2712920C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019117807A RU2712920C1 (en) 2019-06-07 2019-06-07 Cadmium-selective electrode

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019117807A RU2712920C1 (en) 2019-06-07 2019-06-07 Cadmium-selective electrode

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2712920C1 true RU2712920C1 (en) 2020-02-03

Family

ID=69625254

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019117807A RU2712920C1 (en) 2019-06-07 2019-06-07 Cadmium-selective electrode

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2712920C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03272447A (en) * 1990-03-22 1991-12-04 Nippon Parkerizing Co Ltd Cadmium ion selective electrode
RU2688951C1 (en) * 2018-07-17 2019-05-23 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук (ИОНХ РАН) Ion-selective electrode membrane for cadmium ions determination

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03272447A (en) * 1990-03-22 1991-12-04 Nippon Parkerizing Co Ltd Cadmium ion selective electrode
RU2688951C1 (en) * 2018-07-17 2019-05-23 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук (ИОНХ РАН) Ion-selective electrode membrane for cadmium ions determination

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
V.K. Gupta, М.Al. Khayat, А.K. Singha, М.K. PalNanoleveldetec-tionof Cd(II) usingpoly(vinylchloride) basedmembranesofSchiffbasesAnalyti-caChimicaActa 634 (2009) 36-43. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gupta et al. Pb (II) selective potentiometric sensor based on 4‐tert‐butylcalix [4] arene in PVC matrix
US6793789B2 (en) Reference electrode with a polymeric reference electrode membrane
Mashhadizadeh et al. New Schiff base modified carbon paste and coated wire PVC membrane electrode for silver ion
Mahajan et al. Mercury (II) ion-selective electrodes based on p-tert-butyl calix [4] crowns with imine units
US4211623A (en) Halide electrode
Gupta et al. A new Zn2+‐selective sensor based on 5, 10, 15, 20‐tetraphenyl‐21H, 23H‐porphine in PVC Matrix
Kuruoglu et al. Hydrogen ion-selective poly (vinyl chloride) membrane electrode based on a calix [4] arene
Soleymanpour et al. Coated wire lead (II)-selective electrode based on a Schiff base ionophore for low concentration measurements
Ensafi et al. Sensitive cadmium potentiometric sensor based on 4-hydroxy salophen as a fast tool for water samples analysis
Abbas Mercury (II) selective membrane electrode based on calix [2] thieno [2] pyrrole
RU2712920C1 (en) Cadmium-selective electrode
RU2716884C1 (en) Ion-selective electrode membrane for determination of phosphate ions in solutions
JP4005980B2 (en) Potentiometric ion selective electrode
Ganjali et al. All solid state (ASS) polymeric membrane sensor (PMS) for the monitoring of nanomolar nickel concentration
Faridbod et al. Highly selective and sensitive asymmetric lead microsensor based on 5, 5, dithiobis (2-nitrobenzoic acid) as an excellent hydrophobic neutral carrier for nano level monitoring of lead in real samples
Soleymanpour et al. New diamino compound as neutral ionophore for highly selective and sensitive PVC membrane electrode for Be2+ ion
Timofeev et al. Solid-contact ion-selective electrodes with copper hexacyanoferrate in the transducer layer
RU2315988C1 (en) Composition of the diaphragm of the ion-selective electrode used for determination of the ions of lead
Criscuolo et al. All-solid-state Reference Electrodes for analytical applications
Schwarz et al. Development of miniaturized potentiometric nitrate-and ammonium selective electrodes for applications in water monitoring
RU2428683C1 (en) Composition for membrane of ion-selective electrode for determining cadmium ions
Abu-Shawish et al. A comparative study of chromium (III) ion-selective electrodes based on N, N-bis (salicylidene)-o-phenylenediaminatechromium (III)
US8137520B1 (en) Chloride ion-selective electrode
Bocheńska et al. Lower Rim Substituted p‐tert‐Butyl‐Calix [4] arene. Part 15. Pb (II)‐Ion‐Selective Electrodes Based on p‐tert‐Butyl‐calix [4] arene Thioamides
Farrell et al. Photocured polymers in ion-selective electrode membranes. Part 5: Photopolymerised sodium sensitive ion-selective electrodes for flow injection potentiometry