RU2787466C1 - Composition of the membrane of a chemical sensor for strontium ions - Google Patents
Composition of the membrane of a chemical sensor for strontium ions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2787466C1 RU2787466C1 RU2022121298A RU2022121298A RU2787466C1 RU 2787466 C1 RU2787466 C1 RU 2787466C1 RU 2022121298 A RU2022121298 A RU 2022121298A RU 2022121298 A RU2022121298 A RU 2022121298A RU 2787466 C1 RU2787466 C1 RU 2787466C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- strontium
- membrane
- ions
- solutions
- chemical sensor
- Prior art date
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 229910001427 strontium ion Inorganic materials 0.000 title abstract description 15
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 239000002555 ionophore Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000000236 ionophoric Effects 0.000 claims abstract description 7
- HFSRCEJMTLMDLI-UHFFFAOYSA-N Sodium tetraphenylborate Chemical compound [Na+].C1=CC=CC=C1[B-](C=1C=CC=CC=1)(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 HFSRCEJMTLMDLI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- AWSUTSRUDKEWIO-UHFFFAOYSA-N cyclooctadecene Chemical compound C1CCCCCCCCC=CCCCCCCC1 AWSUTSRUDKEWIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- -1 strontium(II) ions Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004313 potentiometry Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 16
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 13
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 7
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 7
- DHEQXMRUPNDRPG-UHFFFAOYSA-N Strontium nitrate Chemical class [Sr+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O DHEQXMRUPNDRPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 5
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N Cesium Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 4
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000003983 crown ethers Chemical class 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 3
- 230000003334 potential Effects 0.000 description 3
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 description 3
- XTJFFFGAUHQWII-UHFFFAOYSA-N Dibutyl adipate Chemical compound CCCCOC(=O)CCCCC(=O)OCCCC XTJFFFGAUHQWII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- MMYYTPYDNCIFJU-UHFFFAOYSA-N calix[6]arene Chemical compound C1C(C=2)=CC=CC=2CC(C=2)=CC=CC=2CC(C=2)=CC=CC=2CC(C=2)=CC=CC=2CC(C=2)=CC=CC=2CC2=CC=CC1=C2 MMYYTPYDNCIFJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940100539 dibutyl adipate Drugs 0.000 description 2
- 230000002452 interceptive Effects 0.000 description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 159000000008 strontium salts Chemical class 0.000 description 2
- WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 1,2-dichloroethane Chemical compound ClCCCl WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYXYDEUDCVFFII-UHFFFAOYSA-N 1-nitro-2-[8-[8-(2-nitrophenyl)octoxy]octyl]benzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC=C1CCCCCCCCOCCCCCCCCC1=CC=CC=C1[N+]([O-])=O RYXYDEUDCVFFII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTHYXYOJKHGZJT-UHFFFAOYSA-N Rubidium nitrate Chemical class [Rb+].[O-][N+]([O-])=O RTHYXYOJKHGZJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M Silver chloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating Effects 0.000 description 1
- 229910001420 alkaline earth metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004164 analytical calibration Methods 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 1
- 239000012482 calibration solution Substances 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- WIYWHNCHXITUJU-UHFFFAOYSA-N methyl(6-methylheptoxy)phosphinic acid Chemical compound CC(C)CCCCCOP(C)(O)=O WIYWHNCHXITUJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 229920005597 polymer membrane Polymers 0.000 description 1
- 229910001414 potassium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- PWYYWQHXAPXYMF-UHFFFAOYSA-N strontium(2+) Chemical compound [Sr+2] PWYYWQHXAPXYMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к физико-химическим методам анализа жидких сред, в частности к потенциометрическому способу определения концентрации ионов стронция в растворах.The invention relates to physicochemical methods for the analysis of liquid media, in particular to a potentiometric method for determining the concentration of strontium ions in solutions.
Известны химические сенсоры для определения ионов стронция, где в качестве чувствительного вещества используется стронциевая соль моноизооктилового эфира метилфосфоновой кислоты (содержание в мембране 2,5-20,5 вес%), в качестве растворителя был выбран 1,2-дихлорэтан. Крутизна электродной функции сенсора =28,0±1 мВ/psr. Для описанного сенсора не представлены коэффициенты селективности к щелочным и щелочноземельным ионам металлов, а только указано что чувствительность к ионам стронция больше, чем ионам кальция, калия, цезия и др. [1]Chemical sensors are known for the determination of strontium ions, where strontium salt of methylphosphonic acid monoisooctyl ester is used as a sensitive substance (the content in the membrane is 2.5-20.5 wt%), 1,2-dichloroethane was chosen as a solvent. The steepness of the electrode function of the sensor =28.0±1 mV/psr. For the described sensor, the selectivity coefficients for alkali and alkaline earth metal ions are not presented, but it is only indicated that the sensitivity to strontium ions is greater than to ions of calcium, potassium, cesium, etc. [1]
Известен также ионселективный электрод на ионы стронция с полимерной мембраной нанесенной на графитовую матрицу. В качестве электродноактивного вещества был использован краун-эфир дитретбутил-дициклогексил-18-краун-6. Этот сенсор показывает линейную область концентраций калибровочного графика 1⋅10-5-1⋅10-1 М. Предложенный электрод показывает относительно хорошую селективность, к недостаткам вышеназванных сенсоров можно отнести невозможность работы в относительно кислых средах рН<3 [2].Also known is an ion-selective electrode for strontium ions with a polymer membrane deposited on a graphite matrix. Ditretbutyl-dicyclohexyl-18-crown-6 crown ether was used as an electrode active substance. This sensor shows a linear range of concentrations of the
Наиболее близким прототипом к предлагаемому техническому решению являются сенсоры на стронций с мембранными электродом на основе 5,11,17,23,29,35-Hexakis(1,1,3,3-tetramethylbutyl)-37,38,39,40,41,42-hexakis(carboxy methoxy)calix[6]arene с мембраной на основе ПВХ и пласификатором дибутиладипатом (ДБА) [3]. Основные рабочие характеристики: предел обнаружения 1,9⋅10-5 М; время отклика 15 мс; селективность к ионам Na - 2,5⋅10-2, K - 2,0⋅10-2, Са - 3,5⋅10-2.The closest prototype to the proposed technical solution are strontium sensors with a membrane electrode based on 5,11,17,23,29,35-Hexakis(1,1,3,3-tetramethylbutyl)-37,38,39,40,41 ,42-hexakis(carboxy methoxy)calix[6]arene with PVC-based membrane and dibutyl adipate (DBA) plasticizer [3]. Main performance characteristics: detection limit 1.9⋅10 -5 M; response time 15 ms; selectivity to Na ions - 2.5⋅10 -2 , K - 2.0⋅10 -2 , Ca - 3.5⋅10 -2 .
К недостаткам рассмотренных аналогов и прототипа можно отнести относительно невысокую селективность и недостаточный предел обнаружения. Из-за конструктивных особенностей сенсоров (тонкие слои ионофоров на графитовой матрице) приводят к нестабильности работы использованных ионофоров в составах чувствительных мембран. Как было показано выше, это также не позволяет получить высокую селективность стронциевых мембран по отношению к таким мешающим ионам щелочных металлов как -натрий, калий, рубидий и др.The disadvantages of the considered analogues and the prototype include relatively low selectivity and insufficient detection limit. Due to the design features of the sensors (thin layers of ionophores on a graphite matrix), the operation of the used ionophores in sensitive membranes is unstable. As shown above, this also does not make it possible to obtain high selectivity of strontium membranes with respect to such interfering alkali metal ions as sodium, potassium, rubidium, etc.
Технический результат заявленного изобретения - увеличение ресурса работы и улучшение параметров селективности химического сенсора при определении ионов стронция в растворах.The technical result of the claimed invention is to increase the service life and improve the selectivity parameters of the chemical sensor in the determination of strontium ions in solutions.
Указанный технический результат достигается тем, что в качестве стронцийселективного компонента чувствительной мембраны химического сенсора выбран 2,4,13,15-тетра-третбутил-икосагидро-5,8,11,16,19,22-гексаокса-дибензо[а,j]циклооктадецен (сокращенное название - бис-(3,5-ди-третбутилциклогексил)-18-краун-6).The specified technical result is achieved by the fact that 2,4,13,15-tetra-tert-butyl-icosahydro-5,8,11,16,19,22-hexaoxa-dibenzo[a,j] is selected as the strontium-selective component of the sensitive membrane of the chemical sensor cyclooctadecene (abbreviated name is bis-(3,5-di-tert-butylcyclohexyl)-18-crown-6).
Кроме этого указанный технический результат достигается также оптимальным, экспериментально апробированным соотношением компонентов чувствительной мембраны стронцийселективного сенсора, содержащим (весовые проценты): стронцийселективный компонент бис-(3,5-ди-третбутилциклогексил)-18-краун-6) (6-8%); липофильный компонет - тетрафенилборат натрия (4-7%); порошок поливинилхлорида (34-36%); пластификатор - 2-нитрофенилоктиловый эфир (51-54%).In addition, the specified technical result is also achieved by an optimal, experimentally tested ratio of the components of the sensitive membrane of the strontium-selective sensor, containing (weight percent): ; lipophilic component - sodium tetraphenylborate (4-7%); polyvinyl chloride powder (34-36%); plasticizer - 2-nitrophenyloctyl ether (51-54%).
Заявленное изобретение было апробировано в Санкт-Петербургском государственном университете на лабораторной базе Института Химии в режиме реального времени.The claimed invention was tested at St. Petersburg State University on the laboratory base of the Institute of Chemistry in real time.
При этом были использованы: иономер (Mettler Toledo S40) с входным сопротивлением 1011 Ом для измерения потенциалов ячейки. В качестве растворов для построения градуировочных графиков использовали растворы с концентрацией 10-1-10-7 моль л-1 Sr(NO3)2 (квалификация хч). Определение коэффициентов селективности для Sr-селективных сенсоров проводилось методом биионных потенциалов в смешанных растворах. Для этого использовались раствор 0,1М Sr(NO3)г и 0,01М растворы, содержащие мешающие ионы натрия, калия, рубидия, кальция, цезия: NaNO3, KNO3, RbNO3, Са(NO3)2, CsNO3 (квалификация чда).In this case, the following were used: an ion meter (Mettler Toledo S40) with an input resistance of 10 11 Ohm for measuring cell potentials. Solutions with a concentration of 10 -1 -10 -7 mol l -1 Sr(NO 3 ) 2 (chemically pure grade) were used as solutions for constructing calibration graphs. The selectivity coefficients for Sr-selective sensors were determined by the method of biionic potentials in mixed solutions. For this, a solution of 0.1M Sr(NO 3 )g and 0.01M solutions containing interfering ions of sodium, potassium, rubidium, calcium, cesium were used: NaNO 3 , KNO 3 , RbNO 3 , Ca(NO 3 ) 2 , CsNO 3 (qualification chda).
Пример 1. Для создания стронций селективного сенсора были изготовлены пленочные пластифицированные мембраны на основе краун-эфира бис-(3,5-ди-третбутилциклогексил)-18-краун-6). В процессе изготовления мембран к навеске порошка поливинилхлорида (ПВХ) - 900 мг, добавляли пластификатор 2-нитрофенилоктиловый эфир - 1350 мг, 150 мг бис-(3,5-ди-третбутилциклогексил)-18-краун-6), и липофильный компонент - тетрафенилборат натрия - 100 мг. Полученную смесь растворяли в 5.0-7.0 мл тетрагидрофурана (ТГФ). После тщательного перемешивания и частичного испарения растворителя смесь компонентов выливали в чашку Петри и помещали в эксикатор на 20-24 часа. Полученная, таким образом пленка имела толщину 250 - 300 мкм, из нее вырезали мембраны диаметром 12 мм и вклеивали с помощью ТГФ в торцы ПВХ-трубок. Таким образом, были получены стронцийселективные мембранные сенсоры. Электрохимическая измерительная ячейка имела следующий вид:Example 1. To create a selective strontium sensor, plasticized film membranes were fabricated based on crown ether bis-(3,5-di-tert-butylcyclohexyl)-18-crown-6). In the process of manufacturing membranes, to a weighed portion of polyvinyl chloride (PVC) powder - 900 mg, a plasticizer was added 2-nitrophenyloctyl ether - 1350 mg, 150 mg of bis-(3,5-di-tertbutylcyclohexyl) -18-crown-6), and the lipophilic component - sodium tetraphenylborate - 100 mg. The resulting mixture was dissolved in 5.0-7.0 ml of tetrahydrofuran (THF). After thorough mixing and partial evaporation of the solvent, the mixture of components was poured into a Petri dish and placed in a desiccator for 20-24 hours. The film thus obtained had a thickness of 250–300 μm; membranes 12 mm in diameter were cut out of it and pasted with THF into the ends of PVC tubes. Thus, strontium-selective membrane sensors were obtained. The electrochemical measuring cell had the following form:
Исследуемые растворы содержали концентрации 10-7-10-1 М Sr(NO3)2, а также использовались смешанные растворы нитратов стронция 0,1 М и растворы нитратов натрия, калия, кальция, цезия и рубидия (0,01 М) для определения коэффициентов селективности стронциевого сенсора. Измерения потенциалов ячеек осуществлялись с помощью высокоомного иономера - милливольтметра (Mettler Toledo S20). Времена установления стабильных значений потенциала в электродной ячейке составляли от 20 секунд до 1 минуты в разбавленных растворах солей стронция. Соли нитрата стронция имели квалификацию ХЧ, а нитраты натрия, калия, рубидия, кальция и цезия имели квалификацию ЧДА.The studied solutions contained concentrations of 10 -7 -10 -1 M Sr(NO 3 ) 2 , and also mixed solutions of 0.1 M strontium nitrates and solutions of sodium, potassium, calcium, cesium and rubidium nitrates (0.01 M) were used to determine selectivity coefficients of the strontium sensor. The cell potentials were measured using a high-resistance ionometer, a millivoltmeter (Mettler Toledo S20). The times for establishing stable potential values in the electrode cell ranged from 20 seconds to 1 minute in dilute solutions of strontium salts. Salts of strontium nitrate were classified as chemical pure, and nitrates of sodium, potassium, rubidium, calcium and cesium were qualified as analytical.
Пример 2. Тестирование изготовленных сенсоров с пленочными мембранами на основе краун-эфира бис-(3,5-ди-третбутилциклогексил)-18-краун-6) проводили в измерительной ячейке объемом 50 мл с хлорсеребряным электродом сравнения с 0.1 М раствором KCl.Example 2. Testing of fabricated sensors with film membranes based on crown ether bis-(3,5-di-tert-butylcyclohexyl)-18-crown-6) was carried out in a 50 ml measuring cell with a silver chloride reference electrode with 0.1 M KCl solution.
Серию измерений проводили в чистых растворах нитратов стронция. На Фиг. 1 показаны зависимости потенциала измерительной ячейки от логарифма (10-6-10-1 М) активности ионов стронция. Электродные функции сенсоров на стронций: 1 - сенсор с мембраной с минимальным содержанием ионофора (бис-(3,5-ди-третбутилциклогексил)-18-краун-6) - 6%; тетрафенилборат натрия - 4%; ПВХ - 36%; o-NPOE - 54%; сумма 6+4+36+54=100), 2 - сенсор с мембраной с максимальным содержанием ионофора (бис-(3,5-ди-третбутилциклогексил)-18-краун-6) - 8%; тетрафенилборат натрия - 7%; ПВХ - 34%; o-NPOE - 51%; сумма 8+7+34+51=100). Из представленных данных видно, что сенсоры с мембраной на основе краун-эфира бис-(3,5-ди-третбутилциклогексил)-18-краун-6) показывает очень хорошую чувствительность к ионам стронция с крутизной близкой к теоретической в 29±1 мВ/pSr и пределом обнаружения 3⋅10-6 М.A series of measurements was carried out in pure solutions of strontium nitrates. On FIG. 1 shows the dependences of the potential of the measuring cell on the logarithm (10 -6 -10 -1 M) of the activity of strontium ions. Electrode functions of sensors for strontium: 1 - sensor with a membrane with a minimum content of ionophore (bis-(3,5-di-tertbutylcyclohexyl)-18-crown-6) - 6%; sodium tetraphenylborate - 4%; PVC - 36%; o-NPOE - 54%;
Пример 3. Заявленное изобретение поясняется Таблицей 1, на которой представлены результаты определения коэффициентов селективности стронциевого сенсора с мембраной на основе краун-эфира бис-(3,5-ди-третбутилциклогексил)-18-краун-6).Example 3. The claimed invention is illustrated by Table 1, which shows the results of determining the selectivity coefficients of a strontium sensor with a membrane based on crown ether bis-(3,5-di-tertbutylcyclohexyl)-18-crown-6).
Параметры селективности у заявленного сенсора на ионы стронция существенно лучше, чем у сенсора, выбранного в качестве прототипа [3] - для ионов калия в 6 раз, для ионов натрия более чем в 10 раз, для ионов кальция в 3 раза, для ионов магния в 4 раза.The selectivity parameters of the claimed sensor for strontium ions are significantly better than those of the sensor selected as a prototype [3] - for potassium ions by 6 times, for sodium ions by more than 10 times, for calcium ions by 3 times, for magnesium ions by 4 times.
Пример 4. Для заявленного типа сенсоров была выполнена серия экспериментов по исследованию параметров, определяющих ресурс работы.Example 4. For the claimed type of sensors, a series of experiments was performed to study the parameters that determine the service life.
Три образца стронцийселективных сенсоров были периодически (интервал 3-7 дней) тестированы в растворах нитрата стронция (10-7-10-1 М) и было показано, что в течение 6-8 месяцев сохранялся наклон электродной функции в пределах 28±2 мВ/pSr, а предел обнаружения находился в интервале 2⋅10-6-4⋅10-6 М.Three samples of strontium-selective sensors were periodically (interval 3-7 days) tested in solutions of strontium nitrate (10 -7 -10 -1 M) and it was shown that within 6-8 months the slope of the electrode function was maintained within 28 ± 2 mV/ pSr, and the detection limit was in the range of 2⋅10 -6 -4⋅10 -6 M.
Результаты апробаций, как это подтверждено приведенными выше примерами, подтверждают увеличение ресурса работы и улучшение параметров селективности химического сенсора на ионы стронция. После проведения калибровок сенсоры на ионы стронция были использованы для измерения в ряде лабораторных сред, при этом погрешности измерений составляли 5-6%. Для растворов вблизи пределов обнаружения (10-5-10-6М), погрешность не превышала 15-20%.The results of testing, as confirmed by the above examples, confirm an increase in the service life and an improvement in the selectivity parameters of the chemical sensor for strontium ions. After the calibrations, the sensors for strontium ions were used for measurements in a number of laboratory environments, while the measurement errors were 5–6%. For solutions near detection limits (10 -5 -10 -6 M), the error did not exceed 15-20%.
Пример 5. В нашей работе были изготовлены сенсоры с двумя составами мембран соответствующими максимальному (8% вес.) и минимальному (6% вес.) Фиг. 1. Более низкие концентрации ухудшают такие параметры сенсора, как селективность и срок службы. Увеличение содержания основного компонента выше 8% не приводит к улучшению параметров электродной функции и является экономически неоправданным. Содержание вспомогательных компонентов варьировалось в выбранных нами пределах в зависимости от количества основного компонента (ионофора) и в сумме всегда составляло 100%.Example 5. In our work, sensors were manufactured with two membrane compositions corresponding to the maximum (8% wt.) and minimum (6% wt.) Fig. 1. Lower concentrations degrade sensor performance such as selectivity and lifetime. An increase in the content of the main component above 8% does not improve the parameters of the electrode function and is economically unjustified. The content of auxiliary components varied within the limits chosen by us depending on the amount of the main component (ionophore) and always amounted to 100% in total.
Технико-экономическая значимость заявленного изобретения состоит, как видно из примеров апробации, в возможности измерения концентрации стронция в пробе раствора в течение 5 мин с учетом подготовки пробы; возможно определение стронция в растворах в полевых условиях, т.к. портативный комплект для измерений состоит из сенсора на стронций, электрода сравнения, калибровочных растворов и иономера - общий вес комплекта составляет 3 кг.The technical and economic significance of the claimed invention consists, as can be seen from the approbation examples, in the possibility of measuring the concentration of strontium in a solution sample for 5 minutes, taking into account sample preparation; it is possible to determine strontium in solutions in the field, because The portable measurement kit consists of a strontium sensor, a reference electrode, calibration solutions and an ion meter - the total weight of the kit is 3 kg.
На сегодняшний день ионоселективные электроды (химические сенсоры) с заявленным составом мембраны не известны заявителю и автором ни из научной литературы, ни из патентных источников информации. Существенное увеличение ресурса работы заявленного изобретения, а также улучшение параметров селективности химического сенсора на ионы стронция приводит к увеличению точности и надежности результатов анализа, все эти новые и эффективные по сравнению с мировыми аналогами преимущества позволяют отнести заявленное изобретение к импортозаменяющим объектам техники.To date, ion-selective electrodes (chemical sensors) with the claimed composition of the membrane are not known to the applicant and the author either from the scientific literature or from patent sources of information. A significant increase in the service life of the claimed invention, as well as an improvement in the selectivity parameters of the chemical sensor for strontium ions, leads to an increase in the accuracy and reliability of the analysis results, all these new and effective advantages compared to world analogues make it possible to classify the claimed invention as an import-substituting technical object.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:Sources of information taken into account in the examination:
1. Авторское свидетельство №SU 987499 Состав мембраны ионоселективного электрода для определения ионов стронция1. Copyright certificate No. SU 987499 The composition of the membrane of the ion-selective electrode for the determination of strontium ions
2. Gunwanti Negi, Anita S. Goswami-Giri, Potentiometric Graphite Coated Electrode Based on Ditertbutyl-cyclohexanol8crown6 for Detection of Strontium (II) Ions, Analytical Chemistry Letters, 2018. 8:1, p.p. 25-34.2. Gunwanti Negi, Anita S. Goswami-Giri, Potentiometric Graphite Coated Electrode Based on Ditertbutyl-cyclohexanol8crown6 for Detection of Strontium (II) Ions, Analytical Chemistry Letters, 2018. 8:1, p.p. 25-34.
3. Vinod K. Gupta, R. Ludwig, S. Agarwal, Strontium(II) sensor based on a modified calix[6]arene in PVC matrix, journal of the Japan Society for Analytical Chemistry, 2005. 21(3):293-6 (прототип).3. Vinod K. Gupta, R. Ludwig, S. Agarwal, Strontium(II) sensor based on a modified calix[6]arene in PVC matrix, journal of the Japan Society for Analytical Chemistry, 2005. 21(3):293 -6 (prototype).
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2787466C1 true RU2787466C1 (en) | 2023-01-09 |
Family
ID=
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU987499A1 (en) * | 1981-07-13 | 1983-01-07 | Институт Неорганической Химии Ан Латвсср | Ion selective electrode membrane composition for determination of strontium ion activity |
| JP2000121602A (en) * | 1998-10-13 | 2000-04-28 | Nof Corp | Ion activity measuring sol-gel sensitive membrane and measuring device |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU987499A1 (en) * | 1981-07-13 | 1983-01-07 | Институт Неорганической Химии Ан Латвсср | Ion selective electrode membrane composition for determination of strontium ion activity |
| JP2000121602A (en) * | 1998-10-13 | 2000-04-28 | Nof Corp | Ion activity measuring sol-gel sensitive membrane and measuring device |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Vinod K. Gupta, R. Ludwig, S. Agarwal, Strontium(II) sensor based on a modified calix[6]arene in PVC matrix, journal of the Japan Society for Analytical Chemistry, 2005. 21(3):293-6. Gunwanti Negi, Anita S. Goswami-Giri, Potentiometric Graphite Coated Electrode Based on Ditertbutyl-cyclohexanol8crown6 for Detection of Strontium (II) Ions, Analytical Chemistry Letters, 2018. 8:1, p.p. 25-34. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Rounaghi | Selective uranyl cation detection by polymeric ion selective electrode based on benzo-15-crown-5 | |
| Mahajan et al. | Mercury (II) ion-selective electrodes based on p-tert-butyl calix [4] crowns with imine units | |
| Chen et al. | Calixarene derivatives as the sensory molecules for silver ion-selective electrode | |
| Ganjali et al. | Cu (II)-all solid state sensor ion selective electrode (ASS-ISE) with a nano-molar detection limit and its use for the analysis of waste water samples | |
| Cunningham et al. | Sodium-selective membrane electrode based on p-tert-butylcalix [4] arene methoxyethylester | |
| Eren et al. | Potentiometric monitoring of cobalt in beer sample by solid contact ion selective electrode | |
| Coldur et al. | All-solid-state polyvinyl chloride membrane lithium-selective electrode with improved selectivity and its application in serum lithium assay | |
| AU2001247614A1 (en) | Lithium ion-selective electrode for clinical applications | |
| Soleymanpour et al. | Coated wire lead (II)-selective electrode based on a Schiff base ionophore for low concentration measurements | |
| Abbas | Mercury (II) selective membrane electrode based on calix [2] thieno [2] pyrrole | |
| Ensafi et al. | Sensitive cadmium potentiometric sensor based on 4-hydroxy salophen as a fast tool for water samples analysis | |
| Hassan et al. | Mercury (II) ion-selective polymeric membrane sensors for analysis of mercury in hazardous wastes | |
| RU2787466C1 (en) | Composition of the membrane of a chemical sensor for strontium ions | |
| Esmaelpourfarkhani et al. | Construction of a new aluminum (III) cation selective electrode based on 12-crown-4 as an ionophore | |
| Ermolenko et al. | Thallium-selective sensor with a membrane based on Tl 4 HgI 6 ionic conductor | |
| US8137520B1 (en) | Chloride ion-selective electrode | |
| Dalkıran et al. | A novel lariat crown compound as ionophore for construction of a mercury (II)-selective electrode | |
| EP2316017A1 (en) | Use of polyoxyalkylene nonionic surfactants with magnesium ion selective electrodes | |
| Abu-Shawish et al. | A comparative study of chromium (III) ion-selective electrodes based on N, N-bis (salicylidene)-o-phenylenediaminatechromium (III) | |
| RU2315988C1 (en) | Composition of the diaphragm of the ion-selective electrode used for determination of the ions of lead | |
| KR20180044040A (en) | Ion sensors for sensing multiple ions in blood | |
| Ardakani et al. | Silver (I)-selective coated-wire electrode based on an octahydroxycalix [4] arene derivative | |
| Garifzyanov et al. | Synthesis, transport, and ionophoric properties of α, ω-biphosphorylated azapodands: VI. New cesium-selective electrodes based on the phosphorylated azapodands | |
| Kenny et al. | Siloxene as Chemiluminescent Indicator in Chromate Titration for Determination of Lead | |
| Ardakani et al. | Thiocyanate ion-selective PVC membrane electrode based on N, N′-ethylene-bis (4-methylsalicylidineiminato) nickel (II) |