SU842545A1

SU842545A1 - Мембрана электрода,селективногоК иОНАМ КАльци

Info

Publication number: SU842545A1
Application number: SU782624085A
Authority: SU
Inventors: Лариса Даниловна Ковальчук; Лев Абрамович Барский; Александр Григорьевич Родичев
Original assignee: Северо-Кавказский Горно-Металлурги-Ческий Институт
Priority date: 1978-06-05
Filing date: 1978-06-05
Publication date: 1981-06-30

Description

Изобретение относится к ионометрии, в частности к контролю активности ионов кальция в водных растворах, и может быть использовано в обогатитель- . ном переделе, гидрометаллургии и т.д. ⁵Известен жидкий ионообменный электрод на основе додецилфосфата кальция, растворенного в диоктилфосфате си.

Измерение с этим электродом требу- .. ет пробоотбора, смешивания взятой про- ^υбы с буферным раствором определенного состава, что усложняет проведение анализа. Кроме того, наблюдающийся дрейф потенциала во времени снижает воспроизводимость электродной функции. ’5

Наиболее близким к предлагаемому является ионоселективный электрод, мембрана которого включает электродноактивный материал и полистирол в качестве инертного наполнителя. 20

Мембрана выполнена из фосфонированной полиэтиленовой пленки в каль циевомагниевой форме с содержанием фосфорных групп 0,01-3 вес.%. Калибровочный график электрода имеет угловой коэффициент 22 мв в области концентрации Са¹* + м|⁺(10 -1О‘*М)С2] .

Недостатком данного электрода яв только в присутствии магния. Устранение влияния ионов магния достигается добавлением к исследуемой пробе •диэтиламина при pH 12,3. Этот метод громоздок и мало пригоден для прямого определения ионов кальция. Кроме того, требуется частая калибровка из-за плохой стабильности потенциала.

Цель изобретения - непрерывное определение ионов кальция в водных растворах электролитов.

Цель достигается тем, что в известном ионоселективном электроде, мембрана которого включает электродноактивный материал и полистирол в качестве инертного наполнителя, в качестве электродоактивного материала используется синтезированная соль из борнокислого лантана и сернокислого кальция при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Борнокислый лантан и сернокислый кальций 60-65

Полистирол 40-35

В основе синтеза соли LaBO^CaSO^ лежит явление изоморфизма, отвечающее таким критериям, как близость ионных радиусов исходных солей, их химическая индифферентность, а также единство кристаллохимических структур.

ляется то, что измерение активности кальцийсодержащих ионов возможно 30

Для получения катионной функции необходимо иметь избыток аниона, который надо скомпенсировать положительным зарядом. Так, при замещении иона SO^Ha ион ВО^возникает избыточный заряд на SOj , который компенсируется положительно заряженными ионами каль ция из раствора.

Получают предлагаемой состав следующим образом.

Исходные соли La.(NQ₉)₉H СаС1_г в со-.отношении 99-1% осаждают Na_a В0₃+ ⁰ полученный осадок промывают , _v высушивают, измельчают и просеивают через сито 500-600 мкн. Синтезированную соль в количестве -63 — 64% смешивают с 37 - 36% по- 15 листирола, растворенного в толуоле. Полученную массу тщательно перемешивают, выливают на гладкую поверхность, сушат. Затем полученную мембрану толщиной 0,1 мм приклеивают к полиэтиленовой трубке раствором полистирола в толуоле. Внутрь корпуса заливают приэлектродный раствор смеси, содержащей 0,1 М сернокислого натрия и 0,1 М хлористого натрия и вставляют хлорсеребряный токоотводящий элемент. Приготовленный электрод перед употреблением вымачивают в течение 2-х дней в растворе Ю^М CaCl^,.

Электродные характерйстики ионосе- . лективного электрода исследуют компен сационным методом измерения ЭДС элемента:

NaCai^dbO^ CaSOjtkte, AgC-C/Ag

Зависимость ЭДС элемента от логарифма концентрации ионов кальция линейна, градиент кальциевой функции составляет 20 мВ/р Са®·* и сохра— ¹ 40 няется в течение 90 сут в диапазоне

1-5*10^_,*М. Время выхода на равновесный электрохимический потенциал составляет 0,5 мин.

Присутствие ионов калия, натрия, щелочноземельных металлов, а также хлора, сульфат-иона, гидрокарбоната при pH 7-10,5 практически не мешает определению иона кальция.

Предлагаемая мембрана ионоселек тивного электрода позволит проводить непрерывное измерение концентрации иона кальция в диапазоне 1-5*10 р! при температурах 10-40°С.

Claims

Изобретение относитс к ионометрии в частности к контролю активности ионов кальци в водных растворах, и может быть использовано в обогатительном переделе, гидрометаллургии и т.д. Известен жидкий ионообменный элект род на основе додецилфосфата кальци , растворенного в диоктилфосфате CljИзмерение с этим электродом требует пробоотбора, смешивани вз той про бы с буферным раствором определенного состава, что усложн ет проведение ана лиза. Кроме того, наблюдающийс дрейф потенциала во времени снижает воспроизводимость электродной функции. Наиболее близким к предлагаемому вл етс ионоселективный электрод, мембрана которого включает электродко активный материал и полистирол в качестве инертного наполнител . Мембрана выполнена из фосфонированной полиэтиленовой пленки в кальциевомагниевой форме с содержанием фосфорных групп 0,01-3 вес.%. Ксшибровочный график электрода имеет угловой коэффициент 22 мв в области концентрации Са + М|(10-10 М)С2 . Недостатком данного электрода вл етс то, что измерение активности кальцийсодержащих ионов возможно только в присутствии магни . Устранение вли ни ионов магни достигаетс добавлением к исследуемой пробе диэтиламина при рН 12,3. Этот метод громоздок и мало пригоден дл пр мого определени ИОНОЕ кальци . Кроме того, требуетс часта капибровка из-за плохой стабильности потенциала. Цель изобретени - непрерывное определение ионов кальци в водных растворах электролитов. Цель достигаетс тем, что в известном ионоселективном электроде, мембрана которого включает электродноактивный материал и полистирол в качестве инертного наполнител , в качестве электродоактивного материала используетс синтезированна соль из борнокислого лантана и сернокислого кальци при следующем соотношении компонентов, вес.%: Борнокислый лантан и сернокислый кальций60-65 Полистирол40-35 В основе синтеза соли LaBOjCaSO,j лежит вление изоморфизма, отвечающее таким критери м, как близость ионных радиусов исходных солей, их химическа индифферентность, а также единство кристаллохимических структур. Дл получени катионной функции необходимо иметь избыток аниона, кЬто1 1й надо скомпенсировать положительным зар дом. Так, при замещении иона ион ВО возникает избыточный за р д на 50 , который компенсируетс положительно зар женными ионами кгшь ци из раствора. Получают предлагаемлй состав слеpytaHfiM образом. Исходные соли 1а(МО)и CaCI,j в с отношении 99-1% осаждают Naj BOj Ма5Л полученный осадок промывают NaSO , высушивают, измельчают и просеивают через сито 500-600 мкн. Синтезированную соль в количестве -63 64% смешивают с 37 - 36% полистирола , растворенносо в толуоле. Полученную массу тщательно перемешивают , выливают на гладкую поверхность , сушат. Затем полученную мембрану ТОЛ1Ф1НОЙ 0,1 мм приклеивают к полиэтиленовой трубке раствором поли стирола в толуоле. Внутрь корпуса заливают приэлектродный раствор смес содержащей 0,1 М сернокислого натри и 0,1 М хлористого натри и вставл ю хлорсеребр ный токоотвод щий элемент . Приготовленный электрод перед употреблением вымачивают в течение 2-х дней в растворе CaCl Электродные характеристики ионосе лективного электрода исследуют компе сационным методом измерени ЭДС элемента: Ag/AgfCt, NajbOj NaCaH2oibO.Ca&OjiKt-e, Зависимость ЭДС элемента от логарифма концентрации ионов кальци линейна, градиент кальциевой функции составл ет 20 мВ/р Са- и созфан етс .в течение 90 сут в диапазоне . Врем выхода на равновесный электрохимический потенциал составл ет 0,5 мин. Присутствие ионов кали , натри , щелочноземедьных металлов, а также хлора, сульфат-иона, гидрокарбоната при рН 7-10,5 практически не мешает определению иона кальци . Предлагаема мембрана ионоселективного электрода позволит проводить непрерывное измерение концентрации иона кальци в диапазоне 1-5«10 М при температурах 10-40°С. Формула изобретени Мембрана электрода, селективного к ионам кальци , в.ключающа электродноактивный материал и полистирол в качестве инертного наполнител , о тличающа с тем, что, с целью непрерывного определени ионов кальци в водных растворах электролитов, в качестве электродноактивного материала используют синтезированную соль из борнокислого лантана и сернокислого кальци при следующем соотношении компонентов,вес.%: Борнокислый лантан и сернокислый кальций60-65 Полистирол40-35 Источники информацииJ, прин тые во внимание при экспертизе 1.Хул ницкий А. и др. Использование жидких ионоселективных электродов дл определени кальци и нитрат-ионов в природных водах. - Журнал аналитической химии. 1977, вып, 4, с. 625.
2.Авторское свидетельство СССР № 515060, кл. G 01 N 27/30, 1976 (прототип).