ionometria

23

Таблица 1.

Ионы ирнообменников и «нейтральных переносчиков» некоторых ИСЭ

N!! п/п	Формула активного центра	Определяемый
		ион
1	vvv\/v О, Р ~ О.	Ca+L
	~O/ ,О

2~O'p'/O Са+2

~o/ 'о·

3		~О..... р~О			Ca+L
		-@-О/		'0-
4	N{	~~ R I+			NОз-, BF4-
5		Fe [фен]з +L			СI04-
6	~~+О С о				NОз-
	(CH3)2N		~(СНз)2
7	0=<1'0-'10:0				к+
		OVO~

полизфир'(kpayh-эФир)

Высокая селективность ИСЭ на основе макроциклических

«нейтральных переносчиков» обусловлена соответствием размера внутренней полости молекулы диаметру

определяемого иона. Попадающие во внутреннюю полость

определяемые ионы удерживаются в ней за счет ион­

дипольных взаимодействий. Так, созданный на основе

валиномицина калийселективный элекrpод пригоден для определения калия в присутствии 1О4 -кратного избытка ионов

натрия.

В настоящее время жидкостные элекrpоды изготавливают

на основе пленочных пластифицированных мембран. При их

изготовлении в смесь для получения полимерной пленки добавляют злектродноактивное вещество и органический растворитель. Диски полученной мембраны приклеивают к

http://www.mitht.org/forum

24

цилиндрическому корпусу электрода. Большинство таких электродов имеет внутренний электрод сравнения и внутренний водный раствор и конструктивно не отличаются от

других электродов (сравните со стеклянным).

3.3. ГА30ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ

и ФЕРМЕНТНЫЕ

ЭЛЕКТРОДЫ

Принципиальное отличие этих электродов от обычных

ионоселективных - использование промежуточной химической

реакции. В результате реакции из определяемого вещества

образуются ионы, конце,нтрация которого может быть

измерена соответствующим ионоселективным электродом.

Электрод этого типа (рис.6.) является комбинированным датчиком, конструктивно объединяющим ионоселективный и вспомогательный электроды, небольшой объем

ГI~омежуточного (внутреннего) электролита и газопроницаемую

мембрану (или воздушную прослойку)

1

Рис. 6. Схема газоселективного электрода 1- анализируемый раствор; 2- газопроницаемая

мембрана; 3- ионоселективный электрод; 4- электрод

сравнения; 5- внутренний раствор.

Действие газочувствительных электродов основано на

протекании реакции с участием газов, например,

NНз + Н20 ~ NH4+ + ОН-

http://www.mitht.org/forum

25

CI2 + Н20 <=> Н+ + CI- + HOCI

S02 + Н20 <=> Н+ + НSОэ- и др.

Ферментные электроды - это датчики, в которых

ионоселективный электрод покрыт пленкой, содержащей

фермент, способный вызвать реакцию органического или неорганического вещества (субстрата) с образованием веществ (ионов, молекул), на которые реагирует электрод. В

основе работы электрода лежит ферментативная реакция:

Определяемое вещество	Ион (молекула)
(субстрат)	Фермент ..

в результате этой реакции образуется частица, обусловливающая отклик электрода. Поэтому за изменением

ееконцентрации можно проследить с помощью

ионоселективного электрода. Селективность ферментных элеКТРОДО9 очень высока, поскольку каждый фермент

катализирует только какую-то определенную реакцию. В

таблице 2 приведены примеры использования ферментных

электродов.

				Таблица 2
	Применение ферментных электродов
Субстрат	Фермент	Электрохим		Индикаторный
		активная		электрод
		частица
Пенициллин	Пенициллиназа	н+		Стеклянный
				pH-чувствит.
Мочевина	Уреаза	NH/		Стеклянный
				NH4+-чувствит.
		NНз		NНэ-газовый
Муравьиная	JUlкогольоксидаза	С02		С02-газовый
кислота
Глюкоза	Глюкозооксидаза	н+		Стеклянный
				pH-чувствит.
Фосфат-ион	Щелочная	02		Платиновый
	фосфатаза

http://www.mitht.org/forum

26

4. ОСНОВНЫЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ИСЭ

Прямая потенциометрия с ИСЭ (ионометрия) представляет собой один из наиболее простых, надежных и

дешевых методов анализа водных растворов и хорошо

растворимых в водных растворах компонентов.

Одной из наиболее широких областей применения

ионометрии

являются гидрохимические исследования

объектов окружающей среды. Это в первую очередь

определение концентраций катионов в различных водах. Ионометрия широко используется для контроля минерального сырья, почв, технологических растворов, сбросных сточных

вод в медико-биологических исследованиях.

Различные ИСЭ широко используют при изучении химических равновесий (определении констант устойчивости комплексных соединений, произведений растворимости и др.).

ИСЭ используют таюке для изучения кинетики химических реакций.

б.РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1.Никольский БЛ., Матерова Е.А. Ионоселективные электроды.- Л.; Химия, 1980, С.239.

2.Справочник по физико-химическим методам

исследования объектов окружающей cpeдыl Под ред.

Арановича Г.И. - л.: Судостроение, 1979, С.4б4-469.

3.Камман К. Работа с ионоселективными электродами.­

М.: Мир, 1980, С.281.

4.Мидгли Д., Торренс К. Потенциометрический анализ

воды. - М.: Мир, 1980, С.б16.

б.Золотов Ю.А., Дорохова Е.Н., Фадеева В.И. и др. Основы аналитической химии - М.: Высшая школа,

1996.- 383 с.

http://www.mitht.org/forum