В.М. Иванов, К.А. Семененко, Г.В. Прохорова, Е.Ф. Симонов - Натрий (Аналитическая химия элементов) (1108930), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Описана конструкция натрий-селективного электрода с гетерогенной катионселективной мембраной, з которой в качестве связующего агента для Амберлита !В 120 использована эпоксидная смола. ]852]. Г!остоянное значение потенциала электрода достигается через. 5 мин и сохраняется в течение 6 ч. Можно определять натрий при концентрации (0,2 М. Известен натрий-селективный электрод на основе мембраноактивного комплексона (!) ]585]. Электрод селективен относительно натРия в пРисутствии ионов щелочных и щелочноземельных металлов.
Электродная функция выполняется в интервале р5]а 1 — 4. Недостатком электрода является малая продолжительность жизни — от 2 недель до 2 месяцев. В дальнейшем на основе этого лиганда, но с использованием других растворителей — пластификаторов — были созданы электроды с лучшими характеристиками ИЗ, 301]. В качестве пластификатора использовали дибутилфталат. Состав мембраны: 24% поливинилхлорида, 71,2% дибутилфталата, 3,9% лиганда. Срок жизни алектрода 6 месяцев. Характеристики мембран позволили использовать алектрод в биологических анализах сыворотки крови и цельной крови. Постоянное значение потенциала электрода при перенесении его из водного раствора хлорида натрия в сыворотку устанавливается в течение 5 — 7 мин и не изменяется более чем на 1 — 2 мВ в течение двух первых часов. Для определения натрия в сыворотке крови или цельной крови электрод выдерн<ивают в анализируемом образце в течение 20— 30 мин, затем градуируют его по водным растворам хлоркда натрия с моляльной концентрацией 0,05; 0,1 и 0,2.
По полученным данным строят график зависимости Е = / (]я тк ш) и, измерив потенциал электрода в сыворотке или крови, находят содержание натрия. Разработали электрод (301] на основе мембраноактивного комплексона другого строения (П), впервые использованного в работе (787]. Концентрация лиганда в мембране была равна 0,05 и 0,1 моль/кг растворителя. В качестве растворителей-пластификаторов использовали дибутилфталат, дигексилсебаципат и 2-нитро-ицимол. Время установления постоянного значения потенциала 2 — 3 мил при концентрации ЯаС! от 0,01 до 4,5 т и 5— 10 мин при более низких концентрациях.
Коэффициент селектив- ности Кк м~ (М+ = — К, 5]Н~, !л) мало зависит от природы пластификатора, практически одинаков в присутствии ионов калия (5.10 г) и аммония (2,5 10 г) и несколько ниже (1,5 10 а) в присутствии лития. Из двухзарядных катионов наименьшее влияние оказывает кальций (Кк~с = 3 10 '). Электроды с мембраной на основе дибутилфталата и дигексилсебацината пригодны для работы в интервале РН 2,5 — 10, а электрод на основе 2-нитро-и-цимола — в интервале РН 3 — 10. Особых преимуществ по сравнению со стеклянными эти электроды не имеют, но их можно применять в тех случаях, где исключено использование стеклянного электрода.
Применение ионометрии. Ионометрию применяют для определения натрия в воздухе над океаном И46], природных водах И4, 28, 87 88, 112 — 114, 759, 776, 796], особо чистой воде И256], сточных водах животноводческих комплексов с высокой степенью загрязненности 2 — 136 г/л органических и 0,6 — 31 г/л неорганических веществ) 332], воде, циркулирующей в промышленной установке И263], почвах Иб, 210, 346] и почвенных растворах [346], солях натрия [927], карналлнте [441], глиноземе [746, 1217], алюмосиликатах и кремневой кислоте И182], минералах-ортофосфатах [710], солях органических кислот [580], многокомпонентных соленых растворах [473], двойной аммонийной соли вольфрама [303], сульфатных щело'- ках целлюлозно-бумажной промыпгленности при реальных температурах без охлаждения И41], в поглотительных растворах сероочнстки [90], в черной металлургии [812].
Довольно подробно освещается применение натрий-селективных электродов для определения натрия в биологических объектах И82, 334]. Натрий определяют в золе кремневой кислоты с помощью катионселективного электрода 78137У И209]. При рН 6,0 -Е 0,2 (26 ~ ~ 1' С) между измеренным потенциалом ячейки Е (мВ) и логарифмом концентрации натрия (Я) в мкг/мл существует зависимость Ю =0,0203 Ь' -+ 2,914.
Метод пригоден для определения натрия в присутствии 2-кратного избытка кальция и желева(П1). Мешают, выэывая погрегпность до 400%, аммоний и калий, слабо мешают (погрешность 2 — 10%) 2-кратные избытки алюминия и лития. К 10,0 г воля с рН 2,0 — 3,0 прибавляют около 40 мл воды, смесь пропускают через колонку емкостью 50 мл, ваполвенную Дауекс 1 Х 8 (20 — 50 меш) в ОН-форме, со скоростью 4 мл/(смт.мин). Смывают 150 мл вады, повышая скорость до 14 — 15 мл/(смт мин), вводят воду до получения 230 мл влюата.
Если рН ) 6,2, то добавляют 0,01 — 0,05 М Нг80, до рН 6,2 + 0,2 и равбавляют водой до 250 мл. Аликвотную часть раствора йспольвуют для намерения потенциала влектрода. Расхождение ревультатов определения 12,1 — 333,8 мкг/мл натрия с данными фотометрив пламени 5,7% отн. Натрий определяли в концентрированных растворах, используемых в автоматических проточных системах [617]. Типичный состав растворов. "2,1 — 2,6 М ЯаОН1 0,4 — 0,7 М )т[ат8; 0,2 — 0,5 М 5[ахСОв и небольшие количества Хат8хОв и 5[ат80ю Иа наученных авторами электродов (Ог(оп 94-11А, Вас)(оше(ег 6502, Вес)сшап 39278, РМПрэ С 15 и электрод с катионообменной мембраной Регшар]ех С20) наиболее пригодным окаэался натрий-селективный электрод Над(оше(ег С 502.
На его основе сконструирована проточная ячейка для определения натрия в указанных выше растворах после разбавления 1 М раствором карбоната аммония и соотношении 1: 20. Относительное стандартное отклонение при определении от 1,00 до 5,00 М натрия составляет 0,007 — 0,005. В природных водах с рН > 6 (более кислые воды предварительно нейтрализуют газообразным аммиаком по нейтральному красному) при соотношении числа эквивалентов (Са + Мд)/5[а ~(6 можно определить от 3,67 до 163,7 мг-экв/л натрия И14]. Ионнуго силу рассчитывают по результатам сокращенного аналиаа воды.
Среднее отклонение от реэультатов стандартного гравиметрического метода определения натрия в форме натрийцинкуранилацетата ~2%. Для определения натрия в А)гОе (и материалах нв его основе) [1039[ навеску пробы растворяют в платиновом тигле в НеРОм нагревают до появления белых паров, переносят в колбу вместимостью 100 мл, прибавляют 10 мл 60%-ного втвнолвмина, рвебавляют водой до метки. Оптимальное эначевие рН 0,6. При содержании натрии до 0,1% отяосительное стандартное отклонение 0,01— 0,04.
Предложена методика быстрого определения свободного и свяванного оксида натрия в высокочистом реактивном глиноземе [623]. Нввеску пробы 1 г обрабатывают 100 мл воды, кипятят при перемешивавии 5 мин, прибавляют 10 — 15 капель триэтаноламина для предотвращения вэаимодействия натрия и алюмияин и равбввлягот до 100 мл.
После перемешввания и отстаивания проврачвый раствор переносят в стаканчик и ивмеряют рХа с помощью стеклянного натрий-селективного электрода. Для определения общего содержания оксида натрия 0,2 — 0,3 г иамельченной пробы обрабатывают смесыа НС10г и ПР, ватем дистиллированной водой, прибавляют 1 — 2 кыши конц. НС1, встряхивают, нагревают 10 мив, рввбавляют до 100 мл. К 10 мл полученного раствора прибавляют триетвноламвя, рввбавляют до 25 мл и ивмеряют рХа. Содержание свяэанного оксида натрия находят по равности.
Метод применен для образцов с общим содержанием оксида натрия от 0,0065 до 0,2540% и содержанием свободного оксида натрия от 0,0021 до 0,0480%. Результаты согласуются с данными фотометрии пламени. Проточныеячейки для определения натрия. На основе ионоселективных электродов сконструированы проточные ячейки для определения натрия. Описана проточная ячейка, снабженная компьютером, для одновременного определения натрия и калия [751]. Для определения натрия испольэуют стеклянный электрод Оьйоп 94-11. Определение проводят прн температуре 24,5' С, соэдавая ионную силу 0,50 М раствором М8804 Для определения 10 в — 5% натрия в потоке в присутствии 0,25% полиакрнламида и 0,5% ПАВ на основе сульфонатов использовали электрод фирмы ОНоп [693]. За 1 ч можно выполнить до 20 определения.
Коэффициент корреляции с данными фотометрии пламени 0,98. Установлено, что ошибки определения низких концентраций натрия в потоке уменьшаются при увеличении скорости потока непосредственно вблизи детектора [718]. Предложена конструкция детектора со специальной формой канала для ввода пробы, поэволяющая реэко увеличить скорость потока вблиэн чувствительного элемента беэ увеличения общей обменной скорости протекания пробы.
Предел обнаружения натрия 0,13 нг/мл при скорости потока выше 150 мл/мин. С увеличением скорости потока при определении натрия в проточной ячейке уменьшается также ошибка, связанная с выщелачнванием лития иэ стекла электрода [774]. 11а основе электрода Ог(оп 96-11 разработано автоматическое устройство для определения натрия в сточных и природных водах с производительностью 20 проб в ч. Предел обнаружения натрия 0,1 мкг/мл, стандартное отклонение (10% И144].
Автоаналиэатор с натрий-селективным электродом Вес[сжав 39278 испольэовали для определения натрия в речных и минеральных водах [1274]. При скорости потока 3,90 л/мин и отношении объемов проба: промывной раствор = 1: 3 производительность 20 проб в ч. Стандартное отклонение (2,2% для интервала концентраций натрия 1,4 — 1400 мкг/мл. Определению мешает более чем 10-кратный избыток калин. Для устранения мешающего влияния К и Н в качестве промывного раствора рекомендуется смесь 2,5% ХНа и 5% ВаС]2, При анализе сильноминерализованных вод мешающее влияние магния устраняют с помощью промывного раствора, содержащего ХНн.
[ч[НАХОа н ЭДТА. Стеклянный натрий-селективный электрод ЭСЛ-51-04 применен в датчике автоматической станции и в переносном датчике для определения натрия в поверхностных водах. Градуировочный график устойчив в течение месяца, хотя уже через 3 дня злектрод покрывается солями. Электрод рекомендуется градуировать по раствору хлорида натрия с р]ч[а 1 — 3. Козффнциент автокорреляции через 1 ч — 0,99, через 2 ч — 1,00, через 3 ч — 0,20. Максимальное расхождение с данными фотометрии пламени — 17%, минимальное— 2% [88]. Установлено, что при определении 1 — 10 мзкв/л натрия с помощью злектрода ЭСЛ-51-Г-04, предварительно выдеряеанного в течение 8 ч в 0,1 М растворе ХаС[, стандартное отклонение ~0,11 мзкв/л для метода эталонных растворов и +0,16 мэкв/л для метода добавок [759!.
Для автоматического определения рЯа после подщелачивания кислых водных растворов пропусканием через анионообменные фильтры (АВ-17), регенерируемые растворами 5[На и Ва(ОН)2, применен электрод ЭСЛ 51-05 Н83!. Потенциометрическое титроваиие. Натрий-селективные злектроды применяются и для потенциометрического титрования. Потенциометрическим титрованием с мембранным электродом на основе поливинилхлорида или трикрезилфосфата определяли натрий с погрешностью (1% в ЯаОН, ХааСОв, 5[аНСОа, Ха28102 и г[ааВ,О, [927!.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
