SU1124214A1 - Composition of ion-selective electrode membrane for determination of magnesium ions - Google Patents

Abstract

СОСТАВ МЕМБРАНЫ ИОНОСЕЛЕКТИВНОГО ЭЛЕКТРОДА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АКТИВНОСТИ ИОНОВ МАГНИЯ, вктаоч ющий мембраноактивное вещество и растворитель , отличающийс  тем, что, с целью повышени  селективности , в качестве мембраноактивного -вещества использовано комплексное , соединение магни  с фенантролином , модифицированное тетрафенил-. боратом, a вкачестве растворител  ортонитрофенилактиловый эфир при следующем соотношении компонентов, мас.%: Комплексное соединение магни  с фенантролином , модифицированное тетрафенилборатом ,0 Ортонитрофенилактиловый эфир ОстальноеCOMPOSITION OF MEMBRANE OF IONOSELECTIVE ELECTRODE FOR DETERMINING THE ACTIVITY OF MAGNESIUM IONS, Injecting a membrane-active substance and solvent, characterized in that, in order to increase the selectivity, the complex, magnesium compound with phenanthroline, modified tetraphylenylphenyl, is modified borate, a as a solvent ortonitrophenyl lactyl ester in the following ratio, wt.%: Magnesium complex compound with phenanthroline modified with tetraphenyl borate, 0 Ortonitrophenyl lactyl ether Rest

Description

0.10.1

щ- /g --гш-u- / g - fsh-

ФиНFinancial instrument

1one

Изобретение относитс  к методам физико-химического анализа, а точне к ионоселективным мембранным электродам , и может быть использовано дл  потенциометрических измерений активности ионов магни  в водных растворах с целью контрол  состава жидких сред в различных област х народного хоз йства, а также в медико-биологических исследовани х.The invention relates to methods of physico-chemical analysis, and more precisely to ion-selective membrane electrodes, and can be used for potentiometric measurements of the activity of magnesium ions in aqueous solutions in order to control the composition of liquid media in various areas of national economy, as well as in biomedical research x

Известен состав мембраны ионоселективного электрода дл  определени  жесткости воды, с помощью которого можно определ ть суммарную The composition of the membrane of the ion-selective electrode for determining the hardness of water is known, with which it is possible to determine the total

.2 концентрацию концентрацию ионов Са иMg2Ч11..2 concentration concentration of Ca and Mg2CH11 ions.

Недостатком данного электрода  вл етс  отсутствие селективности мембраны по иону магни , позтому определ ть его можно только при отсутствии в растворе Са .The disadvantage of this electrode is the lack of a selectivity of the membrane for the magnesium ion; therefore, it can be determined only in the absence of Ca in the solution.

Наиболее близок к предлагаемому состав мембраны ионоселективного электрода дл  определени  активности ионов магни , включающий мембраноактивное вещество и растворитель . Известньй магнийселективньй электрод используют дл  измерений внутриклеточной активности ионов магни « Жидка  мембрана этого электрода представл ет собой раствор 20%-ного нейтрального лиганда 1%-ного натри  тетрафенилбората в пропиленкарбонате 2j.Closest to the proposed membrane ion-selective electrode composition for determining the activity of magnesium ions, including a membrane active substance and a solvent. Lime magnesium selective electrode is used to measure the intracellular activity of magnesium ions. The liquid membrane of this electrode is a solution of a 20% neutral ligand of 1% sodium tetraphenylborate in 2j propylene carbonate.

Электрод характеризуетс  следующей селективностью к катиону магни  в присутствии р да посторонних ионов:The electrode is characterized by the following selectivity to the magnesium cation in the presence of a number of foreign ions:

Сёл Ig , 1,1 0,6 2,8 -0,1Sela Ig, 1,1 0,6 2,8 -0,1

Этот электрод не  вл етс  селективным к катиону магни  в присутствии даже соизмеримых количеств кальци . Тем более его нельз  примен ть дл  контрол  активности ионов магни  в растворах, содержащих значительный избыток ионов кальци  по сравнению с магнием. Кроме того, электрод не обладает селективностью в присутствии ионов лити  и водорода. Цель изобретени  - повышение селективности определени  активности ионов магни .This electrode is not selective for the magnesium cation in the presence of even comparable quantities of calcium. Moreover, it cannot be used to control the activity of magnesium ions in solutions containing a significant excess of calcium ions as compared with magnesium. In addition, the electrode does not have selectivity in the presence of lithium ions and hydrogen. The purpose of the invention is to increase the selectivity of determining the activity of magnesium ions.

4214242142

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в составе мембраны ионоселективного электрода дл  определени  активности ионов магни , вклю5 чающем мембраноактивное вещество и растворитель, в качестве мембраноактивного вещества использовано комплексное соединение магни  с фенантролином. модифицированное 10 тетрафенилборатом, а в качестве растворител - ортонитрофенилактиловый эфир при следующем соотношении компонентов, мас.%:This goal is achieved by the fact that the composition of the membrane of the ion-selective electrode to determine the activity of magnesium ions, including the membrane-active substance and solvent, used the complex compound of magnesium with phenanthroline as the membrane-active substance. modified 10 tetraphenylborate, and as a solvent - ortonitrophenylamine ether in the following ratio, wt.%:

Комплексное соединение J5 магни  с фенантролином , модифицированное те тфафенилборатом 0,5-1,0 Ортонитрофенилактиловый эфирОстальное 20 На фиг. 1 представлена калибровочна  крива  магнийселективного электрода на основе пред/гагаемого состава мембраны в стандартных растворах хлорида магни i на фиг. 2 25 то же 5 с посто нным фоном 0,1 МMagnesium complex compound J5 with phenanthroline, modified by tetraphenylborate 0.5-1.0 Ortonitrophenyl lactyl ester Remaining 20 FIG. Figure 1 shows the calibration curve of the magnesium selective electrode based on the pre / halogen composition of the membrane in standard solutions of magnesium chloride i in FIG. 2 25 the same 5 with a constant background of 0.1 M

NaCIj на фиг. 3 - то же, с посто нным фоном 0,01 М СаС.NaCIj in FIG. 3 - the same, with a constant background of 0.01 M CaC.

Мембрана представл ет собой раствор комплекса в растворителе, приjQ чем уменьшение содержани  комплекса ниже 0,5%, приводит к снижению селективности в присутствии посторонних ионов. Увеличение содержани  комплекса свыше 1% не целесообразно, так как уже этим количеством комплекса достигаетс  насыщение растворител , а увеличение колшчества осадка не вли ет на электродные свойства.The membrane is a solution of the complex in a solvent; at jQ, the decrease in the content of the complex below 0.5% leads to a decrease in the selectivity in the presence of extraneous ions. An increase in the content of the complex above 1% is not advisable, since the solvent is already saturated with this amount of the complex, and an increase in the precipitate amount does not affect the electrode properties.

Пример 1. Комплексное соединение синтезировано впервые. Его готов т следующим образом: фенантролин , натрий тетрафенилборат и магний хлористый берут в количествах, отвечающих стехиометрическому составу комплекса (Mg(Ph)j (ТФБ) ) из расчета на 1 ммоль комплекса (0,594 г фенантролина, 0,684 г натри  тетрафенилбората и 0,095 г хлористого магни ). Навески раствор ют в чашке Петри в 40 мл этилового спирта и перемешивают на магнитной мешалке. Затем спирт испар ют. Образовавшийс  слегка желтоватого цвета осадок перенос т в стакан, заливают 500 мл дистиллированной воды. перемешивают на магнитной мешалке. Оставшийс  осадок отфильтровьгаают и высуишвают в сушильном шкафу при . В качестве растворител  дл  комплекса использовали ортонитрофенилоктиловый эфир Пд 1 ,5069. Жидкий ионообменник дл  магнийселективного электрода готов т растворением комплексного соединени  в ортонитрофенилоктиловом эфире из расчета 6 мг на 1 г. Конструкци  электрода - фторопластова  трубка герметично закрыта  ЭДС этого элемента E%f Е Е - стандартна  ЭДС, V - 2,303 RT/F при t 25С, «1,, - активность иона магни . Практически определение активности (концентрации) иона магни  провод т по калибровочной кривой, построенной по значени м ЭДС элемента в стандартных растворах. В тервале концентраций 1 -Ю 1-10 m MgClj графическа  зависи мость Е от €ga М имеет угловой коэффициент ( сС 28 мВ), близкий к теоретическому (29 мВ). Предлагаемый электрод в отличие от прот типа имеет значительно большую се лективность к катионам магни  в п сутствии ионов кальци , натри , лити : Li Na- К. NHt Са -2,4 -1,0-0,5-2,5 Ва Sr2 1Example 1. The complex compound was synthesized for the first time. It is prepared as follows: phenanthroline, sodium tetraphenylborate and magnesium chloride are taken in amounts corresponding to the stoichiometric composition of the complex (Mg (Ph) j (TBF)) per 1 mmol of the complex (0.594 g of phenanthroline, 0.684 g of sodium tetraphenylborate and 0.095 g of chloride magnesium). Weights were dissolved in a petri dish in 40 ml of ethanol and stirred on a magnetic stirrer. The alcohol is then evaporated. The slightly yellowish precipitate is transferred to a beaker, and 500 ml of distilled water is poured. stirred on a magnetic stirrer. The remaining precipitate is filtered and dried in a drying oven at. As a solvent for the complex, Pd 1 ortho-phenyloctyl ether was used. The liquid ion exchanger for the magnesium selective electrode is prepared by dissolving the complex compound in ortonitrophenyloctyl ether at the rate of 6 mg per 1 g. Electrode design - fluoroplastic tube hermetically closed EMF of this element E% f Е Е - standard EMF, V - 2,303 RT / F at t 25С, “1 ,, is the activity of the magnesium ion. In practice, the determination of the activity (concentration) of a magnesium ion is carried out using a calibration curve constructed from the emf values of the element in standard solutions. In the interval of concentrations 1–10–10 m MgClj, the graphical dependence of E on € ga M has an angular coefficient (cC 28 mV), which is close to the theoretical (29 mV). The proposed electrode, in contrast to the proto type, has a significantly greater selectivity for magnesium cations in the presence of calcium, sodium, and lithium ions: Li Na-K. NHt Ca -2.4 -1.0-0.5-2.5 Ba Sr2 one

, ,

ЧH

,1 4 4 в торце целлофановой пленкой с помощью специальной фторопластовой шайбы. Внутрь трубки заливают слой жидкого ионообненнкка толшиной в 5-7 мм и поверх него нанос т слой раствора 0,1 га. MgCl2, в который погружают хлорееребр ный токоотвод щий электрод . Исследование электродов проводилось в следующем гальваническом элементе: Магниева  функци  электрода сохран етс  в интервале рН 6-8. Пример 2. Берут 5 мг комплексного соединени  и раствор ют в 1 г ортонитрофенилоктилового эфира , что составл ет 0,5 и 99,5%. соот ветственно. На основе полученного жидкого ионообменника изготавливают электрод по конструкции аналогичный примеру 1. Электродные характеристики аналогичны приведённым в примере 1. Пример 3. Берут 10 мг комплексного соединени  и раствор ют в 1 г ортонитрофенилоктилового эфира , что составл ет 1,0 и 99,0% соответственно . На основе полученного жидкого ионообменника изготавливалс  электрод (аналогичный примеру 1). Электродные характеристики аналогичны приведенньм в примере t. Из полученных результатов видно, что достигнуто увеличение селективности электрода в присутствии избытка ионов кальци . Константа селективности позвол ет определ ть активность магни  в раствора:, содержащих даже 10%-кратные избытки ионов кальци . Кроме того, более чем на пор док увеличена константа дл  Na , почти на два пор дка дл  Ва , Li., 1 4 4 at the end with a plastic film using a special fluoroplastic washer. A 5–7 mm thick layer of liquid ion exchanger is poured inside the tube and a layer of a solution of 0.1 ha is applied on top of it. MgCl2, in which the chlorine-retarded current lead electrode is immersed. The study of electrodes was carried out in the following galvanic cell: The magnesium function of the electrode is maintained in the range of pH 6-8. Example 2. 5 mg of the complex compound are taken and dissolved in 1 g of orthonitrophenyloctyl ether, which is 0.5 and 99.5%. accordingly. Based on the obtained liquid ion exchanger, an electrode is made by construction similar to Example 1. Electrode characteristics are similar to those shown in Example 1. Example 3. Take 10 mg of the complex compound and dissolve in 1 g of orthonitrophenyloctyl ether, which is 1.0 and 99.0%, respectively . Based on the obtained liquid ion exchanger, an electrode was made (as in example 1). Electrode characteristics are similar to those in example t. From the obtained results it can be seen that an increase in the selectivity of the electrode is achieved in the presence of an excess of calcium ions. The selectivity constant makes it possible to determine the activity of magnesium in solution: containing even 10% excess calcium ions. In addition, the constant for Na is increased by more than an order of magnitude, by almost two orders for Ba, Li.

НОBUT

ТT

IW МЦ-З /./IIW MC-W /./I

4four

Фиг. 2FIG. 2

Claims (1)

СОСТАВ МЕМБРАНЫ ИОНОСЕЛЕКТИВНОГО ЭЛЕКТРОДА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АКТИВНОСТИ ИОНОВ МАГНИЯ, включающий мембраноактивное вещество и растворитель, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности, в качестве мембраноактивного вещества использовано комплексное. соединение магния с фенантролином / модифицированное тетрафенил-, боратом, а в'качестве растворителя ортонитрофенилактиловый эфир при следующем соотношении компонентов, мас.%:COMPOSITION OF AN ION-SELECTIVE ELECTRODE MEMBRANE FOR DETERMINING THE ACTIVITY OF MAGNESIUM IONS, including a membrane-active substance and a solvent, characterized in that, in order to increase selectivity, a complex membrane-like substance is used. a magnesium compound with phenanthroline / modified tetraphenyl-, borate, and, as a solvent, orthonitrophenylactyl ether in the following ratio of components, wt.%: Комплексное соединение магния с фенантролином, модифицированное тетрафенилборатом 0;5-1,0The complex compound of magnesium with phenanthroline modified with tetraphenylborate 0; 5-1.0 Ортонитрофенилактиловый эфир ОстальноеOrtonitrophenylactyl ether Else ΊΊ ШW 1 111 11