Ионоселективные мембранные электроды, содержащие в своем составе ионообменники с противоположными энаками заряда ионогенных групп

• Автор: Хитрова, Валентина Львовна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 180 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ

1.1. Ионоселективные электроды на основе ионообменников

1.1.1. Теория селективности ионообменных

мембран

1.1.2. Влияние природы и концентрации обменника на электродные свойства мембран

1.1.3. Зависимость электродных свойств мембран от природы растворителя

1.2. Ионоселективные электроды на основе нейтральных переносчиков

1.2.1. Основные факторы, определяющие селективность мембран.

1.2.2. Влияние анионов на свойства катионселективных мембран. Роль ионообменника.

1.3. Ионоселективные электроды на основе обменников с противоположными знаками заряда ионогенных групп
ГЛАВА II. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ И МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Компоненты мембран и их характеристики.
2.2. Методика изготовления электродов.
2.3. Методика приготовления растворов. Расчет активности ионов
в растворе
2.4. Построение гальванического элемента. Измерение э.д.с
2.5. Метод импедансной спектроскопии в применении к изучению процессов, протекающих в мембране.
ГЛАВА III. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ А1ИОНСЕЛЕК ГИВЫЫХ СИСТЕМ, СОДЕРЖАЩИХ ИОНООБМЕННИКИ С РОТИВОПОЛОЖ1ЫМИ ЗНАКАМИ ЗАРЯДА ИОНОГЕННЫХ
3.1. Анионселективные мембраны на основе ионообменников
3.1.1. Свойства анионообменных мембран в зависимости от
соотношения двух обменников в мембране.
3.1.2. Свойства мембран в зависимости от структуры анионообменника
3.1.3. К вопросу о природе электродной функции мембран
на основе ЧАС в растворах бикарбоната натрия
3.1.4. Исследование анионселективных мембран на основе ЧАС методом импедансной спектроскопии
3.2. Свойства анионселективных мембран на основе нейтрального
переносчика и двух обменников
3.2.1. Свойства мембран на основе нейтрального переносчика и двух обменников в зависимости от соотношения обменников в мембране.
3.2.2. Свойства мембран на основе нейтрального переносчика и двух обменников в зависимости от структуры анионообменника.
3.2.3. К вопросу о природе функции мембран на основе ГЭ и двух обменников в растворах бикарбоната натрия
3.2.4. Исследование свойств анионселективных мембран на основе нейтрального переносчика и двух обменников методом импедансной спектроскопии.
ГЛАВА IV. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ КАТИОНСЕЛЕКТИВНЫХ СИСТЕМ, СОДЕРЖАЩИХ ИОНООБМЕННИКИ С ПРОТИВОПОЛОЖНЫМИ ЗНАКАМИ ЗАРЯДА ИОНОГЕННЫХ ГРУПП.
4.1. Катионселективные мембраны на основе ионообменников
4.1.1. Свойства катионообменных мембран в зависимости от соотношения двух обменников в мембране
4.1.2. Влияние раствора на кальциевую функцию мембран
на основе ионообменников.
4.1.3. Исследование ионообменных катионсслективных мембран методом импедансной спектроскопии
4.2. Электродные свойства катионселективных мембран на основе нейтральных соединений и двух обменников с
противоположными знаками заряда ионогенных групп
4.2.1. Свойства кальцийселективных мембран на основе
нейтральных переносчиков .
4.2.2. Изучение кальцийселективных мембран на основе нейтральных переносчиков методом импедансной спектроскопии
4.2.3. Свойства магнийселективных мембран на основе нейтральных переносчиков.
4.2.4. Изучение магнийселективных мембран на основе нейтральных переносчиков методом импедансной спектроскопии
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Результаты статьи 4 показали, что увеличение длины углеводородных радикалов в несимметричных ЧАС от до атомов углерода не только улучшает угловой коэффициент электродной функции, но и увеличивает селективность к хлоридиону в нрисугствии таких мешающих ионов как липофильные ионы тиоционата, перхлората и нитрата, а также гидрофильных ионов ацетата и сульфата. Причем улучшение селективности в присутствии перхлората и нитрата даже приводило к отклонениям от ряда Гиндина при количестве атомов углерода в радикалах ЧАС, равных и . ЧАС связан с молекулярным размером обменника. Также, селективность, противоречащая ряду Гиндина, была описана в для твердоконтактных нитрат селективных электродов на основе нитрата тетраоктадециламмония. Кроме того, в работе 9 по изучению свойств сульфатселективных мембран было показано, что создание мембран, селективных к ионам стоящим в конце ряда, расположенного по энергиям гидратации, возможно при условии использования ионообменника, способного к специфической ассоциации с определяемым ионом. В частности, авторы предложили использовать в качестве анионообменника несимметричную соль ЧАО нитрат этилдидецилоктадециламмония. Таким образом, большинство литературных данных говорит в пользу зависимости селективности ионообменных мембран от структуры ионообменника. Зависимость электродных свойств ионообменных мембран от природы растворителя. Как уже было отмечено ранее, на селективность мембран на основе ионообменника может оказывать влияние природа используемого растворителяпластификатора. В зависимости от своей природы растворители либо способствуют, либо препятствуют проявлению мембранами электродной функции и селективности внесенных в нее электродноактивных веществ . ПВХ . Липофильность пластификатора является определяющим параметром, который может ограничить время жизни электрода вследствие его вымывания из мембраны , 2. Липофильность может быть повышена благодаря присутствию в структуре пластификатора нескольких больших алкильных и или арильных радикалов. Для того чтобы при этом избежать кристаллизации или отторжения растворителя, необходимо использовать растворителипластификаторы, содержащие в своей структуре разветвленные алкильные радикалы, а также полярные либо поляризуемые группы. С другой стороны, для достижения наилучшей селективности, выбор растворителяпластификатора должен проводиться для каждого конкретного случая в зависимости от природы определяемого иона. Для того чтобы выбранный растворитель способствовал проявлению мембранами электродной функции и селективности внесенных в нее электродноактивных веществ, взаимодействие определяемого иона с растворителем должно быть специфичным. Если взаимодействие ионов с растворителем неспецифично, то коэффициент селективности не должен зависеть от выбора растворителя. Действительно, в работе 1 было показано, что селективность мембран на основе нитрата тстрагептиламмония в электроноакцепторных, способствующих проявлению основной функции, растворителях дихлор, хлор, нитробензоле соответствует ряду Гиндина. Механизм селективности мембран на основе специфических растворителей, в частности, трифторкетонов, рассматривался в различных работах. Так, в соответствии с данными работ П , электродноактивные свойства трифторкетонов обусловлены наличием жесткого электрофильного центра частичного положительного зарада на атоме углерода карбонильной группы. Такие соединения сольватируют сильно основные по Льюису ионы, являющиеся нуклеофилами, образуя различные по прочности комплексные соединения. Помимо обширного класса фторкетонов в литературе имеются сведения и о других соединениях, способных к специфическому взаимодействию с определяемым ионом. Например, в работе 3 показана возможность селективной экстракции борат ионов в толуол с помощью нейтрального соединения 3,5дитретбугилкатехола. Из пяти выбранных красителей, находящихся в органической фазе, максимальное поглощение наблюдалось в присутствии этилвиолета. Кроме того, борат ионы способны к экстракции в бензол, содержащий малахитовый зеленый в качестве обменника и миндальную кислот, способную специфически взаимодействовать с борат ионами
В работах И2, ИЗ предложен спектрофотометрический метод определения сульфат иона, который вследствие его гидрофильности, плохо экстрагируется в органическую фазу.