Барий-селективные мембраны на основе нейтральных комплексонов различной природы : Потенциометрический отклик на заряженные и нейтральные частицы

• Автор: Маркузина, Наталия Николаевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 150 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. МЕМБРАНЫ НА ОСНОВЕ НЕЙТРАЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОНОВ В КАЧЕСТВЕ ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ НА ИОНЫ МЕТАЛЛОВ
1.1.1. Общие принципы функционирования мембран на основе нейтральных комплексонов
1.1.2. Особенности функционирования мембран на основе нейтральных комплексонов, обладающих ярко выраженными свойствами поверхностно-активных веществ
1.1.3. Барий-селективные мембранные электроды на основе нейтральных комплексонов и их практическое применение
1.2. ЗАВИСИМОСТЬ ПОТЕНЦИАЛА МЕМБРАНЫ НА ОСНОВЕ НЕЙТРАЛЬНОГО КОМПЛЕКСОНА ОТ СОДЕРЖАНИЯ КОМПЛЕКСОНА В МЕМБРАНЕ И РАСТВОРЕ
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ
ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. МЕМБРАНЫ НА ОСНОВЕ НЕЙТРАЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОНОВ РАЗЛИЧНОЙ ПРИРОДЫ В КАЧЕСТВЕ ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ НА ИОНЫ БАРИЯ
3.1.1. Мембраны на основе
И, И, И’,И’-тетрафенил-3,6,9-триоксаундекандиамида
3.1.2. Мембраны на основе НПАВ
3.1.3. Сравнительные характеристики электродных свойств барий-селективных мембран на основе комплексонов различной природы
3.1.4. Особенности функционирования барий-селективных мембран, определяемые поверхностной активностью комплексона
3.1.4.1. Влияние природы комплексона и способа введения его в мембрану на функционирование барий-селективных мембран
3.1.4.2. Сравнительные данные по смачиваемости барий-селективных мембран, содержащих комплексоны разной природы
3.1.5. Применение барий-селективных мембранных электродов в качестве потенциометрических датчиков при определении сульфат-иона

3.2. ЗАВИСИМОСТЬ ПОТЕНЦИАЛА МЕМБРАНЫ НА ОСНОВЕ НПАВ ОТ СОДЕРЖАНИЯ КОМПЛЕКСОНА В РАСТВОРЕ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Изучение мембран, содержащих мембрано-активные комплексоны (МАК), привлекает внимание исследователей уже на протяжении более чем 30 лет. На основе таких мембран созданы ионоселективные электроды для определения ионов Иа+, Ьі+, 1МН4+, Са2+, Ва2+ в средах сложного состава, в присутствии больших избытков других электролитных компонентов. Одновременно с созданием мембранных электродов исследовалась природа их селективности, механизм функционирования.
Особое место среди мембран на основе МАК занимают мембраны, содержащие нейтральные комплексоны, обладающие ярко выраженной поверхностной активностью, — неионогенные поверхностно-активные вещества (НПАВ). Естественно предположить, что поверхностная активность комплексона может влиять на механизм процессов, протекающих непосредственно на границе мембрана / раствор, определяя тем самым особую роль поверхности мембраны в обеспечении ее электродных свойств. Поэтому безусловный интерес представляет выявление особенностей функционирования мембран, обусловленных природой комплексона. Однако в литературе практически отсутствуют сравнительные данные по электродным свойствам и механизму функционирования такого рода систем.
В связи с этим одна из основных задач заключалась в выявлении особенностей функционирования мембран, определяемых самой природой комплексона. В качестве объектов исследования использовались барий-селективные мембраны на основе нейтральных комплексонов, обладающих различной поверхностной активностью.
Отличительным свойством исследуемых систем, включающих поверхностноактивные комплексоны, является способность МАК растворяться в водной среде и влиять таким образом на условия межфазового равновесия на границе мембрана / раствор. Последнее обстоятельство приводит к тому, что мембраны на основе НПАВ проявляют отклик не только на ионные компоненты растворов, но и на нейтральные, а именно на присутствие в растворе самого нейтрального комплексона, входящего в состав электродно-активного комплекса (ЭАК) мембраны. В литературе относительно НПАВ-отклика электродов получены противоречивые экспериментальные результаты; сама природа этого отклика еще до конца не выяснена. В настоящей работе ставится задача выявление закономерностей и физической природы этого явления.

соответствовало содержанию аналогичных компонентов в ряде литературных работ [99-101]. В качестве пластификатора мембран использовался орто-нитрофенилоктиловый эфир. Т.к. N.ЕГ,К’,>Г--тетрафенил- 3,6,9-триоксаундекандиамид являлся водонерастворимым комплексоном, то мембраны на его основе получали только традиционным способом (см. главу 2).
Изучение электродных свойств мембран заключалось в измерении э.д.с. гальванического элемента с переносом, построенного по схеме:
AgCL і раствор перемен. мембрана ВаСЬ (0,01m), AgCl Ag (І)
КОнас ; состава: ВаСФ, MeClz
Прежде всего, в работе была исследована бариевая функция мембран в “чистых” растворах бариевых солей ВаХ2, где Х~ = СТ, CNS", С104 Проявление бариевой функции в этих условиях однозначно связано с катион-анионной селективностью мембран.
Если мембранный электрод обладает полной бариевой функцией, то э.д.с. элемента (I) выразится уравнением:
я (ЗЛ)
О (У
Ei = Ei +—le а 2+
' 1 2 Ва
где - стандартное значение э.д.с. элемента (I);
о 2+ - активность бария в растворе ВаХ2;
2,3 RT
© = ——— - температурный фактор.

Результаты исследования Ва-функции электродов с мембранами на основе данного комплексона представлены на рис. 2-4. Приведенная на рис. 2-4 зависимость э.д.с. элемента (I) от концентрации ионов бария возникала уже на первые сутки выдерживания мембранных электродов в растворе ВаХ2. Калибровку электродов в растворах ВаХ2 проводили от разбавленных растворов к концентрированным. Здесь и в дальнейшем приведены данные для одного из 3-5 электродов каждого вида. Значения потенциалов электродов каждого вида совпадали в пределах 2-4 мВ. Однако