Т. Р. Рыспеков, Б. Д. Балғышева
жүктеу/скачать 0,83 Mb.
|
treatise140794
| Газ электродтары. Қазіргі заманғы аналитикалық химияда алдын ала дайындау блоктарын бір құрылғыда біріктіру үрдісі байқалады, мысалы, үлгінің қажетті компонентін бөлу және концентрлеу блоктары анализ блоктарымен. Ионометрде бұл үдеріс газға сезімтал электродтарды (селективті бөлу электрохимиялық анықтаумен алмастырылған) және ферменттік электродтарды (потенциал анықтаушы иондар пайда болуымен жүретін, анықталынатын ферментермен катализденетін органикалық қосылыстардың реакциялары арқылы жүзеге асады) жасауға әкелді. Екі жағдайда да ионометр потенциал анықтаушы иондардың концентрациясын анықтау үшін қолданылады. Ионселективті электродтар бұл жағдайда екіншілік өлшеу түрлендіргіштерінің рөлін ойнайды, ал өте күрделі құрылғыны электрод деп түсінеді. Мысалы, көмірқышқыл газына сезімтал электродтың шыны түтікше-контейнерінде, буферлік бикарбонат ерітіндісінде күмісхлорлы салыстырмалы электрод және рН индикаторы электродтары орналастырылған. Барлық түтік аналитикалық электрохимиялық ұяшықты (мысалы, салыстырмалы электрод-натрий гидрокарбонаты-су-рН электрод) талданатын ерітіндіден бөліп тұратын газ өткізбейтін тефлон мембранамен жабылған. Анықталынатын газ, бұл жағдайда көміртегі диоксиді, электролиттің ішкі ерітіндісінде тепе-теңдік орнатылмайынша, кеуекті мембрана арқылы диффузияланады:
СО2 + 2Н2О ↔ НСО3- + Н3О+. Бикарбонат ионының белсенділігі тұрақты болғандықтан, рН мәні ішкі ерітіндідегі СО2 мөлшерімен тікелей байланысты. Мембрананың бүкіл көлемінде тепе-теңдік орнатылған кезде, мембрананың активтілігі үлгідегі СО2 газының активтілігіне жақын. рН - электрод зерттелетін ерітіндісі бар ыдыстан бөлек тұратын, ауаға арналған тесігі бар газға сезімтал электродтардың конструкциялары белгілі. Мұндай электрод органикалық қосылыстар мен майлар бар ерітінділерді талдауға мүмкіндік береді. Карбонатты және бикарбонатты иондарды көмірқышқыл газына толығымен айналдыру үшін стандартты және талданатын ерітінділерде 4,8 - 5,2 рН мәнін және судың орын ауыстыруындағы қателерді азайту үшін ерітінділердің тұрақты иондық күші мен температурасын орнату қажет. Электродтар 500C жоғары емес температурада және 10-4 – 10-2М концентрация кезінде қолданылуы мүмкін. Газ электродты суда және ылғалданған ауада аммиак концентрациясын анықтау үшін кеңінен қолданады. Электрод, сондай-ақ, талданатын ерітіндіге натрий гидроксиді ерітіндісін қосу арқылы аммиакқа ауысқаннан кейін аммоний иондарын анықтауға мүмкіндік береді. Күкірт диоксидін, азот оксидін, кукіртсутекті, фторсутекті және цианды сутекті анықтау үшін қолданылатын электродтар бар. Гетерогенді мембраналары бар электродтар. Гетерогенді мембранасы бар ион селективті электродтарда мембрананың полимерлік матрицасында ион алмасу қасиеттеріне ие қатты қосылыс орнатылады. Мысалы, C1--селективті электродта күміс хлоридін парафинде немесе силикон каучукке орнатылады. Хлорид иондарына сезімтал электрод ең алғашқы жасалған ионселективті электродтардың бірі болды. Фермент-субстратты электрод фермент субстраттың немесе ферменттің өзінің концентрациясын анықтауға мүмкіндік береді. Мысалы, мочевинаға сезімтал, уреаза негізінде жасалған және Гилболт және Монталвомен ұсынылған электрод, ерітіндіде мочевина концентрациясын жылдам анықтауға мүмкіндік береді. Бұл - катиондарға сезімтал, гельмен қапталған, құрамында уреаза ферменті бар шыны электрод. Гельді нейлонды тор («нейлон шұлықтары») ұстап тұрады. Мочевина бар үлгінің ерітіндісіне электрод батырған кезде, мочевина гельге диффузияланады және уреазамен катализденетін реакция жүреді: CO(NH2)2 + 2H2O + H+ → →2NН4+ + НСО3- Жүйеде, 30-60 секунд қажет ететін тепе-теңдікке жеткеннен кейін, электродтың потенциалы өлшенеді. Электрод пайда болған NH4+ -ке реакция береді; уреазаның тұрақты концентрациясында және басқа стандартты жағдайларда потенциал – үлгі ерітіндісіндегі мочевина концентрациясының логарифмінің сызықтық функциясы болып табылады. Аммиак электродтары бар. Аммиак электродтарында үлгідегі еріген аммиак газы өткізгіш мембрана арқылы электродқа ауысады. Үлгідегі және ішкі ерітіндідегі аммиак концентрациясының деңгейлері арасындағы тепе-теңдік 1 минут ішінде орнатылады. Аммиак ішкі ерітіндімен әрекеттесіп, сезімтал ішкі элементпен анықталынатын гидроксид иондарын құрайды: NН3 + Н2О ⇆ NН4+ + ОН-. Электродтық потенциалдың аммиак концентрациясының логарифіміне тәуелділігі 10-1- 10-6 моль/л аммиак концентрациясының диапазонында сызықтық болып табылады. Үлгінің ерітіндісіндегі бөгде иондар (ұшқыш аминдерден басқа) анықтауға кедергі жасамайды. жүктеу/скачать 0,83 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|