四苯硼酸鹽pvc膜離子選擇電極的研究

過去，一般采用氨甲基磺酸電離作用，在測量過程中應添加強堿（如氫氧化鈉），并將其轉換為nh3。為了直接測定,同時簡化電極,我們研制了四苯硼酸鹽PVC膜離子選擇電極。實驗部分緩沖劑no3AppleII-ISE智能離子計(鄭州大學);217型雙液接飽和甘汞電極(上海電光廠),外室充0.10mol·L-1NaNO3溶液;231型pH玻璃電極(上海電光廠)。四苯硼酸鈉(上海試劑一廠),分析純;NH4NO3(北京紅星化工廠),分析純;PVC粉(鄭州化工廠);1-癸醇(上海試劑一廠),分析純;鄰苯二甲酸二丁酯(北京化工廠),分析純;四氫呋喃(上海青浦新產品研究所),分析純;總離子強度調節緩沖劑(TISAB),0.50mol·L-1(),pH為4.74。實驗用水為蒸餾水經離子交換。nh4no3溶液稱取340mg四苯硼酸鈉于小燒杯中,加入10ml去離子水溶解(濃度約為0.1mol·L-1),然后在不斷攪拌下滴加濃度約為0.1mol·L-1的NH4NO3溶液15ml。靜置30分鐘,過濾,沉淀先用稀NH4NO3溶液洗滌數次,再用少量水沖洗。待水濾盡,將沉淀轉移在干凈的表面皿上,置入烘箱內于60℃下干燥。干燥后的電活性物質在研缽內磨碎,轉入稱量瓶中,加蓋存放干燥器內備用。鄰苯二甲酸二丁酯+1-二甲酰氧基甲基-1-醇的制備稱取100mg研細的PVC粉于小燒杯中,加入3ml四氫呋喃(THF),攪拌使PVC粉完全溶解,然后加入10mg電活性物質,再分別加入鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、1-癸醇各0.15ml。充分攪拌使之成為均一的液體。將此溶液慢慢倒入放置在小玻璃板上的玻璃環內(為防止外流,可預先在玻璃環下口周圍涂上一層溶液),上蓋濾紙,再蓋玻板,置于水平處,自然揮發48-72小時,即得含有四苯硼酸銨及增塑劑且富有彈性的PVC薄膜。agcl-agcl電極的制備用合適的打孔器取下直徑與電極管(PVC制)外徑(8mm)相等的PVC膜圓片,用PVC-THF溶液將其粘附于電極管的末端,靜置固化1小時左右。然后在電極腔內充入2ml內參比溶液(1.0×10-3mol·L-1NH4NO3,加入新制備的AgCl,陳化24小時以上),將電極浸入1.0×10-3mol·L-1NH4NO3溶液中活化1小時,插入Ag-AgCl內參比電極(用電解法自制),加電極帽。用去離子水清洗至空白電位穩定后即可使用(制成的多支電極,空白電位都有差異,約在98—156mV之間)。使用完畢,再清洗至空白電位。下次使用前活化半小時。測量電位的化學電池如下:tisab的溶液標準系列用依次稀釋法配成。取50ml容量瓶數個,先后分別用A、B兩支吸量管準確移取5.00ml1.00mol·L-1NH4NO3標準溶液和5.00mlTISAB,注入1號容量瓶,稀釋至刻度,搖勻;仔細洗滌吸量管A(不應更換吸量管),用A準確移取1號溶液5.00ml(內含TISAB0.50ml),注入2號容量瓶,再用吸量管B加入4.50mlTISAB,稀釋至刻度,搖勻;……這樣配成的標準系列中NH4NO3的濃度依次為1.00×10-1mol·L-1,1.00×10-2mol·L-1,……TISAB的濃度為0.050mol·L-1種電活性物質的比例對電極性能的影響在其他條件相同的情況下,分別以磷酸銨鎂、磷鉬酸銨、四苯硼酸銨為電活性物質作成電極,其主要性能如表1所示。表1說明,在三種電活性物質中,四苯硼酸銨最好。活性物質含量及增塑劑對電極性能的影響,比較了鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)和1-癸醇兩種增塑劑,結果表明1-癸醇較好。發現如果同時使用兩種增塑劑,用量各半,效果更好。活性物質含量在2.5%左右變化時,對電極性能影響不大,如果活性物質含量過少,電極性能下降。選擇性用混合溶液法測定了電極對數種陽離子的電位選擇性系數(見表3),結果表明電極對離子有較好的選擇性。ph的測量當濃度為1×10-3—1×10-4mol·L-1,電極的適宜pH范圍為2.0—7.5(用pH玻璃電極測定pH,試液酸度用HNO3和NaOH調節)。區位穩定電極在1×10-3mol·L-1的溶液中連續測定1小時,電位讀數的偏差不大于0.5mV。響應時間當濃度從1×10-4mol·L-1增大至1×10-3mol·L-1時,電極電位達平衡電位95%的響應時間為5秒鐘。標準系列的標定電極使用1個半月之后,性能仍保持不變。應用例如工業NH4Cl含量的測定(校正曲線法),測定試樣為碳銨制純堿的副產品,內含15%左右的水份及少量NaCl、NaHCO3等。繪制校正曲線的標準系列用甲醛法標定過的NH4NO3標準溶液按依次稀釋法配制。稱取1.8000g試樣溶于適量水中,用1mol·L-1HNO3溶液將試液調成中性,定量轉移至250ml容量瓶中,稀釋至刻度,搖勻。準確移取1.00ml于100ml容量瓶中,加入10mlTISAB