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《一种新适合低ph范围中性载体pvc膜电极研究_宋又群》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第15卷第3期分析科学学报1999年6月Vol.15No.3JOURNALOFANALYTICALSCIENCEJun.1999一种新的适合低pH范围的中性⒇载体PVC膜电极的研究宋又群袁若柴雅琴沈国励俞汝勤(湖南大学化学计量学与化学传感技术研究所,长沙,410082)摘要设计并合成了N-十八烷基水杨醛亚胺(ODSAI),N-十八烷基苯甲醛亚胺(ODBAI)两种新的亚胺化合物,并以此为中性载体,制成了PVC膜pH电极。此电极在pH0.6～8.5的范围内,对氢离子呈现很好的能斯特响应,电极斜率为52mV/pH。详细研究了电极的各种响应性能及响应机理。结果表明,该电极具有
2、良好的稳定性、重现性、选择性。将其用于氢氟酸,乙酸等弱酸的电离常数的测定,获得了满意结果。关键词pH电极中性载体N-十八烷基水杨醛亚胺由于中性载体pH电极具有低电阻、易微型化、耐氢氟酸腐蚀、不易破碎等优点,近年[1-9]来,其研究引人注目。然而,更适宜于工农业生产控制的酸性区域响应的pH中性电极的报道较少。本文用合成的一类新型亚胺类化合物为中性载体,制成PVC膜pH电极,因这种载体分子中氮原子上碱性较弱,在低pH范围,主要是氮原子起作用,可以测至较低pH值,在中性和碱性区域,载体中氮原子不起作用,而是羟基起作用,从而使电极在酸性区域具有较宽的pH线性响应(pH0.6～
3、8.5)。同时,我们还合成了不含羟基的ODBAI作为氢离子载体进行比较,该电极在同样条件下,其pH线性响应范围仅为pH0.8～5.9。实验部分1仪器与试剂pHS-3C型精密pH计(上海雷磁仪器厂);磁力搅拌器(上海第二分析仪器厂);217型甘汞电极(上海电光器件厂);231型玻璃电极(上海电光器件厂);RAPID元素分析仪(西德,Heraeus);GC-17A,QP-5000色质联用仪(日本,岛津);AQS-20红外光谱仪(美国)。[10][11]邻硝基苯基辛基醚(o-NPOE)按文献方法合成,四对氯苯基硼酸钾按文献方法合成,其它试剂均为分析纯,实验用水为二次蒸馏水。
4、2载体的合成称取十八胺4.3g置于250mL二颈烧瓶中,加入12.5mL无水乙醇加热到70℃,待十八胺溶解后,逐滴加入5.8g水杨醛(水杨醛过量2倍),回流反应12h,冷至室温,减压⒇收稿日期:1998-05-19通讯联系人:宋又群机械工业技术发展基金和湖南省自然科学基金资助项目182蒸馏,除去溶剂,结晶用无水乙醇洗涤三次,再减压干燥。同法将苯甲醛与十八胺反应,制得ODBAI。合成的两种化合物均被色质分析和红外光谱所验证,测得ODSAI分子离子峰M/e为373,并发现N-H和O-H峰,熔点39～41℃,测得ODBAI分子离子峰M/e为357,并发现N-H红外峰,熔点3
5、0～32℃,结构式见图1,元素分析测定值见表1。Table1Elementalanalysisresultsofcarriers(%)NeutralcarrierC(%)N(%)H(%)N-octadecylsalicylaldehydeimine80.613.5811.49(80.43)(3.75)(11.53)N-octaadecylsalicylaldehydeimine84.273.7112.25(84.03)(3.92)(12.04)*Found(Calculated)3电极制备与测试体系PVC膜电极按常规方法制备,敏感膜的组成为:2.5%中性载体,0.5%
6、四对氯苯硼钾,33%PVC,64%邻硝基苯基辛醚(均为质量百分比),电位测试采用下述电化学池:Hg
7、Hg2Cl2
8、KCl(饱和)‖待测液
9、PVC膜
10、内参比溶液
11、Ag
12、AgCl。内参比溶液为:pH5.6的1mol/L柠檬酸,2.73mol/L氢氧化钠,0.01mol/L氯化钠混合溶液。电极使用前在水中浸泡1h以上即可,电极不用时,浸泡于二次水中保存。Fig.1Carrierstructure4标准系列pH缓冲溶液的配制a:ODSAI;b:ODBAI标准系列pH缓冲溶液采用Briton-Robbinson广泛缓冲溶液。溶液A:称取硼酸2.47g,冰乙酸2.40g,磷酸3.
13、92g,将上述三种酸混合溶解,并稀释至1L。溶液B:0.2mol/L的氢氧化钠溶液,分别取不同体积的A、B溶液,混合配制成所需的不同pH值的系列缓冲溶液,其pH值用玻璃电极校准,pH小于2的溶液配制时,需用标准碱液标定,并算得其pH值。5交流阻抗测定交流阻抗采用PARM388系统(EG&GPrincetonAppliedResearch,Princeton,美-25国)测试,频率范围10～10Hz,交流振幅15mV。结果与讨论1两种载体膜电极性能及膜交流阻抗行为ODSAI和ODBAI两种载体膜电极响应特性曲线如图2所示。从图2可看出,在较低pH范围,
