×
30.03.2019
219.016.fa1a

Мембрана ионоселективного электрода для определения уранил-иона

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано для неразрушающего контроля и автоматического регулирования содержания уранил-ионов в водных растворах. Предложена мембрана ионоселективного электрода для определения уранил-иона, содержащая поливинилхлорид в качестве полимерной матрицы, трис(2-этилгексил)фосфат в качестве пластификатора и ионофор, при этом в качестве ионофора используется соль цезия Cs BHS(CH), при заданных соотношениях мембранных компонентов. Изобретение обеспечивает возможность определения уранил-ионов в присутствии щелочных и щелочноземельных элементов, а также улучшение предела обнаружения катиона UO. 1 ил., 2 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к потенциометрическим методам количественного определения веществ (ионометрия) и может быть использовано для неразрушающего контроля и автоматического регулирования содержания уранил-ионов в водных растворах в химической промышленности, гидрометаллургии, в практике научных исследований в области химии, биологии, медицины и т.д.

Цель изобретения - увеличение избирательности определения уранил-ионов в присутствии катионов щелочных и щелочноземельных элементов.

Известны способы определения различных веществ, основанных на потенциометрических измерениях, в которых потенциал индикаторного (ион-селективного) электрода является функцией концентрации преимущественно одного иона, в то время как другие присутствующие ионы могут оказывать то или иное влияние на потенциал электрода и тем самым изменяя результат измерения. Мерой оценки влияния посторонних ионов на результат измерения является коэффициент селективности электрода, величина которого зависит полностью от материала мембраны, от способности этого материала избирательно переносить лишь один тип ионов. Поэтому для разработки новых ион-селективных электродов необходим синтез новых материалов обладающих свойствами селективных ионофоров - переносчиков ионов. Настоящее техническое решение направлено на создание нового состава мембраны с высокой селективностью по отношению к уранил-иону и низким пределом обнаружения.

Известны различные составы мембран ион-селективных электродов для определения уранил-ионов в которых было предложено в качестве переносчиков ионов использовать нейтральные молекулы. Так например азот-содержащие поданды бли предложены в работе [Mojtaba Shamsipur, Ahmad Soleymanpour, Morteza Akhond, Hashem Sharghi, Ahmad Reza Massah «Uranyl-selective PVC membrane electrodes based on some recently synthesized benzo-substituted macrocyclic diamides», Talanta 58 (2002) 237-246].

В цитируемой работе предложен синтез новых макроциклических диамидов, содержащих ароматические кольца различной структуры с изменяющейся конфигурацией полости. Это позволило менять селективность связывания ионов уранила. В качестве пластификаторов в исследуемых поливинилхлоридных мембранах использовались традиционные пластификаторы: дибутилфталат, 2-нитрофенилоктиловый эфир и др. В результате бвли получены ион-селективные электроды с областью линейной зависимости потенциала 3,0⋅10-6 М - 4,5⋅10-3 М [UO22+]. При этом угловой наклон электродной характеристики S достигал близкого значения к теоретическому 29,8 мв лишь в одном случае, но при этом облсть линейной зависимости потенциала сужалась до 3,0⋅10-6 М - 8,2⋅10-3 М. При всех других составах мембраны, угловой наклон характеристики был значительно меньше теоретического (<20 мв), что ставит под сомнение возможность их практического применения. Следует отметить недостаточную селективность к катионам калия, аммония, меди, которые часто присутствуют в измеряемых растворах в значительных количествах по отношению к иону уранила.

Известен также состав мембраны ионоселективного электрода, где в качестве ионофора предлагается использовать комплекс уранил-иона (UO22+) с карбоксибензо-триазолом (М A Abu-Dalol, N A F , I R and N S.Nassory Construction of Uranyl Selective Electrode Based on Complex of Uranyl Ion with New Ligand Carboxybenzotriazole in PVC Matrix Membrane. International Conference on Advanced Materials: Materials Science and Engineering 92 (2015) 012023 В этой работе были исследованы характеристики уранил - селективного электрода на основе карбоксибензо-тризола с различными пластификаторами. Электроды с дибутилфталатом в качестве пластификатора обладали угловым наклоном 28,0 мВ / декада, в широком диапазоне концентраций от 3.0×10-5-6.0×10-2 М и предел обнаружения 4,0×10-6 М. Однако селективность таких электродов по отношению к однозарядным ионам была низкая, что делает невозможным применение таких электродов в технологических растворах.

Наиболее близкое по технической сущности и достигаемому результату решение было предложено в работе К.Н. Михельсон, Н.С. Лебедева и Т.Я. Бард «Состав мембраны ионоселективного электрода для определения активности уранил-ионов» Авторское свидетельство СССР 1224700, МКИ G01N 27/30, бюл. изобр. №14, от 15.04.86., приоритет 19.06.84.

В качестве мембраны электрода использована полимерная композиция на основе супрамолекулярной системы, содержащая поливинилхлорид (ПВХ) в качестве полимерной матрицы, растворитель-пластификатор ПВХ диоктилфталат и электродоактивный компонент (ионофор) триоктилфосфат. Целью изобретения являлось увеличение селективности определения уранил-ионов в присутствии катионов меди(+2), кальция, магния натрия и калия. Были достигнуты значения коэффициентов селективности по отношению к ионам калия и натрия не хуже, чем К=10-3 и по отношению к катионам меди(+2), кальция, магния не хуже К=10-2. Электродная функция такого электрода (как следует из описания) в растворах UO2Cl2 была линейна от логарифма активности соли в пределах p[UO2Cl2]=1-4. Следует отметить недостаточную избирательность предложенного технического решения для определения уранил-ионов в растворах сложного солевого состава, а также недостаточный диапазон линейного отклика и предел обнаружения иона UO22+.

Целью изобретения является повышение селективности определения уранил-иона в присутствии щелочных и щелочноземельных элементов, а также улучшение предела обнаружения катиона UO22+.

Для решения поставленной задачи нами предложено использовать в качестве уранил - селективной мембраны полимерную супрамолекулярную композицию где в качестве уранилового ионофора использована соль Cs B10H9S(C18H37)2 в сочетании с поливинилхлоридом в качестве матрицы и трис(2-этилгексил)фосфата в качестве пластификатора при следующем соотношении мембранных компонентов, мас. %:

ионофор Cs B10H9S(C18H37)2: 1-3
пластификатор: 65-72
ПВХ: 27-32

Такой состав мембраны позволяет существенно улучшить предел обнаружения ионов уранила, а также увеличить избирательность определения уранил-ионов в присутствии катионов щелочных и щелочноземельных элементов - основных мешающих примесей при анализе технологических растворов, содержащих уранил-ион. Это открывает возможность для применения предлагаемого ионоселективного электрода для прямого потенциометрического определения содержания уранил-ионов в водных растворах и существенно упрощает проведение анализа на уранил-ион по сравнению с применяемыми методиками (Г.В. Каляцкая, А.Н. Страшко «Химия и аналитическая химия урана и тория»; Томский политехнический университет. - Томск: Издательство Томского политехнического университета, 2011, 80 с.)

Мембраны исследованных электродов изготовляются следующим образом. Рассчитанные количества 10%-ного раствора ПВХ в циклогексаноне (ЦТ) смешиваются с жидким ионитом (раствор ионофора - Cs B10H9S(C18H37)2 в трис(2-этилгексил)фосфате). Смесь переносится в стеклянное кольцо, находящееся на плоской стеклянной пластинке, которая помещается в чистый бокс, при комнатной температуре и в атмосфере воздуха. После испарения циклогексанона образуется полимерная пленка толщиной 0,3-0,5 мм, из которой вырезаются диски диаметром 5-7 мм, используемые в дальнейшем в качестве мембран. Составы мембран и их параметры представлены в табл. 1 «Зависимость электроаналитических параметров электрода от содержания ионофора в ионоселективной мембране». Типичная электродная характеристика для мембран состава №2 приведена на Фиг. 1, предел обнаружения аниона UO22+ составляет 6⋅10-7 М (мембрана №2)

Для исследования электроаналитических свойств мембраны использовался стандартный корпус ISE (Fluka 45137), а в качестве электрода сравнения - хлорсеребряный электрод OP - 0820Р («Раделкис», Венгрия). Измерения проводились с помощью рН - ион-анализатора ОР-300 («Раделкис», Венгрия).

В процессе исследования электроаналитических свойств разработанных мембран использовалась гальваническая цепь:

, где UO2Ac2 - ацетат уранила.

Коэффициенты селективности были определены согласно рекомендациям IUPAC, по методу смешанных растворов на фоне постоянной концентрации мешающих компонентов 10-1М. Значения рассчитанных коэффициентов селективности приведены в табл. 2. «Измеренные коэффициенты селективности UO22+ - селективного электрода (мембрана №2)».

Для мембраны обладающей наилучшими параметрами с точки зрения предела обнаружения и стабильности потенциала. Как показали исследования, изменение рН в пределах 5-8 не влияло на величину электродного потенциала.

Содержание в мембране матричных компонентов ПВХ в пределах 27-32% (вес.) и 65-72% пластификатора трис(2-этилгексил)фосфата (вес.) не оказывают заметного влияния на электроаналитические параметры исследованных мембран, представленных в табл. 1 При выходе за указанные переделы наблюдается ухудшение характеристик электродов таких как угловой наклон и воспроизводимость потенциала.

Разработанные мембрана и ион-селективные элетроды на ее основе могут быть использованы для определения уранил-ионов в растворах сложного солевого состава.


Мембрана ионоселективного электрода для определения уранил-иона
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 50.
27.07.2013
№216.012.59d6

Противогололедная композиция

Изобретение относится к области разработки противогололедных реагентов и может быть использовано для борьбы с гололедом на дорожных и аэродромных покрытиях. Противогололедная композиция состоит из реагента на основе нитрата металла, содержащего либо гранулированный обезвоженный нитрат кальция,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488619
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.08.2013
№216.012.5e1e

Способ определения монометиланилина в автомобильном бензине индикаторным тестовым средством

Изобретение относится к контролю качества автомобильного бензина. Содержание монометиланилина в автомобильном бензине индикаторным тестовым средством определяют по его цветовому переходу после контактирования с пробой анализируемого бензина. В качестве индикатора используют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489715
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.09.2013
№216.012.691e

Композиционный катодный материал

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано для производства катодного материала литий-ионных аккумуляторных батарей для питания портативной электроники, электроинструмента, электротранспорта. Предложен композиционный катодный материал, состоящий из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492557
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.01.2014
№216.012.9426

Способ получения стабилизированного водного золя нанокристаллического диоксида церия, допированного гадолинием

Изобретение относится к технологии производства наноматериалов для получения оксидных топливных элементов, тонких покрытий, пленок, обладающих высокой ионной проводимостью. Способ включает приготовление водного раствора солей церия и гадолиния, в котором суммарная концентрация редкоземельных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503620
Дата охранного документа: 10.01.2014
27.03.2014
№216.012.ae90

Способ получения проницаемого ионообменного материала

Изобретение относится к способу получения проницаемого ионообменного материала, который может быть использован в качестве сырья для изготовления мембран, пленок, гранул и модифицирующих покрытий, обладающих ионообменными свойствами и способностью к быстрому переносу ионов. Способ заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510403
Дата охранного документа: 27.03.2014
27.06.2014
№216.012.d926

Реагентная индикаторная трубка на основе хромогенных дисперсных кремнеземов

Изобретение относится к аналитической химии, конкретно к химическим индикаторам на твердофазных носителях, и может быть использовано для экспрессного определения металлов в водных средах и бензинах с помощью реагентных индикаторных трубок на основе хромогенных дисперсных кремнеземов. В качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521368
Дата охранного документа: 27.06.2014
10.07.2014
№216.012.da39

Способ получения наноструктурированных покрытий оксидов металлов

Изобретение относится к области синтеза оксидов металлов простого и сложного состава, обладающих диэлектрическими или полупроводниковыми свойствами, в виде тонких наноструктурированных покрытий на поверхности изделий различной формы. Способ заключается в том, что готовят спиртовой раствор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521643
Дата охранного документа: 10.07.2014
27.08.2014
№216.012.eed0

Способ получения фторидных стекол с широким ик диапазоном пропускания

Изобретение относится к технологии получения фторидных хлор- и бромсодержащих стекол с широким ИК-диапазоном пропускания и повышенной прозрачностью. Способ получения фторидных стекол включает плавление шихты из исходных компонентов в инертной атмосфере в платиновом или углеродном тигле с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526955
Дата охранного документа: 27.08.2014
27.08.2014
№216.012.efe9

Композиционная ионообменная мембрана

Изобретение относится к технологии изготовления композиционных ионообменных мембран, обладающих свойством селективности сорбции или переноса нитрат-аниона. Предложена композиционная ионообменная мембрана, характеризующаяся повышенной подвижностью нитрат-анионов и повышенной константой ионного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527236
Дата охранного документа: 27.08.2014
10.05.2015
№216.013.48d9

Борсодержащий нейтронозащитный материал

Изобретение относится к нейтронозащитным материалам и может быть использовано, в частности, при капсулировании радиоактивных отходов, при создании защитных щитов. Борсодержащий материал с деформационной устойчивостью ΔL/L=3,0÷7,5% при 600°С получают взаимодействием силиката натрия NaO(SiO) в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550156
Дата охранного документа: 10.05.2015
Показаны записи 1-10 из 17.
10.07.2014
№216.012.da39

Способ получения наноструктурированных покрытий оксидов металлов

Изобретение относится к области синтеза оксидов металлов простого и сложного состава, обладающих диэлектрическими или полупроводниковыми свойствами, в виде тонких наноструктурированных покрытий на поверхности изделий различной формы. Способ заключается в том, что готовят спиртовой раствор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521643
Дата охранного документа: 10.07.2014
10.01.2015
№216.013.1817

Полимерная композиция для получения карбидов ниобия, тантала и их твердых растворов

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Полимерная композиция включает соединение тугоплавкого металла и углеродоноситель в виде фенолоформальдегидного связующего, взятые в стехиометрическом отношении, и смазку. В качестве соединения тугоплавкого металла содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537595
Дата охранного документа: 10.01.2015
20.02.2015
№216.013.2a42

Способ получения β-карбида кремния

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения β-карбида кремния стехиометрического состава в виде готовых пористых изделий включает нагревание заготовки изделий из полимерной композиции до 800°C в защитной от окисления среде со скоростью 400-600°C/ч при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542275
Дата охранного документа: 20.02.2015
10.05.2015
№216.013.48d9

Борсодержащий нейтронозащитный материал

Изобретение относится к нейтронозащитным материалам и может быть использовано, в частности, при капсулировании радиоактивных отходов, при создании защитных щитов. Борсодержащий материал с деформационной устойчивостью ΔL/L=3,0÷7,5% при 600°С получают взаимодействием силиката натрия NaO(SiO) в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550156
Дата охранного документа: 10.05.2015
10.07.2015
№216.013.61e1

Способ получения наноструктурированной карбидокремниевой керамики

Изобретение относится к неорганической химии, а именно к получению карбидокремниевых материалов и изделий, и может быть применено в качестве теплозащитных, химически и эрозионностойких материалов, используемых при создании авиационной и ракетной техники, носителей с развитой поверхностью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556599
Дата охранного документа: 10.07.2015
12.01.2017
№217.015.612a

Способ получения литированного двойного оксида лития и марганца со структурой шпинели

Изобретение относится к технологии получения материала на основе смешанного оксида лития и марганца со структурой шпинели для использования его во вторичных батареях. Предложен способ получения литированного двойного оксида лития и марганца состава LiMnO, где 0,20
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002591154
Дата охранного документа: 10.07.2016
13.01.2017
№217.015.8ef0

Полимерная композиция для получения карбида кремния

Изобретение относится к химической промышленности для получения термостойких высокопористых изделий из карбида кремния, которые используют в качестве фильтров, теплоизоляции, абсорбентов. Полимерная композиция для получения карбида кремния стехиометрического состава в виде готовых пористых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605257
Дата охранного документа: 20.12.2016
25.08.2017
№217.015.b17f

Фармацевтическая композиция на основе соединения палладия

Изобретение относится к фармацевтической композиции на основе соединения палладия. Указанная композиция содержит ацидокомплекс палладия формулы: (СНNO)[PdCI] в концентрации 0,2% в 0,9% водном растворе хлорида натрия. Изобретение обеспечивает выраженное противоопухолевое и антиметастатическое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613305
Дата охранного документа: 15.03.2017
25.08.2017
№217.015.bae7

Способ получения композиционного порошка mb-sic, где m=zr, hf

Изобретение относится к неорганической химии и неорганическому материаловедению, конкретно к получению порошковых материалов состава MB-SiC, где М = Zr, Hf, содержащих нанокристаллический карбид кремния. Получаемые композиционные порошки ZrB-SiC и/или HfB-SiC могут быть применены для нанесения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615692
Дата охранного документа: 06.04.2017
25.08.2017
№217.015.c5e3

Способ получения ультравысокотемпературного керамического композита mb/sic, где m = zr, hf

Изобретение относится к технологии получения окислительно-стойких ультравысокотемпературных керамических композиционных материалов состава MB/SiC, где М=Zr и/или Hf с нанокристаллическим карбидом кремния, которые могут быть использованы в качестве окислительно-, химически- и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618567
Дата охранного документа: 04.05.2017
+ добавить свой РИД