基于红菲绕啉银的硝酸根离子选择电极研究.pdf

2013年第32卷第10期
传感器与微系统( Transducer and Microsystem Technologies)
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基于红菲绕啉银的硝酸根离子选择电极硏究
宋小娟,杨慧中
(江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室,江苏无锡21412)
摘要:研究了一种硝酸根离子选择电柲,该电极以红菲绕啉银作为活性物质(I),以四十二烷基溴化铵
(TDAB)为添加剂,以邻硝基苯苯醚(NPPE)为增塑剂,以聚氯乙烯(PVC)为基膜。经过实验比较,得到对
硝酸根有最佳响应的膜比例是I:PVC:TDAB:NPPE为3:32:1:64(重量比),其能斯特响应的线性范围为
0~10mol/L,斜率为-54mV/dec,检测下限是3.7x10-°mol/L。考查了电极的pH范围,干扰离子的
影响,响应时间。结果表明:该电极在pH为2.5~9.5的范围内比较稳定;对于其他离子的选择性系数的
数量级均在10"2及以下;响应时间在1min之内。该电极选择性好,反应迅速,制作简单,对水中硝酸根的
检测具有一定的研究意义
关键词:硝酸根;离子选择电极;红菲绕啉银;聚氯乙烯膜
中图分类号:TP212.2文献标识码:A文章编号:1000-9787(2013)10-0041-08
Study on nitrate ion-selective electrode based on
silver bis(bathophenanthroline )nitrate
SONG Xiao-juan, YANG Hui-zhong
Key Laboratory of Advanced Process Control for Light Industry, Ministry of Education, Jiangnan University
Wuxi 214122 China
Abstract: A nitrate ion-selective electrode is investigated by using silver bis(bathophenanthroline)
nitrate a
sensing material (I ) tetradodecylammonium bromide(TDAB as lipophilic cationic additive, and
nitrophenylphenyl ether(NPPE)as plasticizing solvent, polyvinyl chloride(PVC)as basement membrane. Through
e ments, the obtained optimal response membrane ratio I: P C TDAB NPPE to nitrate is 3 32 1 64(W/W)
he Nernst linear response range is 1 x10"-1 x10 mol/L to nitrate with a slope of-54 mv/dec and the
lowest detection limitation is 3.7 X 10 mol/L. The PH value range, influence of interfering ions and response time
are studied. The results indicate that the electrode is stable at range of PH value 2. 5-9.5 with a fast response
time within I min. The selectivity coefficients of other ions are in the order of 10 or even lower. The electrode
has good selectivity to nitrate, fast response and is easy to fabricate, which has certain research significance to
nitrate detection in water
.ey words; nitrate; ion-selective electrode; silver bis(bathophenanthroline)nitrate; poly vinyl chloride(PVC)
membranes
0引言
的
硝酸根广泛存在于化肥农药和工业产品中,过量的硝
目前,水中硝酸根的检測方法有离子色谱法、分光光度
酸根会严重影响水的质量,从而使水体富营养化,使得蓝藻法、电化学的方法等。离子色谱仪比较昂贵,被测溶液的浓
和其他藻类大量繁殖,导致生物水体缺氧而大量死亡
度不能太高;分光光度法不能连续测量,不适用于洋浊的有
硝酸盐在缅菌作用下可还原成亚硝酸盐。亚硝酸盐可使血色液体;电化学的方法需要化学试剂,需要控制反应条件,
液中毒,致使人体出现头昏缺氧症状;同时,亚硝酸盐可与操作比较麻烦。相比之下,离子选择电极具有反应迅速、能
人体摄人的其他食品、药品、残留农药中的次级胺反应,在够连续测量、测測量范围宽等优点。有关离子选择电极的报
胃腔中形成强致癌物亚硝胺,使消化系统发生瘤变。因此,道很多。其中, Ali Reza Asghari等人用四配位体镍复合
建立一种快速、准确检测水中硝酸根的方法是十分必要物。作为离子载体,除了増塑剂和聚氯乙烯(PVC)之外
收稿日期:2013-03-05
来碁金项目;江苏省产学研联合创新资金一前瞻性联合硏究项目(BY2012070);江苏省环保科研项目(2012051)