The use of a gold-containing membrane for ion-sensitive electrodes and their application in analysing systems

Summary As an example of an automatic continuous monitoring device a chloride titrator is described. A sample stream is mixed with a varying titrant stream (AgNO₃). The flow of the titrant stream is controlled by the difference between a set point signal and an actual signal (Ag⁺-ion activity). The signal is measured with an ion-sensitive flow-through electrode. The liquid stream is forced through the electrodes by a motor driven spinning brush with its hairs implanted in a screw-like form. Any maintenance during a two weeks period was redundant. The linearity was in the range of 10–100 ppm Cl^– better than 1% rel.

---

Verwendung einer goldhaltigen Membran für ionensensitive Elektroden und ihre Anwendung in analytischen SystemenIII. Überwachung von Inenkonzentrationen (z.B. Chlorid) in einem Lösungsmittelstrom durch kontinuierliche Titrationen

Zusammenfassung Als Beispiel eines kontinuierlich messenden, automatischen Geräts wird ein Chlorid-Titrator beschrieben. Hierbei wird der Probenstrom mit einem variablen Titrantstrom (AgNO₃) gemischt. Die Titrantmenge pro Sekunde wird aus der Differenz zwischen einem Sollwert und einem Signalwert (Ag⁺-Ionen-Aktivität) bestimmt, der mittels einer Durchfluß-Elektrode gemessen wird. Der Flüssigkeitsstrom wird mit Hilfe einer von einem Motor gedrehten Bürste mit schraubenförmig eingesetzten Haaren durch die Elektroden getrieben. Während einer Zeit von 2 Wochen war eine Wartung unnötig. Die Linearität war im Bereich von 10–100 ppm Cl^– besser als 1% rel.

     

Critical considerations on the practical application of orion ion-selective electrodes to sea and other natural water samples

Summary The paper deals with some practically important aspects of the application of Orion ion-selective electrodes in water analysis. The effects of the salinity of sea water, sample temperature and response time on the normal electrode function are considered. It is experimentally shown that carefull checking of these factors must precede the practical use of fluoride, ammonia, chloride, nitrate and lead electrodes in sea, lake, river and drinking water samples. This is of particular importance for automatic or continuous systems, where samples with similar concentrations are analysed.

---

Kritische Betrachtungen zur praktischen Anwendung von Orion Ionen-selektiven Elektroden in Meer- und anderen Naturwasserproben

Zusammenfassung Einige praktisch wichtige Aspekte bei der Anwendung von Orion-Elektroden in der Wasseranalyse werden mitgeteilt. Die Einflüsse des Salzgehalts von Meerwasser, der Temperatur der Probe sowie der Einstellzeit auf die normale Funktion der Elektrode wurden untersucht. Es wurde experimentell festgestellt, daß eine sorgfältige Prüfung dieser Faktoren vor der praktische Anwendung von Fluorid-,Ammoniak-, Chlorid-, Nitrat- und Bleielektroden in Meer-, See-, Fluß- und Trinkwasser vorgenommen werden muß. Das gilt besonders für automatische oder kontinuierliche Systeme, bei denen die Konzentrationen ähnlich sind.

     

Statistical approach to the stability of an analytical system based on ion-sensitive membrane electrode using serial correlation

Summary To estimate the time stability of a nitrate-selective liquid membrane electrode, the serial correlation method was used. From the values of the random variableR ₁ (the coefficient for serial correlation) results that the statistical conclusion, namelyy=f(n), could not be identical with that one concerning the parameters of the transfer functiony=f(c).

---

Statistische Erfassung der Stabilität eines auf einer ionen-sensitiven Membranelektrode beruhenden analytischen Systems mit Hilfe der Serienkorrelation

Zusammenfassung Die zeitliche Stabilität einer flüssigen Nitrat-Membranelektrode wird statistisch mit Hilfe der Methode der Serienkorrelation abgeschätzt. Aus den Werten der ZufallsvariablenR ₁ (Koeffizient der Serienkorrelation) geht hervor, daß die statistische Schlußfolgerungy=f(n) nicht identisch werden kann mit derjenigen, die aus der Eichfunktiony=f(c) hervorgeht.

     

Zur Funktionsweise der inneren Festableitung ionenselektiver Diskelektroden. I

Zusammenfassung Diskelektroden mit Direktkontaktierung der ionenselektiven Membran durch Pt-, Ag-oder Cu-Drähte zeigen eine Abhängigkeit des Potentials vom O₂-Partialdruck. Das Ausmaß dieser Abhängigkeit sowie Potentialdriften werden von der Membrandicke und -konsistenz beeinflußt. Elektroden mit innerer Ag/AgCl/Metall-Ableitung sind nicht O₂-abhängig. Zusätzlich zur O₂-Unabhängigkeit zeichnen sich Elektroden mit Ag/AgCl/Pt-Ableitung durch hohe Potentialstabilität aus.

---

Contribution to the function of internal metallic lead of ion-selective diskelectrodes. I

Summary Diskelectrodes with direct contact of Pt, Ag or Cu wires to the ion-selective membrane show dependence of the potential on the partial pressure of oxygen. The extent of this dependence and drifts of the potential are affected by thickness and consistence of membranes. Electrodes with internal Ag/AgCl/metal lead are independent of oxygen. In addition, electrodes with Ag/AgCl/Pt lead are of remarkable stability of potential.

Wir danken Herrn Dr. J. Knecht, Fachbereich Chemie der Universität Marburg/Lahn, für die Aufnahme und Interpretation der ESCA-Spektren, dem Bundesministerium für Forschung und Technologie der Bundesrepublik Deutschland, der Fa. Dr. E. Fresenius Apparatebau KG, Bad Homburg v.d.H., und dem Fonds der Chemischen Industrie für die Unterstützung der Arbeiten.     

The potentiometric titration of surfactants and soaps using ion-selective electrodes

Summary Several quaternary ammonium halides have been evaluated for the precipitation titration of anionic surfactants and soaps. The titrants were hexadecyltrimethylammonium chloride and bromide, hexadecylpyridinium chloride, and diisobutylphenoxyethoxyethyl(dimethyl)benzylammonium chloride. Hexadecylpyridinium chloride yielded the highest precision and largest potentiometric break. Titrations were monitored with a commercically available fluoroborate ion-selective indicator electrode and a double-junction reference electrode. Commercially available perchlorate, nitrate, and calcium electrodes may also be used for emf monitoring. This obviates the need of preparing special liquid membrane or other electrodes mostly used heretofore in the potentiometric titration of surfactants and soaps. Electrophoresis purity reagent sodium dodecylsulfate is recommended for the standardization of the quaternary ammonium halides. The reverse titration, of cationic surfactants vs. standard sodium dodecylsulfate, is similarly feasible.Work performed under the auspices of the U.S. Department of Energy by the Lawrence Livermore Laboratory under contract number W-7405-ENG-48.     

Novel computer evaluation of multiple standard addition with ion-selective electrodes

Summary A novel method has been worked out for the computer calculation of unknown sample concentrations from the results of the multiple standard addition method. The program has been run on a desk computer.

---

Neuartiges Rechnerverfahren zur Auswertung der mehrfachen Standardzugabe mit Hilfe ionenselektiver Elektroden

Zusammenfassung Es wurde ein neues Rechnerverfahren zur Bestimmung unbekannter Konzentrationswerte mit Hilfe der Methode der mehrfachen Standardzugabe ausgearbeitet. Das neue Programm wurde auf einem Tischrechner getestet.

     

Comparison of two electrodes for the determination of ammonia and nitrogen compounds

Summary Two types of electrodes for the determination of ammonia are compared: one of the liquid membrane and one of the gas detecting type. Important electrode characteristics as response time, sensitivity and selectivity are commented. The ammonia electrode was tested in practice by analysis of ammonia and nitrate in canal water. The precision of the methods described was tested by analysis of synthetic samples, and by comparison with a volumetric and colorimetric method.

---

Vergleich zweier Elektroden für die Bestimmung von Ammoniak und von Stickstoffverbindungen

Zusammenfassung Zwei Elektrodentypen (Flüssig-Membran und Gasdetektor) für die Ammoniakbestimmung wurden einem Vergleich unterzogen. Wichtige Charakteristiken (Ansprechzeit, Empfindlichkeit und Selektivität) werden diskutiert. Die praktische Prüfung erfolgte an Hand der Bestimmung von Ammoniak und Nitrat in Kanalwasser. Die Präzision wurde mit synthetischen Proben getestet sowie durch Vergleich mit einer volumetrischen und einer colorimetrischen Methode.

     

Ion-selective electrodes in organic functional group analysis: Microdetermination of the amino group using the chloride electrode

Ohne Zusammenfassung

---

Limits of detection of the six structural-isomeric xylenols (dimethyl phenols) on ready-made foils UV 254 and silica gel G with different spraying reagents

     

Potentiometric behaviour of a perchlorate-selective polyvinyl chloride matrix membrane electrode using tris-bathophenanthroline ferrous perchlorate

Summary A perchlorate ion-selective electrode using tris-bathophenanthroline ferrous salt in a polyvinylchloride matrix was investigated. The electrode was tested in terms of the measuring range, average slope, resistance, asymmetric potential, reproducibility, stability and of the selectivity for ClO ₄ ^– ion over BF ₄ ^– , I^–, NO ₃ ^– , NO ₂ ^– , Br^–, BrO ₃ ^– , Cl^–, and SO ₄ ^2– ions. Molar solubilities of potassium perchlorate, tris-2,2-bipyridine ferrous perchlorate, tris-1,10-phenanthroline ferrous perchlorate and tris-5,6-dimethyl-1,10-phenanthroline ferrous perchlorate were calculated from the direct potentiometric perchlorate determinations.

---

Potentiometrisches Verhalten einer perchloratselektiven Membranelektrode unter Verwendung von Tris-bathophenanthrolineisen(II)-perchlorat in PVC-Matrix

Zusammenfassung Die Elektrode wurde in bezug auf folgende Größen getestet: Meßbereich, durchschnittliche Steilheit, Widerstand, asymmetrisches Potential, Reproduzierbarkeit, Stabilität, Selektivität für Perchlorat gegenüber BF ₄ ^– , J^–, NO ₃ ^– , NO ₂ ^– , Br^–, BrO ₃ ^– , Cl^–, SO ₄ ^2– . Die molaren Löslichkeiten von Kaliumperchlorat, Tris-1,10-phenanthrolin-eisen(II)-perchlorat, Tris-5,6-dimethyl-1,10-phenanthrolin-eisen(II)-perchlorat und Tris-2,2-bipyridyl-eisen(II)-perchlorat wurden aus direkten potentiometrischen Perchloratbestimmungen berechnet.

     

An improved air-gap electrode and its application to the measurement of carbonate in interstitial water

Summary The air-gap gas sensing electrode according to Rika is improved in several aspects. The reliability was increased by the use of a combined glass-reference electrode. A new way of sample introduction gave a better accuracy in practice. The electrode is used to determine carbonate concentrations in the range of 5 · 10^–2–5 · 10^–4M with an accuracy of 2–9%. The electrode is in use in the analysis of environmental carbonate.

---

Verbesserte Luftspaltelektrode und ihre Anwendung zur Carbonatbestimmung in Porenwasser

Zusammenfassung Die Luftspaltelektrode nach Rika wurde in einigen Punkten verbessert. Ihre Zuverlässigkeit wurde durch Anwendung einer Einstabmeßkette erhöht; ein neues System der Probezugabe bietet eine bessere Genauigkeit in der Praxis. Die Elektrode wurde zur Messung von Carbonatkonzentrationen im Betrieb von 5 · 10^–2–5 · 10^–4 M eingesetzt, wobei die Genauigkeit 2–9% betrug. Sie wird zur Umweltanalyse von Carbonat angewendet.

     

The use of a cupric ion-selective electrode as end-point detector in precipitation titration of oxalate

Summary It is demonstrated that oxalate can be titrated at pH 6–8 by employing lead(II) as titrant and a cupric ISE as end-point detector in the presence of traces of cupric ions. The response of the ISE to oxalate and E/pH plots have been examined. The method has been tested for the range of 0.8–40 mM oxalate. Recovery was found generally to be better than 98% and relative standard deviation was 0.4% at the 4 mM level. Interferences from carbonate, phosphate and arsenate can in part be overcome by adjusting the pH to 6.0±0.2.

---

Verwendung einer Kupfer-ionenselektiven Elektrode als Endpunkt-Detektor bei der Fällungstitration von Oxalat

Zusammenfassung Es wird gezeigt, daß Oxalat bei pH 6–8 mit Blei(II)-Lösung in Gegenwart von Kupferionen titriert werden kann, wobei eine Kupfer-ionenselektive Elektrode zur Endpunktsindikation dient. Das Verfahren wurde im Bereich 0,8–40 mM Oxalat getestet und die Anzeigeempfindlichkeit untersucht. Die Wiederfmdensrate ist besser als 98%; die relative Standardabweichung beträgt 0,4% bei 4 mM Oxalat. Durch Einstellung des pH-Wertes auf 6,0±0,2 können Störungen durch Carbonat, Phosphat und Arsenat z.T. eliminiert werden.

     

Microdetermination of chlorine and bromine in some organic compounds by ion-selective electrodes

Summary The solid state ion-selective chloride and bromide electrodes are used for the microdetermination of chlorine and bromine in organic compounds. After combustion in an oxygen-filled flask, potentiometric titration with silver nitrate at pH 5–7 in presence of 50% dioxan is carried out. Results accurate to ±0.3% absolute are obtained with some partially and highly halogenated compounds.

---

Mikrobestimmung von Chlor und Brom in einigen organischen Verbindungen mit Hilfe von ionenselektiven Elektroden

Zusammenfassung Chlorid- und bromidselektive Festkörperelektroden wurden zur Chlor- und Brombestimmung in teilweise bzw. hochhalogenierten organischen Verbindungen benutzt. Nach Verbrennung im Sauerstoffkolben erfolgt eine potentiometrische Titration mit Silbernitrat bei pH 5–7 in Gegenwart von 50% Dioxan. Die erhaltenen Ergebnisse sind auf ±0,3 % genau.

     

Adsorption-polarised electrodes for endpoint indication in potentiometric titration

Zusammenfassung Die APE-indication eignet sich besonders gut für Titrationen in gemischten Lösungsmitteln, weil kein Diaphragma benötigt wird. Infolge der geringeren DK wird in der Regel die Löslichkeit von Salzen verringert und die Adsorption an der Indicatorelektrode erhöht. Dadurch wird die Anzeige des Endpunktes verschärft, die Trennung ähnlicher Ionen aber erschwert. Als Beispiel wurden die volumetrische und coulometrische Titration der Halogenide in Eisessig- und Aceton-Wassergemischen untersucht. Im Vergleich zu herkömmlichen Indikationsverfahren bringt die APE-Indikation in Lösungsmittelgemischen wesentliche Fortschritte für die Spuren- und Mikrobestimmung von Chlorid. Die Standardabweichung der volumetrischen und coulometrischen Spurenbestimmung in Eisessig beträgt s=4 ppb Cl^–, das entspricht bei Durchführung als Mikrotitration in 20 l Probe 7×10^–9 g Cl^–.Wir danken dem Minister für Wissenschaft und Forschung des Landes Nordrhein-Westfalen, Landesamt für Forschung, sowie dem Verband der chemischen Industrie, Fonds der Chemie, für finanzielle Unterstützung.