Potentiometric Determination of Postssium Ion Using 15-Crown-5 Derivatives with Anthracene for the Selective Material

안트라센을 포함하는 15-Crown-5 유도체를 이온선택성 물질로 이용한 칼륨이온의 전위차법 정량

  • Bae, Zun-Ung (Department of Chemistry, Kyungpook National University) ;
  • Lee, Sang-Bong (Department of Chemistry, Kyungpook National University) ;
  • Chang, Seung-Hyun (Department of Chemistry, Taegu University) ;
  • Kim, Ui-Rak (Department of Chemistry, Keimyung University)
  • 배준용 (경북대학교 자연과학대학 화학과) ;
  • 이상봉 (경북대학교 자연과학대학 화학과) ;
  • 장승현 (대구대학교 자연과학대학 화학과) ;
  • 김의락 (계명대학교 이과대학 화학과)
  • Published : 20010200

Abstract

Newly synthesized 15-Crown-5 derivatives including anthracene were used as neutral carriers for ion selective electrodes to determine potassium ion by potentiometry. Among the five neutral carriers studied in this work, N-(4'-benzo-15-crown-5-ether)-anthracene-9-imine was found to be the best in terms of selectivity and stability. The optimal composition of ion selective membrane was 1.0, 33.0 and 66.0 wt% for neutral carrier, PVC and plasticizer, resperctively. Addition of KTpCIPB used as a lipophilic additive improved the Nernst slope and the selectivity of potassium ion over alkali and alkaline earth metals. Especially, the selectivity of potassium ion over ammonium ion was remarkably good ($logK^{pot}_(K^+,NH_4^+}$=-2.59). The response time was also excellent ($t_{100}$=5sec) and continuous use of this electrode for three weeks has not changed the selectivity and analytical characteristics.

새로이 합성한 15-Crown-5 유도체들을 칼륨이온의 전위차법 정량을 위한 중성운반체로 사용하였다. 다섯 가지 화합물 중에서N-(4'-benzo-15-crown-5-ether)-anthracene-9-imine이 가장 좋은 선택성과 안정성을 보였다. 칼륨이온을 전위차법으로 정량하기 위한 이온선 택성 막의 조성을 조사한 결과, 최적 조성은 중성운반체: PVC:가소제의 조성비가 1.0:33.0:66.0 wt% 이었다. 친유성 첨가제로 0.2wt% KTpClPB를 사용했을 때에 Nernstian 기울기가 많이 좋아졌고, 또 알칼리 및 알칼리 토류 금속에 대한 칼륨이온의 선택성이 크게 개선되었다. 특히 암모늄이온에 대한 칼륨 이온의 선택성은 $logK^{pot}_(K^+,NH_4^+}$=-2.59로 아주 좋은 값을 보였다. 이 전극의 감응시간은 $t_{100}$=5sec로서 짧은 시간에 많은 시료를 분석할 수 있고, 3주 이상 사용하여도 선택성과 분석 특성에 별다른 변화가 없었다.

Keywords

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