چکیده....................................................................................................................... 1
فصل اول : مقدمه ای بر پتانسیومتری والکترودهای یون گزین
1-1 مقدمه................................................................................................................. 2
1-2 تجزیه الکتروشیمیایی........................................................................................... 3
1-3 اندازه گیری های پتانسیومتری............................................................................... 4
1-4 حسگرهای شیمیایی............................................................................................ 4
1-4-1 حسگرهای الکتروشیمیایی .............................................................................. 5
1-4-2 حسگرهای پتانسیومتری................................................................................... 5
1-5 الکترودهای یون گزین......................................................................................... 6
1-5-1 تاریخچه الکترودهای یون گزین....................................................................... 6
1-6 طبقه بندی الکترودهای یون گزین......................................................................... 8
1-6-1- الکترودهای با غشاء شیشه............................................................................. 8
1-6-1-1- الکترودهای pH....................................................................................... 9
1-6-1-2- الکترودهای شیشه برای دیگر کاتیون ها ..................................................... 10
1-6-2- الکترودهای با غشاء مایع ............................................................................. 10
1-6-3- الکترودهای با غشاء جامد ............................................................................ 12
1-6-3-1- الکترودهای کربن .................................................................................... 15
1-6-3-1-1- الکترود کربن شیشه ای......................................................................... 15
1-6-3-1-2- الکترودهای الیاف کربنی....................................................................... 16
1-6-3-1-3- الکترودهای نانولوله ای کربنی .............................................................. 16
1-6-3-1-4- الکترودهای خمیر کربن........................................................................ 17
1-7- تجهیزات مورد نیاز برای اندازه گیری پتانسیومتری ............................................... 19
1-8- عناصر خاکی کمیاب یا لانتانیدها....................................................................... 20
1-8-1- گسترش و پراکندگی عناصر خاکی کمیاب در طبیعت....................................... 23
1-8-2- ساختمان الکترونیکی عناصر خاکی کمیاب...................................................... 24
1-8-3- خواص مغناطیس.......................................................................................... 25
1-8-4- دیدیمیم....................................................................................................... 25
1-8-5- نئودیمیم....................................................................................................... 26
1-9- هدف تحقیق..................................................................................................... 28
منابع.......................................................................................................................... 29
فصل دوم: ویژگی های الکترودهای یون گزین وا جزای تشکیل دهنده غشاء
2-1- ویژگی های الکترودهای یون گزین.................................................................... 31
2-1-1- مکانیسم پاسخ دهی ..................................................................................... 31
2-1-2- حد تشخیص .............................................................................................. 32
2-1-2-1- حد تشخیص پائین .................................................................................. 33
2-1-2-2- حد تشخیص بالا ..................................................................................... 33
2-1-3- گستره اندازه گیری ....................................................................................... 33
2-1-4- زمان پاسخ دهی .......................................................................................... 34
2-1-5- اثر pH ....................................................................................................... 35
2-1-6- طول عمر الکترود ........................................................................................ 35
2-1-7- گزینش پذیری و تعیین ضرایب آن ............................................................... 35
2-1-7-1- روش آیزنمن – نیکولسکی ...................................................................... 36
2-1-7-2- روش جدید گزینش پذیری ...................................................................... 37
2-1-8- ضرایب گزینش پذیری و روش های تعیین آن ها در پتانسیومتری .................... 38
2-1-8-1- روش های محلول مختلط (MSM).......................................................... 38
2-1-8-1-1- روش یون مزاحم ثابت (FIM) ............................................................ 38
2-1-8-1-2- روش یون اصلی ثابت (FPM) ........................................................... 39
2-1-8-1-3- روش دو محلولی (TSM) ................................................................. 40
2-1-8-1-4- روش پتانسیل همتا شده (MPM) ........................................................ 41
2-1-8-2- روش های محلول مجزا (SSM).............................................................. 42
2-1-8-2-1- روش محلول مجزا که در آن aI = aJ می باشد...................................... 42
2-1-8-2-2- روش محلول مجزا که در آن EI = EJ می باشد..................................... 43
2-2- اجزاء تشکیل دهنده غشاء.................................................................................. 43
2-2-1- یونوفور (حامل)............................................................................................ 44
2-2-2- پلاستی سایزر (حلال غشاء).......................................................................... 46
2-2-3- ماتریس پلیمری............................................................................................ 48
2-2-4- افزودنی یونی............................................................................................... 50
منابع.......................................................................................................................... 53
فصل سوم : مواد، تجهیزات و روشها
3-1- مواد و واکنش گرهای مورد استفاده..................................................................... 55
3-2- تجهیزات مورد استفاده..................................................................................... 56
3-3- روش ها.......................................................................................................... 56
3-3-1- آماده سازی الکترود...................................................................................... 56
3-3-2- اندازه گیریemf .......................................................................................... 57
3-3-3- اندازه گیری دامنه pH................................................................................... 57
3-3-4- اندازه گیری زمان پاسخ دهی.......................................................................... 58
3-3-5- روش تعیین ضرایب گزینش پذیری............................................................... 58
3-3-6- تیتراسیون پتانسیومتری با EDTA.................................................................. 59
منابع.......................................................................................................................... 60
فصل چهارم : نتایج و بحث
4-1- مقدمه............................................................................................................... 61
4-2- بحث و نتیجه گیری.......................................................................................... 61
4-2-1- پاسخ پتانسیلی حسگر های ساخته شده با H2L4............................................ 61
4-2-2- اثر ترکیب درصد غشاء................................................................................. 62
4-2-3- اثر pH........................................................................................................ 63
4-2-4- منحنی کالیبراسیون و اطلاعات آماری.............................................................. 64
4-2-5- زمان پاسخ دهی دینامیک............................................................................... 64
4-2-6- تعیین ضرایب گزینش پذیری......................................................................... 65
4-2-7- کاربرد تجزیه ای......................................................................................... 66
4-3- جمع بندی....................................................................................................... 67
منابع ........................................................................................................................ 68