Potentiometrische Untersuchung der Bindung von Na⁺ — und Ag⁺-Ionen an Polymethacrylsäure und Polyacrylsäure in wäßriger Lösung

Zusammenfassung

Die Bindung von Na⁺- und Ag⁺-Ionen an Polymethacrylsäure (PMA) und Polyacrylsäure (PAA) in Abhängigkeit vom Neutralisationsgradα′ wurde potentiometrisch in fremdsalzfreien Lösungen untersucht. Dabei wurde meßtechnischen Problemen besondere Aufmerksamkeit geschenkt. Die pNa-Bestimmung erfolgte mit einer neuartigen ionenselektiven Flüssigmembranelektrode in einer Durchflußzelle; zur pAg-Bestimmung diente eine Elektrode aus metallischem Silber. Es zeigte sich, daß Ag⁺-Ionen von beiden Polysäuren stärker als Na⁺-Ionen gebunden werden. Bei mittleren Neutralisationsgraden sinkt die Aktivität der Ag⁺-Ionen trotz steigender Konzentration. Im Falle der PAA mit Ag⁺ als Gegenion tritt im pH-α′-Diagramm eine ungewöhnlich breite Stufe auf; außerdem erreicht die scheinbare Säurestärke fast den Wert der Essigsäure. Die erhaltenen Ergebnisse werden mit denen aus der Literatur verglichen. Weiterhin werden das Wesen und die Ursachen kooperativer Konformationsumwandlungen diskutiert.

Summary

The binding of Na⁺ and Ag⁺ to poly(methacrylic acid) (PMA) and poly(acrylic acid) (PAA) as a function of the degree of neutralizationα′ was studied by potentiometric titration in solutions without additional salt. Great attention was paid to problems of measurement. The pNa-measurements were carried out in a flow-through cell with a new type of a liquid membrane ion-selective electrode. For the pAg-measurements an electrode of metallic silver was used. It was found that Ag⁺ is bound more strongly to both polyacids than is Na⁺. At medium degrees of neutralization the activity of Ag⁺ decreases in spite of increasing concentration. In the case of PAA with Ag⁺ as counterion an unexpectedly broad step is observed in the titration curve. Moreover the apparent strength of the acid nearly reaches the value of acetic acid. The findings are compared with those previously published. Further, the nature and causes of cooperative conformational transitions are discussed.