Фторидселективный электрод

 

Изобретение относится к ионометрии. Цель изобретения - улучшение эксплуатационной стойкости электрода в агрессивных средах за счет повышения надежности крепления мембраны в корпусе электрода. Ионоселективный электрод включает полый цилиндрический корпус с запрессованной в его торцовую часть твердой ионоселективной мембраной -и полуэлемент. В нижней торцовой части корпуса электрода выполнено сквозное отверстие в виде усеченного конуса, обращенного меньшим основанием вниз. В этом сквозном отверстии изнутри электрода запрессовывается ионоселективная мембрана цилиндрической формы. 2 ил.

СОК)З СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л G 01 N 27/333

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Ц- ° „

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ": — —: .:

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4716304/25 (22) 03.05.89 (46) 15.12.91, Бюл. йг 46 (72) Л.А.Девадзе. В.R.Ëàâðoâ, В.П.Розе, А.Н. Ш итов и И.В. Чумак (53) 543.257 (088.8) (56) Справочное руководство по применению ионоселективных электродов, M. Мир, 1986, с.135. . Аналитический контроль химических веществ и окружающей среды. Л.: ГИПХ, 1.977.

Электрод фторидный ЭГ-VI, ТУ 6-08487 — 81. Паспорт 5 С5.186.011 ПС, (54) ФТОРИДСЕЛЕКТИВНЫЙ ЭЛЕКТРОД

Изобретение относится к ионометрии и проведению измерений активности ионов фтора в сложных по составу средах (в том числе содержащих минеральные кислоты) и может быть использовано для контроля ионного состава в растворах получения фторидных соединений редких и рассеянных элементов и в процессах химического травления металлов в растворах, содержащих плавиковую кислоту.

Известны фторидселективные электроды, представляющие собой пластмассовый корпус, в торцовой части которого закрепляют специальную ионоселективную мембрану, а внутрь заливают электролит с погруженным в него вспомогательным электродом.

В электроде фирмы "Орион" (США) мембрана из среза монокристалла ааРЗ приклеивается к корпусу из пластмассы "Perspex" с помощью эпоксидного клея. В известной конструкции электрода мембрана из фтори Ы 1698726 А1 (57) Изобретение относится к ионометрии, Цель изобретения — улучшение эксплуатационной стойкости электрода в агрессивных средах за счет повышения надежности крепления мембраны в корпусе электрода.

Ионоселективный электрод включает полый цилиндрический корпус с запрессованной в его торцовую часть твердой ионоселективной мембраной.и полуэлемент. В нижней торцовой части корпуса электрода выполнено сквозное отверстие в виде усеченного конуса, обращенного меньшим основанием вниз, В этом сквозном отверстии изнутри электрода запрессовывается ионоселективная мембрана цилиндрической формы. 2 ил. да лантана крепится к стеклянному корпусу с помощью замазки Менделеева, Однако такие способы крепления мембраны ненадежны при использовании электродов для измерений в агрессивных средах и при повышенных температурах вследствие слабой адгезии клеящих составов к монокристаллической поверхности мембраны, а также неспособности клеев противостоять явлениям, связанным с изменением размеров мембраны от температуры, Наиболее близким к предлагаемому является конструкция фторидного электрода типа 3F — Vl, состоящая из корпуса, имеющего в торцовой части посадочное место, соответствующее геометрическим размерам мембраны, представляющей собой цилиндр диаметром 10 мм и высотой 4 мм. Мембрану вставляют в посадочное место, уплотняют прокладкой и зажимают металлическим наконечником.

1698726

Однако применение в узле крепления мембраны прокладки для дости>кения герметичности не обеспечивает необходимую эксплуатационную стойкость при работе электрода в агрессивных средах, Цель, изобретения — улучшение эксплуатационной стойкости электрода, Указанная цель достигается тем, что изменена конструкция электрода: посадочное отверстие под мембрану в корпусе электрода выполнено в виде усеченного конуса.

Этим. достигается герметичность,при запрессовке мембраны в корпусе без применения прокладок и клеящих составов..

На фиг. 1 представлены детали конструкции фторидселективного электрода; на фиг. 2 — сборка электрода, Предлагаемый электрод отличается тем, что герметичность крепления мембраны достигается применением новых конструкторских решений при изготовлении корпуса электрода.

Применение новой конструкции корпуса, обеспечивающей герметичность крепления мембраны без использования прокладок и клеящих составов, приводит к тому, что электрод проявляет новые свойства, что дает возможность проводить непрерывный контроль в агрессивных жидкостях при температуре 85-95 С, расширить диапазон измерения активйости ионов фтора до 10 моль/дм при соблюдении линейностИ графика.

Корпус электрода 1 (фиг. 2) выполнен из химически инертного материала, имеет в торцовой части сквозное коническое отверстие, а внутри корпуса — специальную резьбу, Мембрана 2 цилиндрической формы с размерами 7хЗ мм и со снятой фаской с одной стороны поверхности впрессовывается и удерживается с помощью специальной резьбовой втулки 3, имеющей сквозное отверстие для подвода электролита, в который погружен вспомогательный хлорсеребряный элемент.

Электрод работает следующим образом, При погружении в раствор, содержащий ионы фтора, он приобретает потенциал, который связан с активность!о ионов фтора в растворе уравнением Нернстэ

+ 2,3ят, Р 1 где Е> — нормальный потенциал для стандартных условий, мВ;

R — газовая постоянная;

Т вЂ” абсолютная температура, К;

5 F — число Фарадея, равное 965000 Кл; а — активность ионов фтора в растворе, Е,> зависит от типа вспомогательного электрода и состава раствора внутреннего заполнения; В качестве вспомогательного

10 электрода используют полуэлемент

Ag /Ag C I, С1 .

Практическое применение ионоселективных электродов — измерение ЭДС электродной системы, составленной из

15 индикаторного электрода и электрода сравнения.

Зависимость ЭДС электродной системы от активности ионов фтора в растворе определяется уравнением

Е = Еи + (54,2 + 0,2 pt(pF - рЕи), где Еи и pF — коэффициенты изопотенциальной точки электродной системы, pt — температура раствора, DC;

25 pF — отрицательный логарифм активности (концентрации) ионов фтора в растворе;

54,2 — крутизна характеристики электродной системы при 0 С, мВ/pF.

Разработанный электрод имеет теоре30 тическую крутизну электродной характеристики в диапазоне 1,0 — 106 моль/дм при температуре до 95 С, Формула изобретения

Фторидселективный электрод, включа35 ющий полый цилиндрический корпус с расположенной в нижней торцовой части твердой мембраной цилиндрической формы и внутренний полуэлемент, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью улучшения эксплуа40 тационной стойкости электрода в агрессивных средах зэ счет обеспечения надежности узла крепления мембраны, в нижней торцовой части корпуса электрода выполнено сквозное отверстие для мембраны в виде

45 усеченного конуса, обращенного меньшим основанием вниз, а верхняя поверхность мембраны сопряжена с нижней торцовой поверхностью резьбовой втулки, снабжеиной центральным сквозным отверстием и

50 расположенной во внутренней полости корпуса„причем корпус выполнен из эластичного материала.

1698726

КО пЦс юекщрода (t

Хпорсеребряный лоаумгюеюл

РезьбоЮаю

®пдю а (3

ewbpapra l1)

Составитель А.Копытин

Редактор М.Петрова Техред М,Моргентал Корректор О.Кравцова

Заказ 4389 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101