Состав халькогенидной стеклянной мембраны электрода для определения ионов кадмия

 

Изобретение относится к области физико-химических методов анализа, в частно-, сти к устройствам для определения активности ионов кадмия в жидких средах. Целью изобретения является повышение селективности. С этой целью предложено использовать в качестве стеклообразователя сульфид германия GeSx. гдех 1,2-2, при следующем соотношении мембранных компонентов , мае. %: иодид кадмия 5-40, сульфид серебра 30-58, сульфид германия остальное. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РеспуБл 1к (я)з G 01 N 27/333

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ С (Jl

5-40

30 58

34-45

Иодид кадмия

Сульфид серебра

Сульфид германия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4781848/25 (22) 09.11.89 (46) 07.02.92. Бюл. М 5 (71) Ленинградский государственный университет (72) Ю.Г.Власов, Е.А.Бычков и А.В.Легин

{53) 543.257(088.8) (56) Власов Ю.Г. и др. Кадмийселективные халькогенидные стеклянные электроды.—

ЖАХ, 1985, т. 40, с. 1438 — 1446.

Авторское свидетельство СССР

М 1125534, кл. G 01 N 27/30, 1984.. Изобретение относится к физико-химическим методам анализа, в частности к устройствам для определения активности ионов кадмия в жидких средах, и найдет применение в различных промышленных производствах, где требуется контроль и регулирование концентрации ионов кадмия в растворе: при получении соединений кадмия, в гальваническом производстве, при анализе промышленных сточных вод и т.д.

Самыми распространенными мембра-. нами кадмийселективных электродов являются кристаллические мембраны на основе смеси сульфидов кадмия и серебра.

Основным недостатком мембран этого типа является недостаточная протяженность рабочей области рН в кислых средах, ° и невысокая селективность в присутствии большинства возможных мешающих ионов.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является мембрана халькогенидного стеклянного электродвдля определения ионов кадмия состава, мас. :

„„Я2„„1711055А1 (54) СОСТАВ ХАЛЬКОГЕНИДНОЙ СТЕКЛЯННОЙ МЕМБРАНЫ ЭЛЕКТРОДА ДЛЯ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИОНОВ КАДМИЯ (57) Изобретение относится к области физико-химических методов анализа, в частности к устройствам для определения .

° активности ионов кадмия в жидких средах.

Целью изобретения является повышение селективности. С этой целью предложено использовать в качестве стеклообразователя сульфид германия GeSx. где х = 1,2 — 2, при следующем соотношении мембранных компонентов, мас. ; иодид кадмия 5 — 40, сульфид серебра 30 — 58, сульфид германия остальное. 1 табл, иодида кадмия 5 — 20, сульфид серебра 32- (63, сульфид мышьяка остальное.

Недостатком этого электрода является невысокая селективность в присутствии мешающих ионов. что ограничивает возможности его применения в лабораторной и промышленной практике. . Цель изобретения — увеличение селективности мембран.

Поставленная цель достигается тем, что в составе халькогенидной стеклянной мем.браны электрода для определения ионов кадмия, содержащем иодид кадмия, сульфид серебра и стеклообразователь, согласно изобретению в качестве стеклообразователя используется сульфид германия состава GeS, где х = 1,2 — 2, при следующем соотношении компонентов, мас.

1711055

Сульфид.германия в качестве компо- сано в примере 1, но для получения 2 г нента мембраны электрода для определе- стекла берут 0,687 г иодида кадмия, 0,640 г ния ионов кадмия использован впервые. сульфида серебра, 0,683 г сульфида гермаОптимальным соотношением германия и ния, серы в составе GeSx является х = 1,5 как с 5 Пример 4, Стекло состава точки зрения стеклообразования, так и для 15Cdlz42Ag2S43GeS2 синтезируют, как опиэлектродных свойств, сана в примере 1, но для получения 2 г

Соотношение компонентов обладает стекла берут 0,540 г иодида кадмия, 0,671 r существенными отличиями, так как если сульфида серебра, 0,789 r сульфида гермавзять составы халькогенидной стеклянной 10 ния. мембраны электрода для „определения Пример 5 (оптимальный состав). ионов кадмия, содержащие более 40 мас. $ Стекло состава 10Сс!!250А923406е31,5 синиодида кадмия, то электроды.с мембранами. тезируют, как описано в примере 1, но для этих составов обладают неустойчивыми получения 2 rстекла берут 0,,421 г иодида электродными характеристиками, Стекла, 15 кадмия, 1,039 г сульфида серебра, 0,540 г содержащие более 45 мас.$ сульфида гер- сульфида германия. мания, а также стекла, содержащие менее Слитки разрезают на плоскопараллель30мас. сульфида серебра, характеризуют- ные диски толщиной 1 — 5 мм. Полученные ся низкой электропроводностью, невысо- таким образом мембраны полируют до зеркоймеханическойпрочностьюихимической 20 кального блеска на пасте ГОИ и вклеивают устойчивостью. Стеклокристаллы, содержа- эпоксидным компаундом в поливинилхлощие более 58 мас, сульфида серебра, об- ридный корпус электрода. ладают низкой химической устойчивостью и Для измерения электродных характеримеханической прочностью, Стекла, содер- стик мембран применяют следующую элекжащие менее 5 мас. иодида кадмия, про- 25 трохимическую ячейку: являют нестабильные электродные Ag,AgCI КС! 1МКМОз I; исследуемый характеристики, Применение этих материа- раствор I M I 10-2 А9КОз Ag, лов в качестве мембран кадмийселективных где M — мембрана из халькогенидного стекэлектродов, не представляется возможным. ла.

Увеличение селективности предлагае- 30 Градуировочные !растворы в концентрамых мембран достигается за счет использо- ционной области 10 — 10 моль/л готовят

-1 вания нового стеклообразователя — из нитрата кадмия, Растворы с концентрасульфида германия, способствующего обра- цией 10 — 10 моль/л готовят перед измере-7 -6 зованию более жесткой и химически устой- ниями в тефлоновой измерительной ячейке чивой стеклообразной матрицы-, 35 добавлением к известному объему дистилСпецифическое взаимодействие иодида лированной воды или индифферентного кадмия с сульфидами серебра и германия в электролита калибровочных количеств бопределах предлагаемых соотношений ком- лее концентрированных растворов нитрата понентов обеспечивает повышение химиче- кадмия. Для измерения коэффициентов сеской устойчивости халькогенидных 40 лективности использован методсмешанных стеклянных мембран, что обуславливает растворов, при котором концентрацию мезначительное улучшение селективности в шающего иона поддерживают постоянной, присутствии мешающих ионов. а концентрацию ионов кадмия изменяют от Пример1. Для получения 2 г стекла 10 до 10 моль/л, -7 -1 состава 5Сdl252Ag2S40GeS15 берут 0,202 г 45 Коэффициенты селективности халькогеиодида кадмия, 1,039 r сульфида серебра, нидных стеклянных электродов в присутст0,759 гсульфида германия и помещают в квар- вии различных мешающих ионов, а также цевую ампулу,Ампулуоткачиваютдоостаточ- электродов на основе мышьяковых стекол, ного давления воздуха 10е-2 Па и проводят для определения ионов кадмия приведены синтез при 1000 К в течение 8 ч. Охлаждение 50 в таблице. Из таблицы видно, что полученосуществляют посредством закалки расплава ные электроды на основе стекол системы со средней скЬростью 100 К/c., иодид кадмия — сульфид серебра — сульфид

Пример 2. Стекло состава германия в 10 — 1000 раз превосходит извеCdIz30AgzS36GeS1,5 синтезируют, как опи- стный состав по селективности в присутстсано в прймере 1, но для получения 2 г 55 вии различных мешающих ионов, в том стекла берут 0,707 г иодида кадмия, 0,590 г числе наиболее практически важных двухзасульфида серебра, 0,703 r сульфида герма- рядных катионов. ния. Формула изобретения

Пример 3. Стекло состава Состав халькогенидной стеклянной

32Cdl2AgzS34GeS1,z синтезируют, как опи- мембраны электрода для определения

1711055

Составитель Ю. Власов

Техред М.Моргентал

Корректор А.Осауленко,, .Редактор В.Данко

Заказ 335 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 ионов кадмия, включающий иодид кадмия, сульфид серебра и стеклообразователь, о тл и ч а ю шийся тем, что„с целью повыше- . ния селективности, в качестве стеклообразователя использован сульфид германия 5

Ge S>, где х = 1,2 — 2, при следующем соо н ошенйи компонентов, мас. :

Иодид кадмия 5-40

Сульфид серебра 30-58

Сульфид германия Остальное