Ионоселективный электрод

 

(i>1 499527

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.09.73 (21) 1958493/26-25 с присоединением заявки Гч (23) Приоритет

Опубликовано 15.01.76. Бюллетень Ке 2

Дата опубликования описания 29.03.76 (51) М. Кл. - G 01N 27/30

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 543.257(088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения А. Я, Сырченков, Ю. И. Урусов, А. Ф. Жуков и А. В. Гордиевский (71) Заявитель (54) ИОНОСЕЛЕКТИВНЫЙ ЭЛЕКТРОД

Изобретение относится к области определения концентрации веществ в растворах потенциометрическим методом с применением ионоселективных электродов с жидкой мембраной и может быть применено в аналитической химии, при контроле технологических процессов.

Известен ионоселективный электрод, ближайшим прототипом которого является электрод с жидкой мембраной, разработанный фирмой «Орион» 92-й модели. Корпус этого электрода изготовлен из полимерного материала и состоит из двух вертикальных резервуаров с камерами, причем центральная камера для внутреннего раствора сравнения, а внешняя заполняется жидким ионообменником.

Водонерастворимый раствор жидкого ионообменника пропитывает тонкую пористую мембрану (0,076 мм толщиной и 3,5 мм в диаметре). Такая конструиция обеспечивает нормальную работу электрода в течение месяца и более.

Конструкция такого электрода имеет следующие недостатки.

При сборке электрода применяются четыре прокладки,,необходимые для герметизации корпуса электрода и разделения трех жидких фаз — двух водных и одной органической. Недостаточная химическая устойчивость п роклаток при контакте с жидким ионообменником приводит к тому, что срок службы электродов может быть значительно меньше месяца.

При погружении электрода в раствор в соот ветствин с инструкциями фирмы, выпускающей эти электроды, он должен находиться под углом 20 к зеркалу исследуемого раствора.

5 Это необходимо для предупреждения образования пузырька воздуха под электродом вследствие чего измерительная цепь может быть разомкнута. Возможность образования пузырька определяется конструкцией элек10 трода.

Наличие одной тонкой пористой перегородки предъявляет жесткие требования к материалу, выбранному для ее изготовления. В случае недостаточной гидрофобности перегородки

15 возможно замыкание цепи через водные растворы сравнения и исследуемый, минуя жидкий ионообменник, так как сопротивление водной фазы значительно меньше органической.

Для улучшения эксплуатационных характе20 ристик и увеличения срока службы электрода в предлагаемом устройстве две пористые гидрофобные перегородки закреплены на боковых поверхностях внутреннего и внешнего цилиндров электрода.

25 Корпус электрода выполнен из полиметнлметакрилата или другого полимерного материала, являющегося хорошим изолятором, и представляет собой два полых цилиндра 1 и

2, ввинчивающихся один в другой, Таким об30 разом получают двухкамерный корпус электрода. Внутренняя камера 3 заполняется вод499527

35

45

55

Составитель В. Платонов

Техред Е. Митрофанова

Редактор И. Шубина

Корректор О. Тюрина

Заказ 448/5 Изд. № 2127 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

I l3035, Москва, )K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ным раствором сравнения 4 с опущенным в него хлорсеребряным электродом 5. Во внешнюю камеру 6 заливают жидкий ионообменник. Электрод герметизируется двумя резиновыми пробками 7 и 8. Подключение к измерительному прибору осуществляется многожильным экранированным проводом 9. К боковым поверхностям цилиндров 1 и 2 на расстоянии 3 — 5 мм от их нижних концов соответствующим клеем крепят тидрофобные инертные пористые перегородки 10 и 11. 5Кидкий ионообменник, залитый в камеру 6, пропитывает пористые перегородки и осуществляет контакт между раствором сравнения 4 и внешним исследуемым раствором, в который опущен электрод.

Внутренний цилиндр 2 в нижней части смещен относительно осевой линии, что дает возможность менять ра сстояние между пористыми перегородками. Таким образом, можно получать электроды как тонкослойные с бьгстрым временем установления стационарных значений потенциалов для использования в системах автоматического контроля технологических производств, так и с более толстым слоем жидкого ионообменника с более замедленной кинетикой установления мембранных потенциалов (для аналитических о пределений в лабораторных и некоторых физико-химических исследованиях, в частности, для изучения ди намических характеристик электродов с новыми типами жидких ионообменников).

Крепление пористых перегородок к боковым поверхностям корпуса электрода дает возможность повысить срок службы электрода, так как в случае проникновения в камеру

6 водной фазы либо из исследуемого раствора, либо из раствора сравнения, она накапливается на дне цилиндра 1 и электрод подлежит перезарядке жидким ионитом только тогда, когда уровень водной фазы поднимется до пористых перегородок.

Таким образом, предложенная конструкция имеет ряд преимуществ.

В данной конструкции электрода .не применяются прокладочные материалы, контактирующие с жидким ионообменником и органическими растворителями.

Боковое расположение пористых перегородок исключает возможность образования воздушных пузырей при погружении электрода в исследуемый раствор, а также исключает возможность образования контакта по водной фазе вследствие наличия между пористыми перегородками слоя жидкого ионообменника, и в случае проникновения водной фазы через перегородки она накапливается на дне внешнего цилиндра, не оказывая существенного влияния на работу электрода.

В зависимости от целей применения и назначения электрода толщина жидкого слоя ионообменника между пористыми перегородками может быть выбрана различной за счет смещения нижпей части цилиндра относительно осевой линии корпуса элсктрода.

10 Формула изобретения

Ионоселективный электрод с жидкой ионоселективной мембраной, помещенной между внешним и внутренним цилиндрами и инерт15 ными пористыми перегородками, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик и увеличения срока службы электрода, две пористые перегородки закреплены на боковых поверхностях внешне20 го и внутреннего цилиндров электрода.