СССР по делам нзобретеннй н открытнй (5 ) УДК 543.253 (088. 8) В. Л. Волков, В. Б. Швецов, Э. Е, Гофман, Н. В. Баусона, A. A, Фотиев и В ° Г. Брексон (72) Авторы изобретения

Институт химии Уральского научного центра АН СССР и Уральский научно-исследовательский химический институт (71) Заявители (54) ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

ФТОРСОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРОВ

Изобретение относится к технике. измерения рН растворов, а точнее к электродам из оксидных ванадиевых бронз для потенциометрических измерений фторсодержащих растворов. 5

Известны стеклянные электроды для измерения рН, недостатком таких электродов является невозможность применения в растворах, содержащих нр в связи с взаимодействием плавико 1О вой кислоты с поверхностью стекла

f1) .

Ближайшим техническим решением к изобретению является известный элект- 15 род для потенциометрических измерений фторсодержащих растворов, состоящий из спрессованных монокристаллов оксидных ванадиевых бронз типа

МЧ О15 (М - :, Na К, А9, Cu) или

1 1 м ч,з Озв (м -са, sr) размером к

0,15-1 мм и связующего - резольного или бакелитового лака (2).

Недостатком этого электрода являются: большое время установления рав- 25 новесного потенциала (20-30 мин), недостаточная воспроизводимость потенциала, сложность технологии изготовления и низкая величина электро" проводноети (R= 250-300 Ом). Слож- 30 ность технологии изготовления электрода заключается в необходимости из.мельчения монокристаллов бронз до

Определенной крупности (0,15-1 мм), перемешивания их с резольным или бакелитовым лаком прессования и выдержО ки при 150-180 С в течение О, 5-1ч.

Целью изобретения является уменьшение времени устанонления равновесного потенциала, увеличение воспроизводимости потенциала, упрощение технологии изготонления и увеличение величины электропроводности электрода.

Это достигается тем, что в качеств ве электрода используют монокристаллы оксидных нанадиевых бронз типа

М.ЧВО (М вЂ” 41 N«L p К, Ag Сц) или

ММ 12ОЪО(М -Сар Sr) . Смесь, например состава Na>CO> + 6V>O@ или

AgNO> + 5V>Og, нагревают н платийовой чашке до температуры 780 С, выдерживают при этой температуре в течение

30 мин и охлаждают со скоростью

1 град./мин при атмосферном давлении воздуха или н вакууме. Получают монокристаллы бронз состава NaV O g или

>gVgOay .

B случае оксидных ванадиеных произ, лития, калия, меди, кальция и строн785720 ция охлаждение расплава проводят при остаточном давлении воздуха 0,1 мм рт. ст.

Использование единичных монокристаллов позволяет уменьшить время установления равновесного потенциала в 20 вЂ” 30 раз и увеличить степень воспроизводимости потенциала, так как поверхность электрода состоит только из одной бронзы без связующего (резольного или бакелитового лака), которое хоть и.в незначительной степенн, но впитывает рабочий раствор. Кроме того, уменьшается расход материала (бронзы), так как величина монокристалла не влияет на потенциал электрода и он может быть сколь угодно ма1ъ лым. Исключение операций измельчения монокристаллов до определенной крупности (0,15-1 мм), смешивания их с резольным или бакелитовым лаком, прессования и выдерживания при 150- О

180 C существенно упрощает технологию изготовления электрода.

Предлагаемый электрод из оксидной ванадиевой бронзы без резольного или бакелитового лака обладает большой $$ величиной электропроводности, так как при использовании единичного монокристалла бронзы в его объеме отсутствует изолятор (лак) .

Электрод для потенциометрических измерений величины РН и титрований фторсодержащих растворов, изображенный на фиг. 1, представляет собой устройство, состоящее из монокристалла 1 в форме иглы, вытянутой вдоль кристаллографической оси в и прикрепленного к монокристаллу контакта

2 из металлической проволоки, например меди или платины. Корпус электрода 3 изготовлен иэ материала, устойчивого в кислых средах, содержащих фтор, например эпоксидных смол или фторопласта.

Из этого же материала изготавливается защита 4 монокристалла от механических поломок, которая имеет 45 отверстия 5 для циркуляции раствора.

Для обеспечения большой механической прочности электрода монокристалл бронзы может быть полностью залит эпоксидной смолой или фторопластом. 5р

Тогда рабочей поверхностью электрода будет плоскость, перпендикулярная оси в монокристалла.

Для проведения потенциометрических измеРений в анализируемый Раствор помещают электрод из монокристал1 ла, например 14 V< O>>, H в паре со стандартным, например хлор-серебряным электродом, проводят измерения

РН или потенциала (ЭДС) Ев мВ.

На фиг. 2 представлена типичная 40 калибровочная кривая электрода, вы полненного на основе монокристаллов ванадиевых бронз; на фнг. 3 вЂ” кривая титрования фтористоводородной кислоты раствором NaOII.

Результаты, представленные на фиг. 2 и 3, свидетельствуют о возможности использования единичных монокристаллов оксидных ванадиевых бронз типа М-Ч О и М V О б в качестве электродов для измерения РН и потенциометрических титрований различных растворов, в том числе, содержащих большие количества фтора.

Использование в качестве электродов единичных монокристаллов позволило сократить расход дорогостоящих оксидных ванадиевых бронз.

Кроме того, электропроводность единичных монокристаллов равна

18-34 Ом " .cM, а электродов, изготовленных по известному способу, 0,004-0,003 Ом .см . Эти результа» ты свидетельствуют о существенном увеличении электропроводности электродов, изготовленных па предлагаемому способу.

Увеличение электропроводности электродов дает возможность измерять

ЭДС электродов электроиэмерительными приборами с низким входным сопротивлением (потенциометрами, ламповыми вольтметрами).

Уменьшение времени установления равновесного потенциала электрода из единичного монокристалла по сравнению с известным обеспечивает высокую оперативность контроля за технологическими процессами и способствует повышению качества работы автоматизированных систем регулирования и управления.

При использовании электрода из единичного монокристалла бронзы наблюдается хорошая воспроизводимость результатов. Например, в течение 15 дней значения ЭДС электродов совпадали в пределах + 5 мВ. Для известных электродов отклонения составляли

+(10-15) мВ.

Формула изобретения

Электрод для потенциометрических измерений фторсодержащих растворов из оксидных ванадиевых бронз, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения времени установления равновесного потенциала, увеличения воспроизводимости потенциала, упрощения технологии изготовления и увеличения величины электропроводности, электрод выполнен из единичных монокристаллов оксидной ванадиевой бронзы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Tiri Korvta Ton-selective ейес гос)ез Cainbudge University

Press, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2574361/18-25,260178 (прототип) .

785720 юг.!

t,í

200

4 д l2 IE 20 24 N щ 0/Ф4уОФ

Составитель A.Kîïûòèû

Техред Н. Ковалева Корректор М. Вигула

Редактор Н.Ахмедова

Заказ 8831/45 Тираж 10 19 Подписное

ВН КИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11.3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фил иал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Е,кб

500

2,1 4 3 б Р фиг, 2

Электрод для потенциометрических измерений фторсодержащих растворов

Способ полярографического определения мефенаминовой кислоты и ее солей // 783675

Полярограф // 783674

Полярограф // 775686

Устройство для измерения сопротивления раствора и емкости двойного электрического слоя // 774386

Устройство для измерения электродных потенциалов в нестационарных условиях электролиза // 769424

Полярограф // 769423

Полярограф вторых разностей // 767635

Самоамальгирующийся электрод // 763769

Способ одновременного полярографического определения титана и алюминия // 763768

Способ вольтамперометрического анализа // 2101697

Изобретение относится к электрохимическому анализу и может быть использовано при создании аппаратно-программного средств для контроля состава и свойств веществ в различных областях науки, техники, промышленности, сельского хозяйства и экологии, а также для электрохимических исследований

Способ инверсионно-вольтамперометрического определения разновалентных форм мышьяка в водных растворах // 2102736

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к способу инверсионно-вольт-амперометрического определения разновалентных форм мышьяка в водных растворах, основанному на электронакоплении As (III) на стационарном ртутном электроде в присутствии ионов Cu2+ и последующей регистрации кривой катодного восстановления сконцентрированного арсенида меди, включающему определение содержания As (III) на фоне 0,6 M HCl + 0,04 M N2H4 2HCl + 50 мг/л Cu2+ по высоте инверсионного катодного пика при потенциале (-0,72)В, химическое восстановление As(V) до As (III), измерение общего содержания водорастворимого мышьяка и определение содержания As(V) по разности концентраций общего и трехвалентного мышьяка, при этом в раствор, проанализированный на содержание As (III), дополнительно вводят HCl, KI и Cu2+, химическое восстановление As(V) до As (III) осуществляют в фоновом электролите состава 5,5M HCl + 0,1M KI + 0,02M N2H4 2HCl + 100 мг/л Cu2+, электронакопление мышьяка производят при потенциале (-0,55 0,01)В, катодную вольт-амперную кривую регистрируют в диапазоне напряжений от (-0,55) до (-1,0)В, а общее содержание мышьяка в растворе определяют по высоте инверсионного пика при потенциале (-0,76 0,01)В

Способ компенсации последовательного активного сопротивления электрохимической ячейки в вольтамперометрии // 2103676

Вольтамперометрический способ определения 5-фторурацила // 2106623

Изобретение относится к области аналитической химии, в частности к вольтамперметрическому способу определения химико-терапевтического средства, применяемого при онкологических заболеваниях - 5-фторурацила

Способ определения концентрации октадециламина в водном теплоносителе и устройство для его осуществления // 2107286

Изобретение относится к способу и устройству для определения концентрации органических веществ в растворах

Способ вольтамперометрического определения ионов неодима в водных растворах // 2119665

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к вольтамперометрическим способам определения в водных растворах

Способ вольтамперометрического определения п-крезола в водных растворах // 2120123

Способ изготовления модифицированного электрода для инверсионно-вольтамперометрического метода определения следов тяжелых и токсичных металлов // 2124720

Изобретение относится к области электрохимических методов анализа, в частности для определения тяжелых металлов с использованием модифицированного электрода

Вольтамперометрический анализатор, электрохимический датчик вольтамперометрического анализатора (его варианты) и устройство для перемешивания раствора электрохимической ячейки // 2129713

Инверсионно-вольтамперометрический способ определения кардила // 2130607

Изобретение относится к области аналитической химии, в частности к инверсионно-вольтамперометрическому способу определения лекарственного препарата кардила