Электроактивный материал на основе оксидных бронз для твердофазного электрода сравнения

Электроактивный материал на основе оксидных бронз для твердофазного электрода сравнения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЭЛЕКТРОАКТИВНЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ОКСИДНЫХ БРОНЗ ДЛЯ ТВЕРДОФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДА СРАВНЕНИЯ, отличающийся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона рН, увеличения времени стабильной работы и снижения внутреннего сопротивления твердофазного электрода сравнения, в качестве оксидной бронзы используют соединения общей формулы , где М - иттрий или редкоземельньй элемент , a ,2. (Л с:

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

69) SU (и) 3 Ш G 01 N 27/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ.И ОТНРЦТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3626698/24-25 (22) 25.07.83 (46) 15. 11.84. Бюл. Ф 42 (72) Н.С.Бубырева, Г .А.Дамешек, И.А.Зайденман, И.M.Ïåðåäåðèé, В.Е.Погребная, Н.Д.Розенблюм, Н.И.Наумова и И.М.Шульц (71) Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт источников тока (53) 543.25(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 935776, кл. G 01 N 27/30, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

У 293493, кл. G 01 N 27/30, 1974 (прототип). (54) (57) ЭЛЕКТРОАКТИВНЫЙ МАТЕРИАЛ

НА ОСНОВЕ ОКСИДНЫХ БРОНЗ ДЛЯ ТВЕРДОФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДА СРАВНЕНИЯ, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона рН, увеличения времени стабильной работы и снижения внутреннего сопротивления твердофаэного электрода сравнения, в качестве оксидной бронзы используют соединения общей формулы М„Ф/О., где

М вЂ” иттрий или редкоземельный элемент, а 0(к<0,2.

i 124217 2

М . иттр;:.:"; или редкоземельный элем;; .: а ьс-х(0»2.

Йе оторые ок идные соединения нестехиометрического состава, как например, оксидные натрийвольфрамовые бронзы одновалентных металлов с низкой степенью легирования (0,2.$х (0,5) не имеют водородной функции и, следовательно, могут быть !

О использованы как электроды сравнения при измерении рН. Однако соединения з имеют низкую коррозионную устойчивость, определяющую малый ресурс стабильной работы электрода и высокое электрическое сопротивление. установлено, что оксидные вольфрамовые бронзы иттрия и редкоземе ьных .металлов со степенью легирования

О(х 0»2 имеют высокую коррозионную

2б стойкость, что обеспечивает большой ресурс непрерывной стабильной работы, и низкое электрическое сопротивление (не выше 10 Ом "см), что позволяет получить электрод с низким

25 внутренним сопротивлением. Экспериментально обоснована возможность от использования этих соединений в качестве электроактивного материала для электрода сравнения, т.е. электрода с опорным потенциалом, который можно рассматривать как электрод

1-ro разряда, обратимый относительно ионов иттрия или соответствующего

Изобретение относится к методам физико-химического анализа, а именно к твердофазным электродам сравнения для потенциометрического определения активности или концентрации ионов в растворах, и может быть использовано в промышленности, сельском хозяйстве, аналитической химии, медицине, океанологии и других областях народного хозяйства.

Известен твердофазный внутренний полуэлемент сравнения, выполненный и оксидной бронзы общей формулы И Т„О где .И вЂ” щелочной или щелочноземельный металл, Т вЂ, вольфрам или ванадий

Осх (1; 0(у(3, z — величина, определяющая электронейтральность соединения 51 j.

Недостатком этого полуэлемента сравнения является возможность его использования только в контакте с ионочувствительной мембраной.

Наиболее близок к предлагаемому электроактивный материал на основе оксидных бронз для твердофазного электрода сравнения. В качестве электроактивного материала использу оксидные ванадиевые бронзы типа

Ц V60 или M 71 0, где .М--1< Na, Cu; M--Са, Cd, которые в дисперсном .состоянии спрессованы с эпоксидным ком паундом, соединены с токоотводом и зак реплены в диэлектрическом корпусе 1 21 .

Недостатками известного твердо-! фазного электрода сравнения являются З5 очень узкий интервал рН (4(рН(8), в котором потенциал электрода стабилен, невысокая коррозионная стойкость, обусловливающая малый ресурс, стабильной работы электрода, значи- yg тельное электрическое сопротивление электрода (до 10 Ом ° см) затрудня 1 ющее его использование в комплекте со штатными приборами, и неоднофазность состава (оксидная бронза + эпоксидная смола в качестве связую.щего), что снижает стабильность электродного потенциала во времени.

-Цель изобретения — расширение рабочего диапазона, увеличение времени gg стабильной работы и уменьшение внутреннего сопротивления электрода. редкоземельного металла.

Примеры составов и результаты испытаний приведены в таблице.

Электроактивный материал может быть приготовлен следующим образом.

На внутреннюю поверхность таблетки, спрессованной из оксидной вольфрамовой броп ы типа 11. W03, где И—

3» иттрий или редкоземельный металл, а О (х "0,2, электролитическим путем наносят слой никеля, к которому припаян токоотвод. Активный элемент помещают B диэлектрический корпус.

Для проведения измерений электрод помещают ь" электрохимическую ячейку и проводят измерения в паре с индикаторным электродом, и-пользуя штатные приборы для измерения активности или концентрации ионов в растворах.

Поставленная цель достигается тем, что в электроактивном материале на основе оксидпых броьз для твердофаэного электрода сравнения в качестве оксидной бронзы используют соединения общей формулы M>WO>, где

Электрод, устроенный как указано выше, помещают в электрохимическую ячейку в паре с образцовым электро.,дом сравнеяи-::.. 2-ro разряда ЗСО

ГОСТ 17792-72 и определяют эначени" потенциала электрода в буферных рас1124217

Электропроводность

0 см 4N

«.10 f

Состав азовый остав

Коррознонная стойкость, переход W в раствор(время контакта 20 сут), вес.Ж

Ресурс (время непрерывной работы), ч

Стабильность потенциала за 3000 ч, мВ

1н .НСЕ

1н.КОН

10-2

0,5

W0g

I оÄ WO

Oy, „WO, 0,3

3400

Куб.

То же

0,7

-+7

3700

10 2

1,2

-45

3000

0,1

10 2

0,8

01 3

0,4

3500

3500

02 3

10

0,7

0,4

02 3 ф

3400

0,01

10-2

Ф7

3000

0,5

Tm Ь 1™3

КЦМД Уоз

3,2

1,5

10=

0,6

3400

DX, -PO> 3,6

300

Составитель А.Федосеев

Техред, Ж.К астелевич

Корректор О.ТигоР

Редактор Л.Пчелинская

Подписное

Заказ 8272/34 Тираж 822

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 творах с рН 1,68; 4,0.1, 6,86, 9,18, проверяя индифферентность электрода к ионам Н и стабильность его пока Ф эаний во времени с помощью иономера универсального ЭВ-74.

Результаты испытаний представлены в таблице. Фазовый состав и структура бронзы определяют рентгенофазовым методом, коррозионную стойкость— спектральным анализсм.

Результаты испытаний показывают, что по сравнению с прототипом предлагаемый электрод сравнения позволяет проводить измерения в более широком диапазоне рН (14pHg9 против

44рН48 у прототипа),. обладает большим ресурсом непрерывной.стабильной работы (свыше 3000 ч) и .более низким внутренним электрическим сояротивлением (10 Ом ° ñì против

10 Ом см у прототипа) .