Электроактивный материал на основе оксидных бронз для твердофазного электрода сравнения Советский патент 1984 года по МПК G01N27/30 

1C

4 Ю

Изоб зетение 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 промьшшенности, сельском хозяйстве, аналитической химии, медицине, океанологии и.других областях народного хозяйства.

Известен твердофазньш внутренний полуэлемент сравнения, вьшолненный и оксидной бронзы об.щей формулы где М - щелочной или щелочноземельньш металл, Т -. вольфрам или ванадий , 2 - величина, определяющая электронейтральность соединения Cl J.

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

Наиболее близок к предлагаемому электроактивньп4 материал на основе оксидных бронз для твердофазного , электрода сравнения. В качестве электроактивного материала использую оксидные.ванадиевые бронзы типа

или MJiV jOse где Na, Си; , Cd, которые в дисперсном .состоянии спрессованы с эпоксидным компаундом, соединены с токоотводоми закреплены в диэлектрическом корпусе z .

Недостатками известного твердофазного электрода сравнения являются очень узкий интервал рН (), в котором потенциал электрода стабилен, невысокая коррозионная стой- кость, обусловливающая малый ресурс стабильной работы электрода, значительное электрическое сопротивление электрода (до Ю Ом - см) затрудняющее 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 стабильной работы и уменьшение внутреннего сопротивления электрода.

Поставленная цель достигается тем что в электроактивном материале на основе оксидных бронз для твердофазного электрода сравнения в качест. ве оксидной бронзы используют соединения общей формулы MjfWOj , где

М - HTTpiifi или редкоземельный элеi-u.nv а O.,2.

HeicoTopbie оксидные соединения нестехиометрического состава, как например, оксидные натрийвольфрамовые бронзы одновалентных металлов с низкой степенью легирования (О, 2. X ;$ 0,5) не имеют водородной функции и, следовательно, могут быть использованы как электроды сравнения при измерении рН. Однако соединения имеют низкую коррозионную устойчивость, определяющую малый ресурс стабильной работы электрода и высокое электрическое сопротивление.

Устарювлено, что оксидные вольфрамовые бронзы иттрия и редкоземе-:ьных металлов со степенью легирования ; ,2 имеют высокую коррозионную стойкость, что обеспечивает большой ресурс непрерывной стабильной работы, и низкое электрическое сопротивление (не вьш1е 10 0м-см), что позволяет получить электрод с низким внутренним сопротивлением. Экспериментально обоснована возможность использования этих соединений в качестве электроактивного материала для электрода сравнения, т.е. электрода с опорным потенциалом, которьй можно рассматривать как электрод 1-го разряда, обратимый относительно ионов иттрия или соответствующегоредкоземельного металла. Примеры составов и результаты испытаний приведены в таблице.

Электроактивный материал может быть приготовлен следующим образом

На внутреннюю поверхность таблетки, спрессованной из оксидной вольфрамовой типа , где М иттрий или редкоземельный металл, а О х 0,2, электролитическим путем наносят слой ннкеля, к которому припаян токоотвод. Ахтивньп элемент помещают в диэлектрический корпус.

Для проведения измерений электрод помещают в электрохимическую ячеЙ1ху и проводят измерени г в паре с индикаторным электродом, нспольз / штатные приборы для измерения активности ил концентрации ионов в растворах.

Электрод, устроенньш как указано выше, помещают в электрохимическую чейку в паре с образцовым электро-ом сравненил 2-го разряда ЗСО ОСТ 17792-72 и определяют значение отенциала электрода в буферных растворах с рН 1,68; 4,01, 6,86, 9,18, прскеряя индифферентность электрода к ионам Н и стабильность его показаний во времени с помощью мономера универсального ЭВ-74. Результаты испытаний представлены в таблице. Фазовый состав и структур бронзы определяют рентгенофазовым методом, коррозионнзгю стойкость спектральным анализом. Результаты испытаний показьшают, что по сравнению с прототипом предлагаемьй электрод сравнения позволяет проводить измерения в более широком диапазоне рН (14рН(49 против у прототипа), обладает большим ресурсом непрерывной стабильной работы (свьше 3000 ч) и более низким внутренним электрическим сопротивлением (Ю Омсм против 10 Ом СМ у прототипа).

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: