Электрод для потенциометрического измерения содержания перекиси водорода Советский патент 1978 года по МПК G01N27/30 

Известно также, что, потенциалы, близкие к равновесным, для системы Oj/HjO в щелочных средах, были обнаружены на ртути и серебре, на ртутном электроде при крнцентраииях H.jO.,2 10 М - 6 . Однако определение HjOj на ртутном электроде проводилось только в полярографических, а не в потенциомётрических опытах, к тому же в щелочных растворах перекиси водорода ртуть подвергается анодному окислению, что ограничивает работоспособность ртутных электродов.

Известны электроды с малой каталитической активностью и высокой индифферентностью, изготовленные из электронопроводящих стекол. Наиболее широкие возможности для целей потенциометрического определения Н202 в щелочных растворах имеют электроды из слоя графита или активированного углерода, нанесенного на электронопроводящую основу, снабженную токоотводом. Эти материалы активно исследовались для отработки технологии электрохимического получения перекиси водорода. Однако при использовании их в качестве индикаторных электродов при потенциомётрических определениях перекиси водорода была обнаружена плохая воспроизводимость результатов от электрода к электроду, нестабильность характеристик во времени.

Это связано с прникновением раствора в поры материала электродов со значительной каталитической активностью графита (углерода) по отношению к растворам перекиси водорода возникновением локальных элементов, нарушающих обратимое функционирование электродов.

Таким образом, недостатком рассмотренных выше электродов являются нестабильность, плохая воспроизводимость Потенциалов в растворах перекиси водорода и ограниченный диапазон концентраций, в которых возможен потенциометрический контроль за концентрацией . Поэтому электрод для определения концентрации в настоящее время нигде не используется

Целью изобретения является повЕдиение точности и расширение диапазона измерений с сохранением обратимости электродной функции. Поставленная цель достигается тем, что основа выполнена в виде стеклянного электрода с индикаторной мембраной из электро.нопроволящего силикатного стекла, а слой активированного углерода (или графита) имеет толщину не более 10 см Индикаторная мембрана основы выполнена из электронопроводящего силикатного стекла, содержащего окислы железа или титана.

На фиг. i и 2 показаны два варианта предлагаймого электрода.

Электрод состоит из стеклянного корпуса 1, токопроводящего электрода 2, индикаторной мембраны 3 из электронопроводящего стекла, слоя графита (активированного угля) 4, внутреннего заполнения 5. Нанесение такого слоя графита (углерода) на электрод с предварительно протравленной поверхностью в HF производят следующим образом.

В металлической пластинке просверливают по форме индикаторного шарика углубление, в которое насыпается графит (активированный уголь). Вращением электрода проводят внедрение порошка в поверхностный слой стекла. Лишний слой порсшка сдувают с поверхности. В качестве материалов для внедрения рекомендуются уголь спектральный ТУ 01-7-62, графит мелкозернистый ВТУ 614-60, уголь активированный медицинский (Изготовленный на Борщаговском заводе химфармапрепаратов).

Предложенная композиция позволяет 5 улучшить условия адсорбции кислорода на поверхности стекла и изменить свойства графита (активированного угля) за счет малой толщины и нанесения на индифферентную по отношению к раст0вору nojEtnoJKKy - электронопроводящее стекло.

Функции полученного электрода проверяют в гальваническом элементе.

Концентрацию перекиси водорода изменяли в интервале S-IO - 10 оль/л; рН 12,7-14,3; давление ) 0,21 атм. Для интервала концентрации HgOa 510 -10 моль/л при рН 13,0-14,3 и давлении 020,2-1 атм было получено

0

ЭЕ

2,3 RT

,рН 2F

з«еРо

,

2,3 RT

45 2F

ЭЕ г р

ЭрН I Н,0, о.

г I

где Е -ЭДС гальванического элемента ;

2,5ЯТ

--29мв при 20 С.

2F

Для указанного интервала составов растворов установлено следующее.

Потенциалы электродов стабильны и

воспроизводимы. Различия в показаниях разных образцов электродов не превышают -И МБ, Скорость установления потенциала высокая и время достижения равновесия не превышает 3 мин. Марка

графита из указанного выне списка и вид стекла индикаторной мембраны не

сказьюается на электродных характеристиках. Электродные характеристики в щелочных растворах остаются постоянными, не менее 500 ч.

Формула изобретения

1. Электрод для потенциометрического измерения содержания перекиси водорода, состоящий из слоя активированного углерода или графита, нанесенного на электронопроводящую основу, снабженную токоотводом, отличающ и и с я тем, что, с целью повьшения точности и расширения диапазона измерений, основа выполнена в виде стеклянного электрода с индикаторной мембраной из электронопроводящего силикатного стекла, а слой активированного углерода или графита имеет толщину не более 10 см.

2. Электрод ПОП.1, отличающийся тем, что индикаторная мембрана основы выполнена из электронопроводящего силикатного стекла, содержащего окислы железа или титана.

Г