Способ обработки измерительных электродов Советский патент 1979 года по МПК G01N27/38 

(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ

. - - . -. Изобретение относится к технике-элек- трометрических измерений в электролитах, а точнее - к технике подготовки обратимых электродов для работы в жидких средах, например, в естественных водоемах или скважинах, где изменения давления могут являться одним из помехообразующих факторов, преимущественно электродов, предназначенных для использования в контакте с несменяемым электролитом, заполняющим внутренний или иной солевой ключ. Известен способ обработки электродов, заключающийся .в том, что, с цепью очистки электрода от загрязнений, на электрод с окружающим его электролитом воздейс1 вуют звуковым полем с интенсивностью, превыи1аюл ей порог кавитахши. Ультразвуковое поле, применяемое в этом способе, .оказывает перемешивающее де.йствие, пре восходящее механическое перемешивание и, а& счет кавиташонных явлений, способствует удалению с поверхности электродов адсорбированных и других веществ, уменьшая толщину диффузионного слоя на 1-2 порядка l. Недостатком этого способа является увеличение чувствительности электродного потенциала к поверхностно-активным веществам. Кроме того столь интенсивное ультразвуковое поле приводит к частичному повреждению металлоидной пленки на границеметалл-электролит, что влечет эа собой появление на поверхности электрода микропар и, в конечном итоге, повышение электродйых шумов и снижение качества электрода как датчика потенциала. Наиболее близким к предлагаемомутежническому решению является способ обработки измерительИЕДХ электродов, состоящий в том, что с целью удлинения срока службы электрода, корпус электрода, на пористого прессованного вещества, состоящего из растертогов порошок металла, наполненного расплавленной и застывшей солью этого металла, помещается под вакуумом в ванну с расплавом соли этого металла и, после погружения и отсоса , заключенных в металлическом корпусе, дополнительно используют воздействи на солевую ванну атмосферного давления. Готоимй электрод имеет внешнюю поверхность ВВйдё глазури из остывающего ра плава хлористого серебра, обладающую повышенной прочностью 2J Недостатком указанного способа являетЬя то, что рабочая поверхность в виде ттпазури из хлористого серебра приводит к сверхпассивации электрода, что ведет к увеличению его электрического гистерезиса, приводящего к снижению чувствительности.) Известно, что для сохранения высокой чувствительности электрометрических электродов, их рабочие поверхности не должны доводиться до полной пассивации. Кроме того, неоднородности, воз никающие при кристаллизации расплава солевой ванны на поверхности электрода, приводят к возникновению поверхностных мйкропар и снижению качества электрода как датчика потенциала. . Цель изобретения - повышение чувстви тельности и воспроизводимости измерений Указанная цель достигается тем, что электроды совм:естн6 с воднйм раствордЫ электролита, в который-они погружены, подвергают поэтапной обработке, направленной на удаление из системы электродэлектролит адсорбированных газов к поверхностно-активных веществ, резко впияю щих, как известно, на воспроизводимость электродных потенпиалов, а именно; Nceaленно нагревают до 35-40 0; -затем выдержива{6т под вакуумом дЬ охлаждения, не доводимого до замерзания электролита причем образующаяся при низкотемператур ном кипении электролита пена удаляется, а во все время вакуумной обработки система электрод-электролит подвергается . воздействию вибрации в звуковом и инфразвуковом диапазоне частот, интенсивность которой меньше уровня кавитации; выдерживают несколько суток при атмосферном давлений и комнатной температуре. . На чертеже изображён вариант схемы аппарата, поясняющей предлагаемый способ обработки измерительных электродов. Электрод 1 вместе с электролитом 2, содержапщмся в сосуде 3, погружен в сосуд большей емкости 4, заполненный тем же электролитом так, что открытое кверху отверстие сосуда 3 находится ниже сво- бодной повфхности электролита, а слив 5 сосуда 4 вьпие этой поверхности. Свободный конец электродного провода 6 задель1вается герметически во избежание контактов с электролитом и с проводами от других, обрабатываемых совместно электродов. Сосуд 4 устанавливается на поддоне 7. Вакуумируемый съемный колоK.CW помощью патрубка 9 и крана- ройника 10 соединен впускным патрубком 11 и вакуумньщ насосом 12. Вакуумный насос 12 и его электродвигатель 13 жестко- скреплены с поддоном 7, Захват 14 и накидная гайка 15 создают при установке сосуда 4 на поддоне 7 механическое скрепление с регулируемой жесткостью. Осуществление предлагаемого способа поясняется примерами. П рйме ры 1 и 2. Партию из двенадцати идентичных серебряных хлоросерефяных электродов 1 открытого типа в сверх стеклянных корпусах 3. (служащих одко)феменно электродными камерами со- левых мостов), заполненных электролитом 2, представляющим собой раствор Nc(C& 35 г/л, помещают в стакан 4, заполненный тем же электролитом, где медленно подогревают до 35-4О С. Медленное нагревание требуется для предотвращения термического растрескивания металлоидного покрытия электрода (хлорсеребряные пгсенки). Нагревание свыше может привесгтй некоторые виды природных элементов (морская вода и подобные ей) к необратимым изменениям. Нагревание до температуры менее 35®С снижает запасаемую тепловую энергию и делает следующий этап офаботки менее эффективным. После этого стакан 4 помещается под колокол 8, гДе вакуумируется. Возникающая при низкотемпературном кипении пена, достигая поверхности электролита, энергично разрушается и в виде мелких брызг достигает стенок колокола 8, откуда воднь1ё (Ьсадки стекают на поддон вместе с захваченными из электролита при пенообразовании поверхностно-активными веществами. Источником вибрации служит форвакуумный насос 12 и его мотор 13, i жестко закрепленные на поддоне f. Наличие регулируемого соединения поддона 7 со стакайом 4 в виде захвата 14 и накидной гайки 15 дает возможность снижения вифационного воздействия до уровня, гарантируюц его отсутствие кавитации, но в то же время существенно способствующего усилению низкотемпературного кипения, Совместное воздействие вибрации, низкотемпературного кипения и удаление поверхностйо-актйвных и адсорбированных веществ не только с поверхностей раздела, но и изо всей толщи обрабатываемой системы электрод-электролит, повышает чувствительность и воспроизводимость ИЗМ&Снижение температуры в стакане 4 приводит к резкому ослаблению низкотемпературного кипения, а, впоследствии - к : полному его прекращению, что наблюдается визуально сквозь стенки стакана и сви детельствует о конце данного этапа офаботки. В течение 1О-15 мин давление в камере поднимается до атмосферного, копокол 8 снимается, ортатки пены и повер HocTHbift спой электролита через слив 5 удаляются из стакана 4, колокол 8 и под дон 7 освобождаются от попавших на них при разрушении пены осадков электролита Колокол 8 вновь ставится на место, тем- .пература в стакане 4 повышается до комнатной под воздействием притока внешнего тепла сквозь стенки колокола 8. Своводная поверхность электролита в стакане 4 попрежнему находится несколько выше отверстия 3, В этом состоянии система электрод-электролит выдерживается некоторое время (порядка нескольких суток). Абсолютная величина барочувствйтельности каждого из обрабать1ваемых электродов контролировалась в электролитичес-. кой барокамере как до, так и после обработки. В примере 1 значения исходной барочувствительности сопоставлялись со значениями, полученными сразу после того, как электроды приняли комнатную темпера typy в день обработки. В примере 2 значения полученной барочувствительности контролировались выбррочно через 1,2 и 3 сут и полностью через 4 и 7 сутпосле обработки под вакуумом, что дает возможность проследить и использовать продолжающееся улуч шение воспроизводимости барочувствитель ности, воаникаюшре под воздействием выдержки ансамбля идентичных электродов в среде обработанного под вакуумом водного раствора электролита. Результать по примерам 1 и 2 сведены в таблицу. Из таблицы видно, что в результате первых двух этапов обработки (нагревание И охлаждение под вакуумом под воздействием вибрации) среднеквадратичес- ., кая величина воспроизводимости барочувствительносги в примере 1 (электроды

7693215

Результаты обработки двух партий Ag -Ag-CC в растворе М«СВ ЗЗ г/литр)

8 электродов Шспытаняя отмеченные значения отбрасывались при . - Формула изобретения Способ обработки измерительных электродов с помощью вакуумирования с посяв дующим атмосферным воэдействием, о т- л и ч а ю щ и и с я тем, что с целью повышения чувствительности и воспроиэ.водимрсти измерений, электрод в открытом корпусе, заполненном раствором электролита, помещают в раствор того же электролита, медленно нагревают до температурил 35-4ОС, затем вакуумируют с удалением пены, при одновременном воз .. -. вычислении средних значений и дисперсии. 4S . действии вибрацией с интенсивностью, меньшей уровня кавитации, после чего . электрод выдерживают под атмосферным .воздействием при комнатной температуре в течениевесжольких суток. Уточники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 219860, кл. Q О1 Ц-27/48, 1966. . 2. Патент ФРГ Mb 1598039, кл. 42 i 3/05, отублик. 1971.