CS200328B1

CS200328B1 - Electrode body for liquid ion-selective electrodes

Info

Publication number: CS200328B1
Application number: CS196377A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Senkyr
Original assignee: Jaroslav Senkyr
Priority date: 1977-03-24
Filing date: 1977-03-24
Publication date: 1980-09-15

Description

Vynález ee táká elektrodového tělesa pro kapalinové iontově selektivní elektrody. Kapalinoví iontově aelektivní elektroda sestává z organické, s vodou neutišitelné fáze a z vnitřního vztažného systému, tvořeného zprevidla vodnou fází o konstantním složení a přísluěným svodem potenciálu, méně častěji samotným svodem potenciálu přímo z organické fáze. Při vlastním měření aktivity nebo koncentrace přísluěného druhu iontů se elektroda uvede do styku s měřeným vodným roztokem. Elektrodové těleso má za úkol především fixovat kapalnou orgenickou fázi tak, aby dokonale oddělovala měřený vodný roztok od vnitřního vztažného roztoku, případně od vnitřního svodu potenciálu, v opačném případě dochází ne ztrátě elektrodové funkce. Dosud známá provedení elektrodového tělesa obsahují porézní destičku nebo membránu z různých inertních materiálů například teflonu, acetylované celulózy, hydrofobizované skleněné frity a podobně. Teto porézní membrána se sytí organickou fází a zabraňuje přímému kontaktu obou vodných roztoků. Jako materiálu pro skelet membrány se používá i PVC, které místo obvyklého změkčovadla obsahuje orgenickou fázi elektrody. Vnitřní vodný roztok bývá u některých typů elektrod nahrazen pevným kontaktem * platiny nebo stříbra, který je potažen vrstvou PVC s organickou fází. U jiné konstrukoe elektrod ae organickou fází sytí hydrofobizovaný porézní uhlík, sloužící jako vnitřní svod potenciálu e zároveň i jako nosný skelet organické fáze. Ve věech dosud známých provedeních elektrodových těles je na rozhraní mezi měřenou vodnou fázíThe invention relates to an electrode body for liquid ion selective electrodes. The liquid ion-selective electrode consists of an organic, water-insoluble phase and an internal reference system consisting mainly of an aqueous phase of constant composition and associated potential leakage, less frequently the potential leakage directly from the organic phase. When measuring the activity or concentration of the respective type of ions, the electrode is contacted with the measured aqueous solution. The main task of the electrode body is to fix the liquid organic phase in such a way that it perfectly separates the measured aqueous solution from the internal reference solution or from the internal potential leakage, otherwise the electrode function is not lost. Previously known embodiments of the electrode body comprise a porous plate or membrane of various inert materials such as Teflon, acetylated cellulose, hydrophobized glass frits and the like. This porous membrane is saturated with the organic phase and prevents direct contact of both aqueous solutions. PVC is also used as the material for the membrane skeleton, which instead of the usual plasticizer contains an organic phase of the electrode. In some types of electrodes, the internal aqueous solution is replaced by a solid contact of platinum or silver, which is coated with a layer of PVC with an organic phase. In another electrode construction and in the organic phase, the hydrophobized porous carbon serves as both the internal potential leakage and the support phase of the organic phase. In all known embodiments of the electrode bodies, it is at the interface between the measured aqueous phase

200 328200 328

200 328 a organickou fázi elektrody, kde dochází ke vzniku měřeného potenciálového skoku, inertní skelet membrány, foto uspořádání má předevěím tyto nedostatky i při otravě organioké fáze rušivými ionty nelze obnovit její povrch na rozhraní fází jednoduchým a dostatečně rychlým způsobem během měření} při měřeních v suspenzích a koloidníoh roztocích se na porézním skeletu membrány zpravidla usazuji meohenické nečistoty, které způsobují nereprodukovatelné ustalování potenciálu, případně ztrátu funkce elektrody. Nápravu lze provést pouze výměnou znečištěné membrány za novou nebo u některých typů mechanickým obnovením povrchu membrány, tyto operace jsou věak spojeny se značnými časovými nároky a ve značně znečištěných roztocích nevedou k cíli, protože povrch membrány sc již během měření natolik kontaminuje, že nedochází k ustálení potenciálu.200 328 and the organic phase of the electrode, where the measured potential jump occurs, the inert skeleton of the membrane, the photo arrangement has these drawbacks in particular even during poisoning of the organic phase by interfering ions. In the case of suspensions and colloidal solutions, meohenic impurities usually deposit on the porous skeleton of the membrane, which cause an unrepeatable potential stabilization or loss of electrode function. Remediation can only be done by replacing the contaminated membrane with a new one or, in some types, by mechanically restoring the membrane surface; however, these operations are time-consuming and do not lead to a target in heavily contaminated solutions because the membrane surface contaminates potential.

Uvedené nedostatky odstraňuje předmět vynálezu, jehož podstatou je elektrodové těleso pro kapalinové iontově selektivní elektrody, jehož membrána na rozhraní s měřeným roztokem a kapalným iontoměnlčem je tvořena vrstvou kapalného iontoměniče, který má meněí nebo větěí hustotu než měřený roztok a je s tímto roztokem nesmísitelný. Elektrodové těleso sestává z vnějěího pláště se zúženým spodním ústím, které je v případě menší hustoty kapalného iontoměniče obráceno dolů a v případě jeho větří hustoty obráceno vzhůru. Vnější pláět je ve střední části spojen kohoutem se zásobní nádobkou iontoměniče. Elektrodové těleso se dále skládá z vnitřního dílu, jehož dolní část je volně zesunutelná do vnějěího pláště a na jejím dolním konoi je opatřena porézní destičkou, kdežto horní část je rozšířena ne velikost průměru vnějšího pláště a opatřena kuželovitým zakončením, do něhož těsně zapadá zátka upravená na třetím dílu elektrodového těleea upraveného pro vnitřní svod potemciálu. ^rřitom je vnější plášť elektrodového tělesa spojen vzduchotěsně spojovacím prostředkem, Jako například gumovou hadičkou s jeho vnitřním dílem.The present invention is based on the object of the present invention to provide an electrode body for liquid ion selective electrodes, the membrane of which at the interface with the solution being measured and the liquid ion exchanger consists of a liquid ion exchanger layer having less or greater density than the measured solution. The electrode body consists of an outer sheath with a tapered lower mouth which, in the case of a lower density of the liquid ion exchanger, is turned downward and, in the case of its density, is turned upward. The outer sheath is connected in the central part by a tap to the ion exchanger storage container. The electrode body further comprises an inner part, the lower portion of which is freely slidable into the outer sheath and is provided with a porous plate at its lower end, while the upper part is enlarged beyond the outer sheath diameter and has a conical end into which the plug adapted to a third part of the electrode body and adapted for the inner lead of the potential. ^r Rita the outer shell hermetically connected to the electrode body connecting means such as a rubber tube with its inner part.

Výhodou vynálezu je, že umožňuje postačující ustálení iontoměniče s přímým, bezprostředním rozhraním obou fází : měřený roztok/iontoměnič bez přítomnosti nosného skeletu membrány. Toto uspořádání navíc umožňuje snadnou a rychlou obnovu povrchu iontoměniče přímo během měření. u_ei;í výhodou přímého styku obou fází bez přítomnosti skeletu membrány je podstatně rychlejší uatalování potenciálu a jeho větší časová stálost. Zároveň umožňuje toto uspořádání při nestálosti potenciálu rychlou kontrolu, je-li tato závada způsobena kontaminací rozhraní nebo jiným zdrojem poruch ns jiném místě měřícího obvodu.An advantage of the invention is that it allows sufficient stabilization of the ion exchanger with a direct, immediate interface of both phases: the solution to be measured / ion exchanger in the absence of the membrane support skeleton. In addition, this arrangement allows for an easy and fast recovery of the ion exchanger surface directly during measurement. u and _e, and the advantages of direct contact of both phases without the presence of the skeleton of the membrane is significantly faster uatalování greater potential and its time stability. At the same time, in the event of potential instability, this arrangement allows a quick check if this fault is caused by contamination of the interface or other source of faults at a different location in the measuring circuit.

Příkladné provedeni vynálezu je znázorněno na výkresu, kde obr. 1, 2 a 3 schematicky představují jednotlivé části elektrodového těleea a obr. 4 kompletní nastavenou a neplněnou kapalinovou iontově selektivní elektrodu. Spodní část pláště elektrodového tělesa na obr. 1 se liší od provedení na obr. 2. Elektrodové těleso na obr. 1 je vhodné pro iontoměnič o menší hustotě než má měřený roztok, provedení na obr. 2 je naopak použitelné pro iontoměnič s větěí hustotou než má měřený roztok.An exemplary embodiment of the invention is illustrated in the drawing, wherein Figures 1, 2 and 3 schematically represent individual parts of the electrode body and Figure 4 a complete set and unfilled liquid ion selective electrode. The lower part of the housing of the electrode body in Fig. 1 differs from the embodiment in Fig. 2. The electrode body in Fig. 1 is suitable for an ion exchanger with a lower density than the measured solution. has a measured solution.

Ka obr. 1 je znázorněn vnější pláět 1 elektrodového těleea se zásobní nádobkou χ iontoměniče a kohoutem 2,kterým lze regulovat přítok iontoměniče do vnějšího pláště £ elektrodového těleea k fázovému rozhraní iontoměnič/měřený roztok, které se vytvoří v zúženém spodním ústi £ elektiodového tělesa v případě menší hustoty kapalného iontoměniče. Obr.1 shows an electrode body outer shell 1 with an ion exchanger storage vessel and a tap 2 for regulating the ion exchanger inflow to the electrode body outer shell and to the ion exchanger / solution solution interface formed in the tapered lower mouth of the electrode body in the electrode body. in the case of a lower density of the liquid ion exchanger. Giant.

znázorňuje vnitřní díl 5 elektrodového těleea, jehož spodní část je takového průměru,shows the inner part 5 of the electrode body and whose lower part is of such diameter,

200 328 aby se volně mohla zasunout do vnějšího pláětě 1 a je ne spodním konci uzavřena porézní destičkou 6. Vnitřní díl 5_ elektrodového tělesa je v horní části 7 rozšířen na stejný průměr, jako má vnjějří pláět 1 a jeho nejhořejěí část je opatřena kuželovitým zakončením 8. '-'be díly elektrodového tělesa - obr. 1 a 2 - jsou v daném provedení zhotoveny ze skla Simax, porézní destičku tvoří skleněná frita S 2. Lze věak použít i jiného materiálu s dostatečně vysokým specifickým odporem a stálostí vůči rozpouštědlům. ®řetí díl 10 elektrodového tělesa je určen pro vnitřní svod petesciálu - obr. 3 e obsahuje argentohlorldovou elektrodu. Stříbrný dlátek 9 o průměru 1 stan je ta tmelen pomocí epoxidové pryskyřice v zúženém konci skleněné trubice třetího dílu 3.0 elektrodového tělesa takového průměru, aby jej bylo možno zavést do užěí části vnitřního dílu elektrodového tělesa - obr. 2. Ne horním konci trubice třetího dílu 10 elektrodového tělese Je přitmelena mosazná svorka 11 jako elektrický vývod stříbrného drátku 9. Pryžové zátka 12 na třetím dílu 10 elektrodového tělesa po usazení v kuželovitém zakončení 8 vnitřního dílu 5. elektrodového tělesa - obr.2-umožnuje jeho neprodyšné uzavření a upevnění vnitřní elektrody. Stříbrný drátek £ ss před použitím dokonale vyčistí a opatří elektrolyticky vrstvou chloridu stříbrného. Vgechny plochy elektrodového tělesa, které jaou ve styku s iontoměničem, se hydrogobizují vhodným prostředkem, aby se zabránilo průniku vodné fáze podél skleněných stěn elektrodového tělesa dovnitř elektrody.200 328 so that it can be inserted freely into the outer sheath 1 and is closed at its lower end by a porous plate 6. The inner part 5 of the electrode body extends in the upper part 7 to the same diameter as the outer sheath 1 and its upper part is provided with a conical end 8 The electrode body parts - Figs. 1 and 2 - are made of Simax glass in this embodiment, the porous plate being a glass frit S 2. However, other material with a sufficiently high specific resistance and solvent resistance can also be used. The third part 10 of the electrode body is intended for the internal leakage of the petestial - FIG. The silver chisel 9 with a diameter of 1 tent is bonded with epoxy resin in the tapered end of the glass tube of the third electrode body portion 3.0 of a diameter such that it can be inserted into the narrow portion of the inner electrode body portion - FIG. The rubber plug 12 on the third electrode body portion 10, when seated in the tapered end 8 of the inner electrode body portion 5 (FIG. 2), allows the inner electrode to be sealed and fixed. The silver wire 50 s is thoroughly cleaned and electrolytically coated with silver chloride prior to use. All surfaces of the electrode body that are in contact with the ion exchanger are hydrogenated by a suitable means to prevent the aqueous phase from penetrating along the glass walls of the electrode body into the electrode.

Obr. 4 znázorňuje kapalinovou iontově selektivní elektrodu pro iontoměnič o větší hustotě. než mé měřený roztok. Vnitřní díl £ elektrodového tělesa - obr. 2 - se zasune do vnějšího pláště 1. elektrodového tělesa a spojí navzájem spojovacím prostředkem 13. například převlečením kousku pružné hadičky. Do zásobní nádobky £ se nalije malé množství iontoměniče 11- kohoutem 2 se propustí tolik iontoměniče 14. aby dosáhl právě okraje zúženého spodního ústí £. Vnitřní díl 5 elektrodového tělesa - obr. 2 se naplní asi do jedné třetiny výšky vodným standardním roztokem 15 teprve tehdy, až iontoměnič prostoupí porézní destičkou 6. ^sřetí díl 10 elektrodového tělesa pro svod potenciálu - obr. 3 - se zavede do vnitřního dílů 5 elektrodového tělesa a vnitřní prostor se uzavře zátkou 12. Tím je elektroda připravena k měření ponořením do měřeného roztoku v nádobce 16.Giant. 4 shows a liquid ion selective electrode for a larger density ion exchanger. than my measured solution. The inner part 4 of the electrode body - FIG. 2 - is inserted into the outer sheath 1 of the electrode body and connected to each other by means of coupling 13, for example by transferring a piece of flexible tubing. A small amount of ion exchanger 11 is poured into the storage container 6 and enough ion exchanger 14 is passed through the tap 2 to reach just the edge of the tapered lower orifice 6. The internal electrode body part 5 - Fig. 2 is filled about two thirds of the aqueous standard solution 15 only when it penetrates the porous ion exchanger ^of the sixth plate RETI portion 10 of the electrode body for conducting potentials - Fig. 3 - is introduced into the inner parts 5 the electrode body and the inner space are closed with a plug 12. This makes the electrode ready for measurement by immersion in the solution to be measured in the container 16.

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

An electrode body for a liquid ion selective electrode having a membrane at the interface between a solution to be measured and a liquid ion exchanger, characterized in that its membrane is formed by a layer of liquid ion exchanger having less than or greater density than the solution to be measured. on the one hand, from the outer sheath (1) with a tapered lower mouth (4), in the case of a lower density of the liquid ion exchanger (14) facing downwards or in the case of a higher density of the liquid ion exchanger (14) upside down, parts connected by a tap (2) to the ion exchanger storage container (3) and (14) and from the inner part (5), the lower part of which is freely insertable into the outer casing (1) and not provided with a porous plate (6) at its lower end; the portion (7) is expanded to the diameter of the outer sheath (1) and provided with a taper a end (8) in which the plug (12) provided on the third electrode body portion (10) fits,

200 328 adapted for inner potential leakage, the outer casing (1) of the electrode body being airtightly connected to the inner part (5) by the connecting means (13);

4 drawings