DE1598638A1 - Glaselektrode fuer die Messung der Konzentration von Alkali- und Silber-Ionen - Google Patents

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3P .238, Ki/Ohp SCHOT? & ÖEI,

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G-las elektrode für die Messung der Konzentration v©n Alkali- und Silber-Ionen

Die ii)ri'iiidung bezieht sich auf eine Glaselektrode zur Messung der konzentration -ypn Alicali- und Silber-Ionen, insbesondere von

Das Ziel der Entwicklung von Grlaselektroden für die Messung der Konzentration von Alkali—Ionen ist ein Membranglas zu schaffen, das. eine hohe Spezifität für Natrium-Ionen,.. Äii&e geringe Abweichung von der theoretischen Funktion bei Anwesenheit von Fremdionen, einen großen Konzentrationsmeßbereich, einen niedrigen spezifischen elektrischen Widerstand bzw. Membranwiderstand, eine geringe Kristallisationsneigung und eine gute Schmelz-Verarbeitbariceit aufweisen«».

Es wurden bisher Alkali-Aluminium-Silikat-Grläser beschrieben, die aber die oben genannten Forderungen nicht' in allen Punkten erfüllen. Das bekannte &las mit 11 MoI-^ Ea₂O, 18 Mol<-$ AlpO-, 71 MoI-^ SiO₂ z.B. kann nur im alkalischen Bereich für die Ns.trixm?rB,e3$iM&wLg ^benutzt werden., d.a höhjsre Wasserstoff«

^jLe MatiFivpanz«^« zu sehr vej?falschen. Daher

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muß die ^/Leßjl|>sung aui ϊ^> P abgepuiCert werden. Ein weiterer KacMeil -ist der "-relativ hone spezifische .v/iderstana. Dieses Slas ist fsrner au&erprdentlieii schwer schmelzpar, die temperatur ää-ßgt :über 18<3O°G. Vom Glasbläser Kann das Glas niejat verarbeitet wer dan. Gläser dieser Ar* .^'ind für die -normale Glaselektrodejah^rstelliiing jnieht zu geprauehen. Andere Vorschläge betreffen Lithiup^AiLumi^ die 4 bis 7 ELols-$ '

P_Q0- ..enthalten. iDer Austausph von Matritun durch Lithium zur

Erniedrigung der Sen^lztemperatur ,gehört zum Stand der Tephnilu Er wird praktisch bei alleii wichtigen Elejctrodenglasern pe·?· nutat> Lithium iat ierner den Vorteil' gegenüber Natrium, daß .es den elektrischen Widerstand seiikt.

Auch das Jlin^ringen von JPoQr i-Q i^phnisehen und optischen Glasern zur 1/erpesserung der Ver.arbeitbarKeii ist nicht JDurch diese beiden Maßnahmen werden οφβ VerarTbeitbaricei-t der Glaser und iha?e elektrische Leitfähigkel-t -verbessert. Verschlechtert wird dagegen die Halt bar .se ii; der ^eDibran gegen thermische lind chemische Einflüsse,.

Aufgabe, der Erfindung sind Glaselektroden für die Bestinuaung der 4-lte3-i~ ■&&& Si"lb.e-r^;IpO#n=;Kp3i2ßntjPäi;ion, bei denen die theoretische JPunktion für diese Ionen erfüllt und die thepr.etische Funktion durch i'repaionen, insjbesondiere Wasser.·-' st off--Ionen, relativ wenig beeinflusst wird. Ferner soll die Verarbeitbarkeit verbessert und die Kristallisationsneigung erniedri.gt werden.

Diese Aufgabe wird erCindungsgemäss dadureli gelöst, daß das Glas der ^membran aus §0,^78 MoI-^ SiO₂, ο,^φίρϊΜδ B₃O₅, 8-15 MpI^ 12-17 MoIe*^ Id₂O, t-5 Μο1-5δ Ga₂O, und/oder In₂P₅ und/oder der Jieljtenen Erden und o~5 M0l«»?6 ^a₂Oc und/pder ^

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Ji s lLoinmt Hierbei.darauf an, das Verhältnis der Gruppe der dreiwertigen Kleinen Ionen, Bor und Aluminium, zu Siliziuindioxyd in ein günstiges Verhältnis zu bringen, und dabei das Verhältnis der dreiwertigen Ionen untereinander, also Bor, Aluminium, Gallium und iiantnan, so zu halten, daß die ülinflüsse von !valium, Calcium und anderen ein- und zweiwertigen Ionen beim messen der Isatriumfuniction Klein bleiben.

Ji)in Gla.s der Lueaminensetzung by iviol—y₃ SiQp» 2 Mol-?i 12 Mol-¹,* Al_o0__f 14 kol-^ Li₀O, 2 fciol-7» Ga₀O,, 1 Mol^/o La₀O , scxiiailst bei 1550 G gut aui und läßt sich ohne Schwierigkeiten verarbeiten. i>er Traiisj-ormationspuiitct liegt bei 660 0, der hem br am.-ider stand bei 250 Ιΐί« Die Einflüsse durcn jj'remdionen sind gering; so ist es möglich, hönere Ifatriumkonzentrationen (plTa = 1,7) aucn im sauren JSereicxi von pH = 3 an zu messen* Zwischen pH — 3 und 4 erreicnt die iSleKtrode die txieoretische plia-Jj'miütion, ΖΛνϊΒοηεη pH = 2 una 3 werden 76 yo der theoretisciien oteilheit erreicnt.

Günstige Eigenschaften zeigt aucn ein Glas mit folgender Zu« sammiansetzung 63 MoI-^ SiO₂, 1 MoI-^ B₃O₅, 14 Mo 1-^6 Al₂O₅, 17 Mol-?b Li₂O, 3 Mol-9t Ga₃O₅, 2 Mol-50 Ta₃O₅₀

Die Pi^urlzeigt die AbhängigKeit der theoretischen (i) und gemessenen (II) EMK von der Ka*-Konzentration„ Die Einflüsse von K*, Ga"*, Nh.^e, Li* lassen sich aus den Figuren 2 bis 5 ablesen, sie sind relativ gering«

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Claims (2)

Patentansprüche;

1. Glaselektrode -für die Messung der Konzentration von Alkali- und Silber-Ionen mit einer Glasmembran aus einem Borosilikatglas, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas der Membran' aus 50-78 kol-fö SiQ₉,-oß-8Mol-?& B₉O₇, 8-15 Mol-$ Al₉O,, 12-17 IVEol-% LipO , 1-5 Mo 1-$ Ga₂O., und/oder In₂O- und/oder Oxyden der Seltenen Erden und o-5 lVIol-% Ta₂O^ und/oder FbgO, zusammengesetzt ist.

2. Glaselektrode nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas aus 69 Mo1«$ SiO₂, 2 Mol~$ B₂O₅, 12 Mol~$ Al₂O₅, H Mol-$ Li₂O, 2 Mol-fo Ga₃O,, 1 MoI-^ La₃O,, zusammengesetzt ist.

3„ Glaselektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas aus 63 Mol-$ SiO₂, 1-■ M0I-9& B₂O₅, H MoI-^ Al₂O₅, 17 MoI-^ Ii₂O, 3 Mol-% Ga₃O₅, 2 Mol-^ Ta₃O₅ zusammengesetzt ist,

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