PL100686B1 - Elektroda odniesienia do oznaczania wartosci potencjalow elektrochemicznych w warunkach zmiennych cisnien i temperatur - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest elektroda odniesienia sluzaca do oznaczania wartosci potencjalów elektroche¬ micznych w warunkach zmiennych cisnien i temperatur.

Elektrody odniesienia, charakteryzujace sie stalym potencjalem w zmiennych warunkach temperatur, ci¬ snien i skladu chemicznego badanego medium, umozliwiaja wlasciwe charakteryzowanie, kontrolowanie i stero¬ wanie przebiegiem procesów chemicznych w skali laboratoryjnej i przemyslowej. Elektrody te sa takze wykorzy¬ stywane w elektrochemicznych ukladach analitycznych do sledzenia jakosciowych i ilosciowych zmian skladu chemicznego srodowiska cieklego i gazowego oraz kontroli skladu tych srodowisk.

Znane sa juz elektrody odniesienia w postaci elektrod drugiego rodzaju: metal - trudno rozpuszczalna sól metalu - wodny roztwór o wspólnym anionie. Te znane elektrody odniesienia wypelnione sa wodnym roztwo¬ rem soli. Nie wytrzymuja one ostrych zmian warunków pomiarów np. przy kontroli procesów chemicznych w reaktorach, glównie dlatego, ze rozpuszczalnosc soli w duzym stopniu zalezy od temperatury i cisnienia; np. rozpuszczalnosc stosowanego w znanych elektrodach chlorku potasowego w 0°C wynosi 27,6 g w 100 g wody i odpowiednio w 50°C- 42,6 g, zas w 100°C - 56,6 g. Dodatkowe przyczyny wplywajace na bledy pomiaru polegaja na tym, ze np. w znanej elektrodzie odniesienia chlorko-srebrowej w zaleznosci od warunków pomiaro¬ wych na granicy srebro-chlorek srebrowy moga powstawac rozpuszczalne kompleksy AgCl2 powodujace niepoza¬ dane trwale zmiany na elektrochemicznie czynnej powierzchni srebra. Ze zmianami temperatury moze równiez nastepowac czesciowe usuwanie chlorku srebra z powierzchni srebra.

W znanej kalomelowej elektrodzie odniesienia: rtec-chlorek rteciawy-wodny roztwór chlorku potasu, w temperaturze powyzej 80°C zichodzi zjawisko dysproporcjonowania kalomelu wedlug równania: Hg2Cl2 -? Hg + HgCl2 co znacznie zwieksza mozliwosci bledów. W zmiennych warunkach cisnienia i temperatury moze takze ulec uszkodzeniu kapilara zapewniajaca przewodnictwo jonowe i równoczesnie oddzielajaca wnetrze elektrody od7 100686 badanego medium. Stwarza to niebezpieczenstwo wycieku i zmiany stezenia wodnego roztworu elektrolitu w elektrodzie odniesienia.

Wynalazek ma na celu wyeliminowanie tych niedogodnosci i skonstruowanie elektrody odniesienia, która bylaby odporna na zmiany temperatury i cisnienia oraz dawala powtarzalne wyniki w badanych mediach o róz nym skladzie chemicznym.

Zgodnie z wytyczonym celem w elektrodzie odniesienia wedlug wynalazku zamiast wodnego roztworu elektrolitu zastosowano staly dokladnie rozdrobniony arnfoteryczny jonowymieniacz zawieszony w nasyconym roztworze chlorku potasu. Wspomniany jonowymieniacz stanowi stechiometryczna mieszanina kationitu i anioni¬ tu. Ponadto czynna elektrochemicznie czesc elektrody odniesienia oddziela od srodowiska pomiarowego warstwa azbestu.

Opisany amfolit, stanowiacy rozdrobniona faze elektrody proszkowej, posiada silnie rozwinieta powierzch¬ nie miedzyfazowa. Ilosc wodnego roztworu elektrolitu wokól metalu elektrody odniesienia jest bardzo mala, co zapewnia jednakowe stezenie aktywnych jonów. W elektrodzie wedlug wyn«ilazku praktycznie niemozliwa jest zmiana stezenia elektrolitu. Stwierdzono, ze charakteryzuje sie ona stalymi wartosciami potencjalu niezaleznie od zmian temperatury i cisnienia.

Wynalazek jest dokladniej opisany na przykladach w zwiazku z rysunkiem, na którym fig. 1 przedstawia przekrój podluzny kalomelowej elektrody odniesienia, a fig. 2 —taki sam przekrój chlorko-srebrowej elektrody odniesienia.

Elektroda kalomelowa ma w szklanej obudowie 1 warstwe 2 metalicznej rteci oslonieta od góry uszczelnie¬ niem 3 wykonanym z zywicy epidianowej. Pod warstwa 2 rteci znajduje sie warstwa 4 kalomelu Hg2Cl2, do którego siega od góry wyprowadzajaca platynowa elektroda 5. Pod warstwa 4 kalomelu, oddzielony przekladka 6 z celulozy, znajduje sie amfolit 7 stanowiacy stechiometryczna mieszanine rozdrobnionych kationitu i anionitu zawieszona w nasyconym roztworze chlorku potasu. W dolnej zaokraglonej czesci obudowy 1 znajduje sie kapila- ra 8 z wtopionym wlóknem azbestowym.

Pokazana na fig. 2 rysunku elektroda chlorko-srebrowa ma podobna szklana obudowe 9 wypelniona amfo- litem 10 stanowiacym stechiometryczna mieszanine rozdrobnionych kationitu i anionitu zawieszona w nasyco¬ nym roztworze chlorku potasu. Amfolit 10> w którym jest umieszczona wyprowadzajaca srebrna elektroda 11. jest od góry osloniety uszczelnieniem 12 wykonanym z zywicy epidianowej. W dolnej zaokraglonej czesci obudo¬ wy 9 znajduje sie kapilara 13 z wtopionym wlóknem szklanym.

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Elektroda odniesienia do oznaczania wartosci potencjalów elektrochemicznych w warunkach zmiennych cisnien i temperatur, zaopatrzona w szklana obudowe z kapilara na dolnym koncu, znamienna ty m, ze jest wypelniona amfolitern stanowiacym stechiometryczna mieszanine dokladnie rozdrobnionych kationitu i anionitu zawieszonych w nasyconym roztworze chlorku potasu, który to amfolit jest faza rozdrobniona elektro¬ dy proszkowej. -JUL 10 ng.g Prac. Poligraf. UPPRL naklad 120+18 Cena 45 zl