PL105248B1 - Elektroda jonoselektywna do oznaczania jonow siarczkowych i srebrowych - Google Patents
Elektroda jonoselektywna do oznaczania jonow siarczkowych i srebrowych Download PDFInfo
- Publication number
- PL105248B1 PL105248B1 PL19471076A PL19471076A PL105248B1 PL 105248 B1 PL105248 B1 PL 105248B1 PL 19471076 A PL19471076 A PL 19471076A PL 19471076 A PL19471076 A PL 19471076A PL 105248 B1 PL105248 B1 PL 105248B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- silver
- membrane
- ion
- sulfide
- electrode
- Prior art date
Links
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 title claims description 10
- 239000004332 silver Substances 0.000 title claims description 10
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 6
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 5
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 30
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 20
- 229910052946 acanthite Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 241000557876 Centaurea cineraria Species 0.000 claims description 12
- FSJWWSXPIWGYKC-UHFFFAOYSA-M silver;silver;sulfanide Chemical compound [SH-].[Ag].[Ag+] FSJWWSXPIWGYKC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- -1 silver ions Chemical class 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 5
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 3
- XUARKZBEFFVFRG-UHFFFAOYSA-N silver sulfide Chemical compound [S-2].[Ag+].[Ag+] XUARKZBEFFVFRG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940056910 silver sulfide Drugs 0.000 claims description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 2
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 claims description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 229940075397 calomel Drugs 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L dimercury dichloride Chemical compound Cl[Hg][Hg]Cl ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VDQVEACBQKUUSU-UHFFFAOYSA-M disodium;sulfanide Chemical compound [Na+].[Na+].[SH-] VDQVEACBQKUUSU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012092 media component Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 230000007420 reactivation Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest elektroda jonoselektywna
do oznaczania jonów siarczkowych i srebrowych z membra¬
na typu Ag2S.
Znane elektrody jonoselektywne sluzace do oznaczen
jonów siarczkowych i srebrowych posiadaja membrany
stale zlozone z Ag2S w postaci szlifowanych monokryszta¬
lów, wyprasek polikrystalicznych oraz mieszanin z kauczu¬
kiem silikonowym i grafitem. Membrane elektrody jono¬
selektywnej stanowi odrebna faza w stosunku do srodo¬
wiska pomiaru, poprzez która nastepuje transport ladunku
powstalego w wyniku jej elektrochemicznego oddzialywa¬
nia z jonami roztworu.
Charakterystyka fizykochemiczna membrany okresla
przebieg procesów w warstewce granicznej z roztworem
oznaczanego jonu, decyduje o wartosci ladunku powstalego
w tych procesach selektywnosci elektrody, jej opornosci
wewnetrznej i wspólczynniku temperaturowym potencjalu.
Szczególnie mala rozpuszczalnosc, (L = 1,48.10-51,
°C), odpornosc na oddzialywanie utleniaczy i reduktorów,
podatnosc na formowanie wyprasel^i membran heterogen-
nych, niska opornosc elektryczna membran, sa przyczyna
powszechnego zastosowania Ag2S w elektrodach jono¬
selektywnych.
Niskie prawdopodobienstwo (okolo 0,2), wykazania
prawidlowej charakterystyki wyprodukowanej membrany
monokrystalicznej Ag2S, powoduje jej praktyczne wyeli¬
minowanie przez producentów, pomimo szczególnej selek¬
tywnosci cechujacej ten rodzaj membrany. Procesy dyfuzji
skladników roztworów stanowiacych srodowisko pomiaru
glab membran polikrystalicznych i heterogennych Ag2S
sa przyczyna zmian ich charakterystyki w okresie uzytkowa¬
nia powodujac czeste ich wymiany w elektrodach jonose¬
lektywnych, wykorzystywanych do pomiarów ciaglych.
Celem wynalazku bylo skonstruowanie elektrody jono¬
selektywnej z membrana nie wymagajaca przy regeneraqi
uzycia czesci zamiennych, przydatna w zastosowaniach do
pomiarów ciaglych, szczególnie w warunkach przemyslo¬
wych.
Elektroda jonoselektywna wedlug wynalazku posiada
membrane zlozona z mieszaniny pylu srebra i skladnika
obojetnego elektrochemicznie, wnoszacego odpowiednie
wlasnosci mechaniczne i konstrukcyjne. Skladniki inertne
stanowia zwykle odporne na dzialanie czynników chemicz¬
nych tworzywa sztuczne, materialy ceramiczne, grafit
i inne substancje o wlasnosciach wiazacych. Pyl srebra
o srednicy ziarna okolo 0,1 do 10 urn miesza sie ze skladni¬
kami obojetnymi, na ogól w maksymalnych zawartosciach
od 10—95% wagowych umozliwiajacych wykorzystanie
wlasnosci nosnika inertnego.
Elektrody jonoselektywne z membrana Ag/Ag2S wedlug
wynalazku posiadaja szeroki zakres pomiarowy w stosunku
do jonów siarczkowych i srebrowych, wykazujac niewielkie
odchylenia od równania Nernsta w interwale stezen 10°—
—10-17 mola S2-/dm3, oraz 10-1 do 10-25 mola Ag+ /dm3.
Elektrode cechuje wysoka czulosc i stabilnosc potencjalu.
Niska opornosc wewnetrzna sprzyja niewielkim opóznie¬
niom oraz duzej dokladnosci pomiaru sygnalu potencjalo¬
wego. ¦--
Przy wystapieniu wyraznych odchylen charakterystyki
zwiazanej z procesem starzenia, odswiezanie membrany
105 248105 248
3
moze byc wykonane prostymi technikami, przez usuniecie
jej zewnetrznej warstwy i ponowna aktywacja. Przedsta¬
wiona membrana, ze wzgledu na latwosc formowania
dowolnego ksztaltu oraz pozostale zalety, jest szczególnie
przydatna w konstrukcjach czujników do oznaczania
siarkowodoru (typu gas sensing elektrodes). W czujnikach
tych membrana jonoselektywna znajduje sie za blona
tworzywa sztucznego i warstewka elektrolitu skontaktowana
z elektroda odniesienia we wspólnym korpusie.
Elektroda jonoselektywna do oznaczania jonów siarczko¬
wych i srebrowych jest przedstawiona schematycznie
w przykladach wykonania na rysunku w postaci fig. 1,
fig. 2, fig. 3. Fig. 1 przedstawia elektrode zlozona z drutu
z dowolnego przewodnika 1 pokrytego warstwa mieszaniny
2 inertnego nosnika zawierajacego pyl srebra.
Fig. 2 przedstawia elektrode zlozona z elementu membra¬
ny 3 zamocowanego w obudowie 4 i przewodnika 1 odpro¬
wadzajacego sygnal potencjalowy. Elektroda na fig. 3
posiada membrane 3, oraz wewnetrzna elektrode odniesie¬
nia 5 np. typu Ag/AgCl zanurzona w wewnetrznym elek¬
trolicie 6.
Elektroda jonoselektywna wedlug wynalazku funkq'onuje
w oparciu o zjawisko wymiany jonowej przebiegajacej na
granicy faz lokalnych centrów mikrokrystalicznych war¬
stewki AgaS i roztworu 2 zawartoscia jonów siarczkowych
lub srebrowych. Defekty sieci mikrokrystalicznej wytworzo¬
nego siarczku srebrowego sa transportowane^w glab mem¬
brany w wyniku przeskoku ruchliwego jonu Ag+ pomiedzy
wezlami sieci. Niewielka grubosc warstewki Ag2S wynoszaca
kilka mikrometrów, oraz znaczne rozwiniecie powierzchni
odbioru jej potencjalu przez pyl srebra w inertnym srodo¬
wisku nawet o znacznej stalej dielektrycznej sa przyczyna
niewielkich opornosci wewnetrznych elektrody, rzedu
kilkuset Ohmów.
W nosnikach o wysokim oporze dyfuzyjnym, zewnetrzna
powierzchnia powstalej membrany podlega usunieciu w celu
odsloniecia metalicznego srebra na przyklad przez oszlifo¬
wanie. Zewnetrzna powierzchnie poddaje sie aktywacji przez
utworzenie lokalnie cienkiej warstewki siarczku srebra
w kontakcie z roztworem siarczków. Operaqa ta moze byc
pominieta ze wzgledu na mozliwosc aktywacji w kontakcie
z badanym roztworem, jesli niewielki ubytek jonów siarcz-
kowych^ia wytworzenieAg2S nie spowodujeistotnych zmian
stezenia roztworu. Odbiór zmian potencjalu membrany
przeprowadzany jest za pomoca przewodników metalicz¬
nych i elektrolitycznych jak równiez z wykorzystaniem
wewnetrznej elektrody odniesienia.
Formowanie membrany przeprowadza sie sposobami
wlasciwymi dla skladników inertnych stanowiacych nosniki
konstrukcyjne np. przez wtrysk, prasowanie, polimeryzacje,
polikondensaqe blokowa, odlew itp. dogodnymi dla wielko-
seryjnej produkcji.
Elektrode wedlug wynalazku charakteryzuja nastepujace
przyklady:
Przyklad I. Elektrode jonoselektywna z membrana
Ag-/Ag2S, otrzymana przez utwardzenie mieszaniny zywicy
4
epoksydowej z utwardzaczem i pylem srebra o srednicy
ziaren okolo 1 urn w stosunku wagowym 1:2. Przygotowana
membrana posiada po aktywacji opornosc wewnetrzna
okolo 2—6 kQ. Elektroda z bezposrednim odbiorem po-
tencjalu wykazuje zaleznosc potencjalu od aktywnosci
jonów wedlug równania Nernsta w stosunku do jonów
siarczkowych w zakresie 10°—10-6 mola/dm3 i jonów sreb¬
rowych 10-1—10-7 mola/dm3 przy szerokim interwale
potenqalu —576 mV dla 0,1 M AgN03 do okolo 918 mV
dla 2 M Na2S wobec kalomelowej elektrody odniesienia.
Wyróznia sie równiez wysoka selektywnoscia, trwaloscia
i odpornoscia na dzialanie czynników chemicznych oraz
mozliwoscia wielokrotnego, mechanicznego odtwarzania.
Przyklad II. Elektrode jonoselektywna z membrana
Ag-/Ag2S otrzymano w wyniku utwardzenia mieszaniny
kauczuku silikonowego z utwardzaczem i pylu srebra
o srednicy ziaren okolo 1 |xm, w stosunku wagowym 1:1.
Membrana latwo aktywuje sie bez dodatkowej obróbki po
formowaniu przez kontakt z 1 M roztworami siarczków.
Wykonana elektroda jonoselektywna z wewnetrzna elek¬
troda odniesienia i membrana wedlug opisu wykazuje
zaleznosci potenqalu od stezenia zgodnie z równaniem
Nernsta w zakresie stezen 10° do 10-6 mola S2-/dm3 i 10-1
do 10-7 mola Ag+/dm3.
Przyklad III. Elektroda jonoselektywna z membrana
Ag-/Ag2S jest otrzymana w procesie prasowania pod cisnie- ^
niem okolo 105 N/m2 z mieszaniny grafitu i pylu srebra
w stosunku wagowym 1:4. Po aktywacji elektroda jono-
selektywna wykazuje szczególnie niska opornosc wewnetrz¬
na oraz szeroki zakres pomiarowy w stosunku do jonów
siarczkowych i srebrowych.
¦ ¦¦¦¦¦^»
Claims (5)
1. Zastrzezenia patentowe 35 1. Elektroda jonoselektywna do oznaczania jonów siarcz¬ kowych i srebrowych z membrana typu Ag/Ag2S, znamien¬ na tym, ze membrane (3) stanowi mieszanina pylu srebra i skladników inertnych, korzystnie tworzyw sztucznych, ceramicznych, grafitu, substancji o wlasciwosciach wiaza- 40 cych, aktywowana przez chemiczne wytworzenie zewnetrz¬ nej warstewki siarczku srebra.
2. Elektroda wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze pyl srebra zawarty w membranie jest rozdrobniony do srednicy ziaren od 0,1 do 10 um. 45
3. Elektroda wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, ze membrana (3) sklada sie z mieszaniny pylu srebra w ilosci 10—75% wagowych i zywicy epoksydowej odpowiednio w ilosci 90 do 25% wagowych.
4. Elektroda wedlug zastrz. 1 albo2, znamienna tym, ze 50 membrana (3) sklada sie z mieszaniny pylu srebra w ilosci 15 do 80% wagowych i kauczuku silikonowego odpowied¬ nio w ilosci 85—20% wagowych.
5. Elektroda wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, ze membrana (3) w formie wypraski sklada sie z mieszaniny 55 pylu srebra od 10 do 95% wagowych i grafitu odpowiednio od 5—90% wagowych.105 248 %•* H' H
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL19471076A PL105248B1 (pl) | 1976-12-23 | 1976-12-23 | Elektroda jonoselektywna do oznaczania jonow siarczkowych i srebrowych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL19471076A PL105248B1 (pl) | 1976-12-23 | 1976-12-23 | Elektroda jonoselektywna do oznaczania jonow siarczkowych i srebrowych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL194710A1 PL194710A1 (pl) | 1978-07-03 |
| PL105248B1 true PL105248B1 (pl) | 1979-09-29 |
Family
ID=19980027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL19471076A PL105248B1 (pl) | 1976-12-23 | 1976-12-23 | Elektroda jonoselektywna do oznaczania jonow siarczkowych i srebrowych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL105248B1 (pl) |
-
1976
- 1976-12-23 PL PL19471076A patent/PL105248B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL194710A1 (pl) | 1978-07-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sophocleous et al. | A review of screen-printed silver/silver chloride (Ag/AgCl) reference electrodes potentially suitable for environmental potentiometric sensors | |
| KR0152426B1 (ko) | 기준전극 어셈블리 및 그 제조방법 | |
| CA1074867A (en) | Apparatus for electrolytically determining a species in a fluid | |
| O'Connor et al. | Calixarene-based potentiometric ion-selective electrodes for silver | |
| KR100379663B1 (ko) | 화학센서,특히규소계바이오센서 | |
| US4214968A (en) | Ion-selective electrode | |
| KR102060579B1 (ko) | 종이 기반의 플렉서블 이온 센서 및 이의 제조방법 | |
| JPH0362227B2 (pl) | ||
| US3753887A (en) | Alkali metal specific measuring electrode | |
| TWI625522B (zh) | 平面型氨選擇性感測電極及其製法 | |
| Song et al. | All-solid-state carbonate-selective electrode based on a molecular tweezer-type neutral carrier with solvent-soluble conducting polymer solid contact | |
| Krista et al. | Voltammetric determination of nitrates using silver electrodes | |
| Alegret et al. | Response characteristics of conductive polymer composite substrate all-solid-state poly (vinyl chloride) matrix membrane ion-selective electrodes in aerated and nitrogen-saturated solutions | |
| Gupta et al. | PVC Based Monoaza‐18‐crown‐6 Membrane Potentiometric Sensors for Cadmium | |
| US3406109A (en) | Polarographic sensor | |
| JPH0715450B2 (ja) | ガス状または液状測定試料中のアンモニアまたはヒドラジンを測定するための電気化学的測定セル | |
| Knoll et al. | Potentiometric silicon microsensor for nitrate and ammonium | |
| EP0138150A2 (en) | Diagnostic electrode membranes utilizing specific enzyme/Ionophore pairs | |
| EP0805976B1 (en) | Electrochemical planar metal/metal oxide electrode | |
| PL105248B1 (pl) | Elektroda jonoselektywna do oznaczania jonow siarczkowych i srebrowych | |
| Faridbod et al. | Highly selective and sensitive asymmetric lead microsensor based on 5, 5, dithiobis (2-nitrobenzoic acid) as an excellent hydrophobic neutral carrier for nano level monitoring of lead in real samples | |
| Abu-Shawish et al. | A comparative study of chromium (III) ion-selective electrodes based on N, N-bis (salicylidene)-o-phenylenediaminatechromium (III) | |
| Schwarz et al. | Development of miniaturized potentiometric nitrate-and ammonium selective electrodes for applications in water monitoring | |
| EP0097554A2 (en) | Chemical sensors having a hydrophilic membrane as the electrolyte media | |
| Kalidoss et al. | Solid-state planar reference electrode with ion-selective electrodes for clinical diagnosis |