RO104155B1 - Transducer for flow analysis of waters pollution level with fluoride - Google Patents

Transducer for flow analysis of waters pollution level with fluoride Download PDF

Info

Publication number
RO104155B1
RO104155B1 RO14193889A RO14193889A RO104155B1 RO 104155 B1 RO104155 B1 RO 104155B1 RO 14193889 A RO14193889 A RO 14193889A RO 14193889 A RO14193889 A RO 14193889A RO 104155 B1 RO104155 B1 RO 104155B1
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
ion
fluoride
selective membrane
water
selective
Prior art date
Application number
RO14193889A
Other languages
Romanian (ro)
Inventor
Aurel Varduca
Magdalena Durghinescu
Original Assignee
Inst Cercetare Si Proiectare T
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inst Cercetare Si Proiectare T filed Critical Inst Cercetare Si Proiectare T
Priority to RO14193889A priority Critical patent/RO104155B1/en
Publication of RO104155B1 publication Critical patent/RO104155B1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)

Abstract

Invenția se referă la un traductor pentru analiza în flux a gradului de impurifîcare cu fluoruri, destinat controlului operativ al calității surselor naturale de apă, a celor uzate, precum și a apelor de alimentare. în scopul creșterii preciziei de măsurare, traductorul este format dintr-o membrană ion de tip monocristal și doi eletrozi de referință identici, solizi, de tip oxid metalic, electrodul de referință intern fiind imei^at într-un electrolit gelificat conținând un amestec tampon de pH, agent decomplexant, o concentrație de fluorură egală cu cea corespunzătoare limitei de alarmare și agent de gelifiere. Invenția a fost utilizată la realizarea unui echipament automat de control al calității apelor din punct de vedere al gradului de impurifîcare cu fluoruti.The invention relates to a translator for analysis in flux of the degree of fluoride impurification, intended for the operational control of the quality of the sources natural water, wastewater, and water power supply. in order to increase the measurement accuracy, the translator it consists of a type ion membrane single crystal and two identical reference electrodes, solids, metal oxide type, reference electrode internally being immersed in a gelled electrolyte containing a pH buffer mixture, decomplexing agent, a fluoride concentration equal to that corresponding to the alarm limit and agent gelling. The invention was used in the manufacture of equipment automatic water quality control from point of view of the degree of impurification with Fluorite.

Description

Invenția se referă la un traductor pentru analiza în flux a gradului de impurificare cu fluoruri, destinat controlului operativ al calității surselor naturale de apă, a celor uzate înainte de evacuare în cursurile receptoare, precum și a apelor de alimentare.The invention relates to a transducer for the flow analysis of the degree of fluoride impurification, intended for the operational control of the quality of natural water sources, those used before discharge in the receiving courses, as well as the feed water.

Este cunoscut faptul că, pentru controlul automat al gradului de impurificare a apelor cu fluoruri, se folosesc cu precădere tehnici potențiometrice, care au la bază utilizarea unor traductori simpli sau combinați, cuprinzând un electrod de referință și un electrod indicator de tip ion-selectiv.It is known that, for the automatic control of the degree of impurity of fluoridated waters, potentiometric techniques are mainly used, which are based on the use of simple or combined translators, comprising a reference electrode and an ion-selective indicator electrode.

Se cunoaște în acest sens un traductor la care electrodul indicator este obținut prin presarea trifluorurii de bismut, de scandiu, sau ytriu la o temperatură de 500...550°C, preluarea potențialului asigurându-se prin intermediul unui fir de Pt și a unui amalgam de bismut care face contact direct cu suprafața internă a membranei ion selective. Acest traductor prezintă dezavantajele unei selectivități scăzute în prezența clorurilor și bicarbonaților, ioni frecvent întâlniți în ape.In this sense, a transducer is known where the indicator electrode is obtained by pressing the trifluoride of bismuth, scandium, or yttrium at a temperature of 500 ... 550 ° C, taking over the potential by means of a Pt wire and a bismuth amalgam that makes direct contact with the inner surface of the selective ion membrane. This translator has the disadvantages of a low selectivity in the presence of chlorides and bicarbonates, ions commonly encountered in water.

Se mai cunoaște un alt traductor, la care membrana ion selectivă este realizata din fluorură de lantan dopată cu europiu, la care potențialul intern este preluat prin contact direct cu mercur sau cu un electrolit conținând un amestec de NaF, KC1, în care se imersează un electrod de Ag/AgCl. Deși prezintă o selectivitate și sensibilitate superioară celui prezentat anterior, acest traductor prezintă inconvenientul că se caracterizează printr-o impedanță de peste 900 Kohmi și conduce la erori mari în determinările potențiometrice în flux, datorită variației în timp a tensiunii electromotoare standard. De asemenea, traductorul prezintă dezavantajul unei fiabilități scăzute, datorită faptului că electrodul de referință intern este sub formă lichidă, impunând regenerări periodice.Another transducer is known, in which the selective ion membrane is made of lanthanum fluoride doped with europium, at which the internal potential is taken up by direct contact with mercury or an electrolyte containing a mixture of NaF, KC1, in which a Ag / AgCl electrode. Although it has a higher selectivity and sensitivity than the one presented above, this translator has the disadvantage that it is characterized by an impedance of over 900 Kohmi and leads to large errors in potentiometric flux determinations, due to the time variation of the standard electromotive voltage. The transducer also has the disadvantage of low reliability, due to the fact that the internal reference electrode is in liquid form, requiring periodic regeneration.

Se cunoaște, de asemenea, un alt traductor, la care preluarea potențialului se realizează la electrodul indicator prin depunerea în vid a fluorurii de lantan peste un fir de Pb și Bi. Cu toate că se elimină neajunsurile cauzate de electroliții interni, lichizi, de referință, acest traductor prezintă inconvenientul unei precizii scăzute în compensarea derivei cu temperatura a funcției de transfer, datorită caracterului asimetric al celulei.Another transducer is also known, at which the potential is taken at the indicator electrode by vacuum depositing the lanthanum fluoride over a Pb and Bi wire. Although the shortcomings caused by the internal, liquid, reference electrolytes are eliminated, this transducer has the disadvantage of a low accuracy in compensating for the temperature drift of the transfer function, due to the asymmetric character of the cell.

Se mai cunoaște un sistem de analiză a clorurilor și fluorurilor din ape, care înlătură dezavantajele redate mai sus, prin autocompensarea factorului de pantă al traductorului. Sistemul este însă dificil de aplicat pentru analizele în flux, datorită necesității de a se păstra constantă concentrația de cloruri în celula de măsurare la care se utilizează drept referință un electrod selectiv de cloruri.There is also known a system of analysis of chlorides and fluorides in waters, which eliminates the disadvantages shown above, by self-compensating the slope factor of the translator. However, the system is difficult to apply for flow analyzes, due to the need to keep the chlorine concentration constant in the measuring cell to which a selective chlorine electrode is used as reference.

Toate celulele, traductorii și sistemele de analiză de tipul redat anterior mai prezintă următoarele dezavantaje comune:All the cells, translators and analysis systems of the type described above also have the following common disadvantages:

- se caracterizează printr-o eroare mare în compensarea dependenței tensiunii electromotoare standard DE°/DT cu temperatura, respectiv precizie scăzută în alarmarea unor poluări accidentale cu fluoruri;- it is characterized by a large error in compensating the dependence of the standard DE ° / DT electromotive voltage with the temperature, respectively the low precision in alarming some accidental pollution with fluoride;

- existența unei selectivități scăzute, în cazul în care în apa analizată coexistă specii ionice oxidante sau reducătoare la traductori cu preluarea pe cale electronică a potențialului intern al membranei ion-selective de fluorură;- the existence of a low selectivity, if in the analyzed water coexisting oxidizing or reducing ionic species co-exist with translators by electronically taking the internal potential of the ion-selective fluoride membrane;

- reproductibilitatea limitată, datorită existenței unui potențial de joncțiune introdus prin puntea electrolitică a electrodului de referință extern, dependent de condițiile hidrodinamice și tăria ionică a apei analizate;- limited reproducibility, due to the existence of a junction potential introduced by the electrolytic bridge of the external reference electrode, depending on the hydrodynamic conditions and the ionic strength of the analyzed water;

- timp de răspuns dependent de viteza de circulație a probei de apă la suprafața membmei ion-selective de fluoruri, respectiv necesitatea prevederii unui sistem de agitare magnetică sau mecanică pentru fiecare celulă de analiză;- response time dependent on the speed of circulation of the water sample on the surface of the ion-selective fluorine membrane, respectively the need to provide a magnetic or mechanical stirring system for each analysis cell;

- electroliții utilizați prezintă o capacitate redusă de decomplexare a ionilor de fluor din combinațiile cu ioni de fier și aluminiu.- The electrolytes used have a reduced decomplexing capacity of fluorine ions from combinations with iron and aluminum ions.

Scopul invenției îl constituie creșterea preciziei și reproductibilității măsurătorilor de fluoruri cu electrozi prevăzuți cu membrane ion-selective de fluoruri.The object of the invention is to increase the accuracy and reproducibility of fluoride measurements with electrodes provided with ion-selective fluorine membranes.

Problema pe care o rezolvă invenția de față constă în realizarea unui traductor prevăzut cu un lanț ionic adecvat, care elimină potențialul de joncțiune și asigură autocompensarea derivei - cu temperatura tensiunii electromotoare standard.The problem solved by the present invention consists in the realization of a transducer provided with a suitable ion chain, which eliminates the junction potential and ensures the drift self-compensation - with the standard electromotive voltage temperature.

Traductoruî pentru analiza în flux a gradului de impurificare cu fluoruri a apelor, conform invenției, înlătură dezavantajele de mai sus, prin aceea că este de tip celulă electrochimică simetrică, alcătuită dintr-o membrană ion-selectivă, formată dintr-un monocristal pur de fluorură de lantan, de formă lenticulară, obținut prin creșterea stimulată și tăiat de-a lungul unei axe de simetrie în pastile cu o grosime de 1 mm, având cele două suprafețe plane paralele, potențialul de joncțiune și puntea electrolitică fiind eliminate, iar deriva cu temperatura și tensiunea electromotoare standard antocompensându-se prin preluarea de pe ambele fețe ale membranei ion-selective a potențialelor, prin conductivitatea ionică dată de ionii F, cu doi electrozi de referință, identici, de oxid metalici de titan, interior și exterior, confecționați din sârmă de titan de puritate electronică și acoperiți cu o peliculă de oxid de titan, obținută prin imersarea timp de 24 h a sârmelor într-o soluție de hidroxid de sodiu 0,1 N, după care se spală cu apă distilată și se usucă în curent de aer, electrodul de referință interior fiind imersat într-un tub confecționat din plastic, cu pereții elastici, care apasă asupra suprafeței interioare a membranei ion-selective, în care se află un electrolit de tip gelifiat, având în compoziție un amestec tampon de pH=5, un amestec decomplexant de EDTA și acid sulfosalicilic, o cantitate de fluorură de potasiu corespunzătoare limitei de avertizare și un agent de gelifiere pe bază de agar-agar.The transducers for the flow analysis of the degree of fluoride impurification of the water according to the invention, remove the disadvantages above, in that it is of a symmetrical electrochemical cell type, composed of an ion-selective membrane, formed of a pure single crystalline fluoride of lanthanum, of lenticular form, obtained by the stimulated growth and cut along an axis of symmetry in the pills with a thickness of 1 mm, having the two parallel plane surfaces, the junction potential and the electrolytic bridge being eliminated, and the drift with temperature and the standard electromotor voltage being compensated by taking from both sides of the ion-selective membrane the potentials, by the ionic conductivity given by the F ions, with two reference electrodes, identical, of titanium metal oxide, inside and outside, made of wire. of titanium of electronic purity and covered with a film of titanium oxide, obtained by immersion for 24 ha of wires in a 0.1 N sodium hydroxide solution, after which they are washed with distilled water and dried in air flow, the inner reference electrode being immersed in a plastic tube with walls elastics, which press on the inner surface of the ion-selective membrane, containing a gelled electrolyte, having a composition buffer of pH = 5, a decomplexing mixture of EDTA and sulfosalicylic acid, a corresponding amount of potassium fluoride warning limit and an agar-agar gelling agent.

Se prezintă în continuare un exemplu de realizare a invenției, în legătură cu fig.The following is an example of an embodiment of the invention, in connection with FIG.

1...3, care reprezintă:1 ... 3, which represents:

- fig.l, vedere în plan transversal a traductorului;- fig.l, cross-sectional view of the translator;

- fig.2, influența compoziției electrolitului asupra capacității de decomplexare a ionilor F;- Fig. 2, the influence of the electrolyte composition on the decomplexing capacity of the F ions;

- fig.3, funcțiile de transfer ale traductorului la diferite concentrații de fluorură în elctrolitul gelificat.- Fig. 3, the transfer functions of the transducer at different fluoride concentrations in the gelled electrolyte.

Traductoruî conform invenției (fig.l) este format dintr-un corp de protecție 1, confecționat din material plastic, de formă cilndrică, închis la bază și deschis la partea superioară, cu filet pe interior, în el fiind practicată o cavitate, de asemenea, de formă cilindrică 2. în cavitatea 2 a corpului de protecție 1 se prevede o șaibă de fixare 3, care se poate roti liber în jurul axei și apasă asupra unei garnituri de cauciuc 4 de formă plană, care are prevăzut un șanț sub formă de melc 5, cu o intrare centrală 6 și evacuare laterală 7. Deasupra garniturii de cauciuc 4 este prevăzută o membrană ion-selectivă 8 de formă lenticulară, obținută dintr-un monocristal pur de fluorură de lantan, realizat prin creșterea stimulată și tăiat de-a lungul unei axe de simetrie în pastile cu grosime de 1 mm, având cele două suprafețe plan paralele, cu un diametru egal cu cel al garniturii de cauciuc 4. Pe suprafața superioară a membranei ion-selective 8 se prevede o garnitură de cauciuc sub formă inelară 9, peste care apasă o șaibă de etanșare 10, confecționată din material plastic.The transducer according to the invention (fig.l) consists of a protection body 1, made of plastic, cylindrical in shape, closed at the base and open at the top, with thread on the inside, in which a cavity is also practiced. , of cylindrical form 2. in the cavity 2 of the protection body 1 there is provided a fastening washer 3, which can rotate freely around the axis and press on a rubber gasket 4 of flat shape, which has a groove in the form of snail 5, with a central inlet 6 and lateral outlet 7. Above the rubber gasket 4 is provided an ion-selective membrane 8 of lenticular form, obtained from a pure monocrystal of lanthanum fluoride, achieved by the growth stimulated and cut by a along a axis of symmetry in pills of 1 mm thickness, having the two parallel plane surfaces, with a diameter equal to that of the rubber gasket 4. On the upper surface of the ion-selective membrane 8 a ring gasket 9 is provided, over which a sealing washer 10 is pressed, made of plastic material.

în corpul de protecție 1, la partea superioară se infiltrează o piesă de apăsare 11 de formă tubulară și confecționată din material plastic, care are prevăzută la partea de sus o buză 12 cu marginile randalinate pentru manipulare. Pe partea centrală interioară a piesei 11 se montează un tub 13, confecționat din plastic, cu pereți elastici, având diametrul exterior egal cu . diametrul interior al piesei 11 și cu o lungime egală cu suma grosimilor șaibei de etanșare 10 și a celei corespunzătoare garniturii 9 și care se sprijină direct pe suprafața membranei ion-selective 8.In the protection body 1, at the upper part, a pressing piece 11 of tubular shape and made of plastic material is infiltrated, which has at the top a lip 12 with the ridged edges for handling. On the inner central part of the piece 11 is mounted a tube 13, made of plastic, with elastic walls, having an outer diameter equal to. the inner diameter of the part 11 and with a length equal to the sum of the thicknesses of the sealing washer 10 and of the one corresponding to the gasket 9 and which rests directly on the surface of the ion-selective membrane 8.

Prin înfiletarea piesei de apăsare 11 în corpul de protecție, marginea sa inferioară va apăsa asupra șaibei 10 și, respectiv, prin garnitura de cauciuc 9 pe suprafața superioară a membranei ion-selective 8, iar prin ansamblul din buza inferioară a corpului de protecție 1, șaiba 3 și garnitura de cauciuc 4 pe suprafața inferioară a celeiași membrane ion-selective 8, asigurându-se pe această cale o etanșare a sa, nepermițându-se o legătură hidraulică directă între spațiile dispuse deasupra și, respectiv, la baza membranei de fluorură de lantan.By threading the press member 11 into the guard body, its lower edge will press the washer 10 and, respectively, through the rubber gasket 9 on the upper surface of the ion-selective membrane 8, and through the lower lip assembly of the guard body 1, the washer 3 and the rubber gasket 4 on the lower surface of the same ion-selective membrane 8, thus securing its sealing, not allowing a direct hydraulic connection between the spaces disposed above and at the base of the fluoride membrane respectively. lanthanum.

în corpul piesei 1 se montează prin apăsare un capac din material plastic 14, în care este prevăzută o obturație 15 pentru evacuarea aerului din incinta interioară a tubului de plastic 13. în centrul piesei 11 se încastrează un electrod de referință interior 16, confecționat dintr-o sârmă de titan de puritate electronică, acoperită cu peliculă de oxid de titan, obținută prin imersarea timp de 24 h a sârmei într-o soluție de hidroxid de sodiu 0,1 N, după care se spală cu apă distilată și se usucă în curent de aer. La partea superioară este prevăzută o piesă metalică 17, în care se încastrează electrodul de titan și care are central o cavitate 18, în care se infiltrează șurubul de prindere a cablului de legătură la adaptorul de măsură (borna de impedanță ridicată).In the body of the piece 1 is pressed by pressing a plastic cover 14, in which a seal 15 is provided for evacuating the air from the inner enclosure of the plastic tube 13. In the center of the piece 11 an internal reference electrode 16, made of an electronic purity titanium wire, coated with titanium oxide film, obtained by immersing the wire for 24 ha in a 0.1 N sodium hydroxide solution, after which it is washed with distilled water and dried in air. At the top is provided a metal part 17, in which the titanium electrode is recessed and which has a cavity 18 in the center, in which the connection screw of the connection cable to the measurement adapter (high impedance terminal) is infiltrated.

Intrarea apei în traductorul de măsură se realizează prin intermediul unui ștuț 19 de alimentare, încastrat la baza corpului de protecție 1 și îh centrul 6 al garniturii de cauciuc 4, apa lovind perpendicular pe suprafața inferioară a membranei ion-selective 8. Ca efect al formei șanțului 5 practicat în garnitura 4, apa va efectua o mișcare radială, tangențial la suprafața membranei ion-selective 8, cu o viteză constantă dependentă de înălțimea coloanei de apă și lungimea și diametrul șanțului 11. Pentru patru spirale cu un diametru de 1,5 mm se obține un timp de contact suficient de mare între probă și suprafața activă a membranei ion-selective, diminuându-se inerția de răspuns a acesteia și eliminându-se necesitatea unei agitări mecanice sau magnetice. Apa este evacuată prin intermediul unui ștuț 20 încastrat pe partea laterală a corpului de protecție 1, identic din punct de vedere constructiv cu ștuțul 19, dar poziționat deasupra acesteia pentru a se elimina formarea de bule de aer pe suprafața de fluorură de lantan.The water inlet to the measuring transducer is made by means of a supply socket 19, recessed at the base of the protection body 1 and in the center 6 of the rubber gasket 4, the water hitting perpendicularly to the lower surface of the ion-selective membrane 8. As a result of the shape of the groove 5 practiced in the gasket 4, the water will perform a radial movement, tangentially to the surface of the ion-selective membrane 8, with a constant speed depending on the height of the water column and the length and diameter of the groove 11. For four spirals with a diameter of 1.5 mm a sufficiently high contact time is obtained between the sample and the active surface of the ion-selective membrane, decreasing its response inertia and eliminating the need for mechanical or magnetic stirring. The water is evacuated by means of a socket 20 recessed on the side of the protective body 1, constructively identical with the socket 19, but positioned above it to eliminate the formation of air bubbles on the surface of the lanthanum fluoride.

Pe circuitul de alimentare cu apă, pe partea laterală a piesei 1, se încastrează un electrod de referință exterior 21, identic cu cel de referință interior 16, prevăzut, de asemenea, cu o piesă metalică 22 similară cu 17 pentru cablul de legătură la adaptorul de măsură (borne de impedanță scăzută).An external reference electrode 21, identical to the internal reference 16, also provided with a metal part 22 similar to 17 for the connection cable to the adapter is fitted to the water supply circuit, on the side of part 1. measurement (low impedance terminals).

Tubul de plastic 3 se umple cu un electroiit conținând (a) un amestec tampon pH=5, obținut din amestecarea a 73,4 ml acid acetic 1 N, 50 ml hidroxid de sodiu 1 N și adus la 500 ml cu apă distilată, (b) un amestec decomplexant de fluoruri, având o compoziție obținută din dizolvarea în solu-; ție (a) a 3,7224 g EDTA, 0,3572 g citrat, 12,711 g acid sulfosalicilic, (c) o cantitate de fluorură de potasiu corespunzătoare limitei de avertizare la proba urmărită, și (d) un agent de gelificare obținut din dizolvarea a 10 g agar-agar în 500 ml apă distilată, pe baie de apă, după dizolvare adăugându-se la această soluție (a) și (b).Plastic tube 3 is filled with an electrolyte containing (a) a buffer mixture pH = 5, obtained by mixing 73.4 ml of 1 N acetic acid, 50 ml of 1 N sodium hydroxide and brought to 500 ml with distilled water, ( b) a decomplexing mixture of fluorides, having a composition obtained from dissolving in solution; (a) 3.7224 g EDTA, 0.3572 g citrate, 12.711 g sulfosalicylic acid, (c) an amount of potassium fluoride corresponding to the warning limit at the intended sample, and (d) a gelling agent obtained from dissolution. of 10 g agar-agar in 500 ml of distilled water, in water bath, after dissolution by adding to this solution (a) and (b).

Din. punct de vedere electrochimie, traductorul conform invenției are o structură corespunzătoare celulelor simetrice, fără potențial de joncțiune, conform următorului lanț ionic:Din. electrochemically, the transducer according to the invention has a structure corresponding to symmetrical cells, without junction potential, according to the following ion chain:

erjh;, Fto, ED.it//MISF7/He;(, Fe;(, merjh ;, F to , ED. it // MISF7 / H e ; ( , F e ; ( , m

EDext, probă/ER * (H+) _ unde notațiile de mai sus reprezintă:ED ext , sample / ER * (H + ) _ where the above notations represent:

- ERtat = electrod de referință interior;- ER tat = internal reference electrode;

- Hh*t = pH-ul electrolitului interior;- H h * t = pH of the inner electrolyte;

- KL = activitatea în ioni F a electrolitului interior;- KL = activity in F ions of the inner electrolyte;

- EDhi( = electrolit decomplexant interior;- ED hi ( = electrolyte decomplexing interior;

- MISF = membrana ion-selectivă de fluorură de lantan;- MISF = lanthanum fluoride ion-selective membrane;

- He +Xt - /?H-ul probei de apă, cu adaos de soluție tampon /?H;- H e + Xt - /? H water sample, with buffer solution /? H;

- Fext - activitatea în ioni F a probei de apă;- F ext - activity in F ions of the water sample;

- ED.,x( - electrolit decomplexant exterior;- ED., X ( - outer decomplexing electrolyte;

- ERex( - electrod de referință exterior..- ER ex ( - external reference electrode ..

Deoarece lanțul ionic este asigurat de speciiile H+ și F', pentru care activitatea în protoni (H+) este egală pe ambele suprafețe ale membranei ion-selective, tensiunea electromotoare furnizată de traductor va fi dată de relația:Because the ion chain is provided by the H + and F 'species, for which the activity in protons (H + ) is equal on both surfaces of the ion-selective membrane, the electromotor voltage provided by the transducer will be given by the relation:

U=E. -E XE^-E,0)-— 1 n LiÎLiiL· mt ex, ρ ρ-.U = E. -E XE ^ -E, 0 ) -— 1 n LiÎLiiL · mt ex, ρ ρ-.

* mr 'int +EAS (1) întrucât ambii electrozi de referință sunt identici, termenul Ej°-Er o=0. De asemenea, ținând cont că tăria ionică este egală pe ambele suprafețe ale membranei de fluorură de lantan, iar compoziția din punct de vedere al electrolitului decomplexant este aceeași la electrolitul intern și extern, cei doi coeficienți de activitate ext și int sunt egali, astfel încât:* mr 'int + EAS (1) since both reference electrodes are identical, the term Ej ° -E r o = 0. Also, considering that the ionic strength is equal on both surfaces of the lanthanum fluoride membrane, and the composition in terms of the decomplexing electrolyte is the same in the internal and external electrolyte, the two coefficients of ext activity and int are equal, so that :

U=-H In £2îîL+ct (2) F <F%, unde (F)ext reprezintă concentrația de ioni de fluor din probă, iar (F)to constitie concentrația din semicelula de referință.U = -H In £ 2îl + ct (2) F <F%, where (F) ext represents the concentration of fluorine ions in the sample, and (F) to is the concentration in the reference semicell.

Din relația 2 se observă că se obține o funcție de transfer a traductorului, la care se autocompensează deriva cu temperatura tensiunii electromotoare standard D(Ei°-Er°)/dT, factorul dependent de temperatură fiind dat de coeficientul de pantă, conform relației lui Nemst, comparabil pe cale electronică și egal cu 59 mv/dec la 25°C, așa cum rezultă din fig.3. De asemenea, se observă că atunci când (F')exl =(Fbt) se obține o tensiune electromotoare practic egală cu zero, precizia de comparare a derivei cu temperatura având o pondere scăzută în precizia de măsură propriuzisă. Modificând concentrația (F)j,lt, se poate deplasa valoarea de alarmare la alte praguri prestabilite, așa cum rezultă din fig.2.From relation 2 it is observed that a transfer function of the transducer is obtained, at which the drift is compensated with the standard electromotive voltage temperature D (Ei ° -E r °) / dT, the temperature dependent factor being given by the slope coefficient, according to the relation of Nemst, comparable electronically and equal to 59 mv / dec at 25 ° C, as shown in fig.3. It is also observed that when (F ') exl = (Fbt) an electromotive voltage is obtained practically equal to zero, the precision of comparison of the drift with the temperature having a low weight in the precision of measurement itself. By changing the concentration (F) j, lt , the alarm value can be shifted to other preset thresholds, as shown in fig.2.

Ca rezultat al compoziției electrolitului interior și exterior, bazată pe folosirea unui amestec decomplexant pe bază de EDPA și acid sulfosalicilic, se obține o limită de detecție de circa 0,1 mgF/1, cât și o capacitate superioară de eliminare a interferențelor cauzate de ionii frecvent existenți în probe de apă, dintre care, în mod deosebit, Al3+ și Fe3+, după cum rezultă din fig.3.As a result of the composition of the inner and outer electrolyte, based on the use of a decomplexing mixture based on EDPA and sulfosalicylic acid, a detection limit of about 0.1 mgF / 1 is obtained, as well as a higher capacity to eliminate the interference caused by the ions. frequently existing in water samples, of which, in particular, Al 3+ and Fe 3+ , as shown in Fig. 3.

Traductorul conform invenției prezintă următoarele avantaje:The translator according to the invention has the following advantages:

- prezintă o stabilitate și precizie ridicată, prin eliminarea potențialului de joncțiune și dependența funcției de transfer de condițiile hidrodinamice;- presents a high stability and precision, by eliminating the junction potential and the dependence of the transfer function on the hydrodynamic conditions;

- are o sensibilitate și selectivitate superioară, ca urmare a faptului că este de tip celulă electrochimică simetrică cu autocompensarea factorului DE°/DT și eliminarea interferențelor cauzate de ioni Al3+ și Fe3+, prin intermediul unui amestec de agenți de complexanțe, preluarea potențialului efectuându-se printr-un lanț ionic mai puțin afectat de prezența agenților oxidoreducători în probe de apă;- has a higher sensitivity and selectivity, due to the fact that it is of the electrochemical cell type symmetrical with the DE ° / DT factor self-compensation and the elimination of interferences caused by Al 3+ and Fe 3+ ions , through a mixture of complexing agents, taking over the potential being realized through an ionic chain less affected by the presence of oxidizing agents in water samples;

- permite obținerea unei tensiuni electromotoare egală cu zero, în limite ale concentrației de fluoruri prestabilite, eliminând pe această cale erorile datorate variațiilor de temperatură;- allows to obtain an electromotive voltage equal to zero, within the limits of the preset fluoride concentration, eliminating in this way the errors due to the temperature variations;

- are o fiabilitate ridicată, eliminând necesitatea procedurii unor sisteme de agitare mecanică sau magnetică;- has a high reliability, eliminating the need for mechanical or magnetic stirring systems;

- se caracterizează prin costuri de fabricație scăzute, eliminând necesitatea dozării membranei ion-selective în săruri de europiu și prezintă o rezistență superioară în condițiile de analiză în flux continuu.- it is characterized by low manufacturing costs, eliminating the need for ion-selective membrane dosing in europium salts and has a higher resistance under continuous flow analysis conditions.

Claims (3)

Revendicăriclaims 1. Traductor pentru analiza în flux a gradului de impurificare cu fluoruri a apelor, caracterizat prin aceea că, în scopul realizării unei precizii, reproductibilități și stabilități în timp ridicate și a unei fiabilități sporite, este de tip celulă electrochimică simetrică, alcătuită dintr-o membrană ion-selectivă, formată dintr-un monocristal pur de fluorură de lantan (8), de formă lenticulară, obținut prin creșterea simetrică stimulată și tăiat de-a lungul unei axe de simetrie în pastile cil o grosime de 1 mm, având cele două suprafețe plane paralele, potențialul de joncțiune și puntea electrolitică fiind eliminate, iar deriva cu temperatura și tensiunea electromotoare standard autocompensându-se prin preluarea de pe io ambele fețe ale membranei ion-selective a potențialelor, prin conductivitatea ionică dată de ionii F, cu doi electrozi de referință de oxid metalici, identici, de titan (16)1. Translator for the flow analysis of the degree of fluoride impurification of water, characterized in that, in order to achieve a high accuracy, reproducibility and stability over time and increased reliability, it is of a symmetrical electrochemical cell type, consisting of a ion-selective membrane, formed from a pure single-crystal of lanthanum fluoride (8), of lenticular form, obtained by the stimulated symmetrical growth and cut along an axis of symmetry in the pills of 1 mm thick, having the two parallel planar surfaces, the junction potential and the electrolytic bridge being eliminated, and the drift with standard electromotor temperature and voltage self-compensating by taking from both sides of the ion-selective membrane the potentials, by the ionic conductivity given by the F ions, with two electrodes reference metal oxides, identical, titanium (16) 5 interior și (21) exterior, confecționați din sârmă de titan de puritate electronică și acoperiți cu o peliculă de oxid de titan obținută prin imersarea timp de 24 h a sârmelor într-o soluție de hidroxid de sodiu5 inside and (21) outside, made of titanium wire of electronic purity and covered with a titanium oxide film obtained by immersing the wires for 24 hours in a sodium hydroxide solution 10 0,1 N, după care se spală cu apă distilată și se usucă în curent de aer, electrodul de referință interior (16) fiind imersat într-un tub (13), confecționat din plastic, cu pereții elastici care apasă asupra suprafeței interi15 oare a membranei ion-selective (8), în care se află un electrolit de tip gelifiat, având în compoziție un amestec tampon de pH=5, un amestec decomplexant de EDTA și acid sulfosalicilic, o cantitate de fluorură de10 0.1 N, after which it is washed with distilled water and dried in air stream, the inner reference electrode (16) being immersed in a tube (13), made of plastic, with elastic walls that press on the entire surface15 is the ion-selective membrane (8), wherein there is a gelled-type electrolyte, having a buffer mixture of pH = 5, a decomplexing mixture of EDTA and sulfosalicylic acid, an amount of fluoride; 20 potasiu corespunzătoare limitei de avertizare și un agent de gelifiere pe baza de agar-agar,20 potassium corresponding to the warning limit and an agar-agar gelling agent, 2. Traductor, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că pe suprafața2. The transducer according to claim 1, characterized in that the surface 25 exterioară a membranei ion-selective (8) apasă o garnitură plană de cauciuc (4), care are prevăzut un șanț sub formă de melc (5), intrarea probei de apă efectuându-se perpendicular pe suprafața membranei25 outside the ion-selective membrane (8) presses a flat rubber gasket (4), which has a groove in the form of a snail (5), the entrance of the water sample being made perpendicular to the surface of the membrane 30 ion-selective de la o perforație centrală (6), iar ieșirea asigurându-se printr-o evacuare laterală (7), apa de analizat efectuând o mișcare radială, tangențial la suprafața membranei ion-selective, cu o viteză cons35 tanta.30 ion-selective from a central perforation (6), and the output being ensured by a lateral discharge (7), the water to be analyzed by making a radial movement, tangentially to the surface of the ion-selective membrane, with a consistent velocity. 3. Traductor, conform revendicărilor 1 și 2, caracterizat prin aceea că etanșarea membranei ion-selective (8) se asigură printr-un sistem format dintr-o șaibă de3. The transducer according to claims 1 and 2, characterized in that the ion-selective membrane seal (8) is provided by a system formed by a washer. 40 fixare (3), o garnitură de cauciuc (4), o garnitură inelară de cauciuc (9), o șaibă de etanșare (10) și o piesă de apăsare (11), ce se infiltrează într-un corp de protecție (1) confecționat din material plastic.40 fastening (3), a rubber gasket (4), a rubber ring gasket (9), a sealing washer (10) and a press member (11), which seeps into a protective body (1). ) made of plastic.
RO14193889A 1989-10-09 1989-10-09 Transducer for flow analysis of waters pollution level with fluoride RO104155B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RO14193889A RO104155B1 (en) 1989-10-09 1989-10-09 Transducer for flow analysis of waters pollution level with fluoride

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RO14193889A RO104155B1 (en) 1989-10-09 1989-10-09 Transducer for flow analysis of waters pollution level with fluoride

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RO104155B1 true RO104155B1 (en) 1993-12-28

Family

ID=20125777

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RO14193889A RO104155B1 (en) 1989-10-09 1989-10-09 Transducer for flow analysis of waters pollution level with fluoride

Country Status (1)

Country Link
RO (1) RO104155B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006093422A1 (en) * 2005-03-01 2006-09-08 Andrzej Lewenstam Reference electrode for electroanalytical measurements, in particular for potentiometric measurements

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006093422A1 (en) * 2005-03-01 2006-09-08 Andrzej Lewenstam Reference electrode for electroanalytical measurements, in particular for potentiometric measurements

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4077861A (en) Polarographic sensor
Hitchman et al. Evaluation of iridium oxide electrodes formed by potential cycling as pH probes
US2890414A (en) Electrochemical coulometer
Wang [38] Amperometric hydrogen electrode
US3915831A (en) Hydrogen sulfide sensing cell
US4360415A (en) Noise suppressing bypass for reference electrode
CA2058491A1 (en) Component sensor for molten metals
RO104155B1 (en) Transducer for flow analysis of waters pollution level with fluoride
US4477403A (en) Method of making an electrochemical sensor
EP0188319A2 (en) Method and apparatus for measuring halogen ion concentration
US4981567A (en) Lithium-salt reference half-cell for potentiometric determinations
CA1222795A (en) Electrochemical reference electrode
Rehm et al. An all solid-state reference electrode based on a potassium chloride doped vinyl ester resin
US3824170A (en) Ion selective electrode comprising cuprous sulfide and method of making said electrode
GB2140566A (en) Powdered liquid electrolyte
GB2097539A (en) Compound measuring electrode
US3824169A (en) Ion selective electrode comprising gold
US4701252A (en) Dissolved gas and ion measuring electrode system
US3681228A (en) Electrochemical concentration cell for gas analysis
CN217156396U (en) Tectorial membrane multi-chamber water quality analysis sensor
US4058447A (en) Electrochemical measuring electrode
CN218674834U (en) PH testing arrangement
CN1226618C (en) Dissolved oxygen monitoring sensor
JPH0131960Y2 (en)
GB1328083A (en) Galvanic cells