RU40486U1 - Твердотельный ионоселективный электрод для сенсора - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к аналитическому приборостроению, а именно, к потенциометрическому методу анализа, и может быть использована при определении ионов щелочных металлов в водных растворах, а также в медицинской диагностике анализа состава лимфы и крови человека. Задачей заявляемой полезной модели является повышение надежности проведения анализа и упрощение конструкции и технологии изготовления электрода. В полностью твердотельном стеклянном электроде с электродными характеристиками, соответствующими характеристикам селективного стеклянного электрода с жидким внутренним электролитом, в качестве твердофазного внутреннего электролита использован ионно-электронный проводник. Полезная модель позволяет расширить область применения селективных стеклянных электродов. Решение поставленной задачи достигается тем, что в качестве внутреннего электролита использован твердый электролит типа β-глинозема с проводимостью по ионам Na, K, Liв контакте с никелатами, молибдатами, вольфраматами, ванадатами, тиостибнитами, обладающими смешанным ионно-электронным характером проводимости.

Description

Полезная модель относится к аналитическому приборостроению, а именно, к потенциометрическому методу анализа, и может быть использована при определении ионов щелочных металлов в водных растворах, а также в медицинской диагностике анализа состава лимфы и крови человека.

До последнего времени медико-биологический контроль при анализе крови лимфы на содержание ионов щелочных металлов проводился с помощью пламенной фотометрии или атомно-абсорбционной спектроскопии - методами значительно более трудоемкими и продолжительными по сравнению с ионометрическим определением. Известны ион селективные электроды со стеклянной селективной мембраной для определения концентрации ионов щелочных металлов (Na⁺,K⁺, L_i ⁺[1], которые выгодно отличаются от других индикаторных электродов надежностью, точностью измерений, устойчивостью к химическим воздействиям, в том числе со стороны сильных окислителей и восстановителей, и к «отравляющим» загрязнениям. Однако для медико-биологического контроля необходима более высокая селективность при довольно низкой концентрации ионов Na⁺,K⁺, L_i ⁺.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является ион селективный электрод [2],в котором в качестве контакта мембраны с токоотводом используется жидкий внутренний электролит, на основе раствора хлорида металла. Недостатком данного электрода является то, что использование жидкого электролита

ограничивает его ориентацию в пространстве, требует герметизации и не обеспечивает надежного контакта ионного и электронного проводника, что существенно осложняет использование и технологию изготовления такого электрода, отражается на надежности проведения анализа. Кроме того, электроды такого типа позволяют определять ионы щелочных металлов при довольно высоких концентрациях этих ионов (0,1 -0,001 моль/л).

Задачей заявляемой полезной модели является - повышение надежности проведения медико-биологического контроля, который достигается тем, что в качестве внутреннего электролита предлагается твердый электролит типа β-глинозема с проводимостью по ионам (Nа⁺,К⁺, L_i ⁺ в контакте с никелатами, молибдатами, вольфраматами, ванадатами, тиостибнитами, обладающими смешанным ионно-электронным характером проводимости, т.е. ионно-электронный контакт обеспечивается природой материала. К тому же, предложенная модель электрода расширяет диапазон измеряемых концентраций до 0,0001 моль/л.

На чертеже показан предлагаемый электрод. Он состоит из корпуса 1, токоотвода 2, внутреннего электролита 3, ионочувствительной мембраны 4.

В предлагаемом твердотельном ионоселективном электроде, содержащем корпус, внутренний электролит, токоотвод и ионочувствительную мембрану, в качестве электролита используют соли, обладающие смешанной ионно-электронной проводимостью. При опускании электрода в анализируемый раствор на ионно-чувствительной мембране 4 возникает диффузионный потенциал, обусловленный разностью активностей ионов щелочного металла Na⁺,K⁺, L_i ⁺ на внешней и внутренней поверхностях ионочувствительной мембраны. Внутренний электролит служит связующим звеном между токоотводом 2 и

ионоселективной мембраной 4. Обладая обратимым электронно-ионным переходом, внутренний электролит 3 передает изменение потенциала ионно-чувствительной мембраны 4 токоотводу 2, который связан с измерительным прибором, сопоставляющим сигнал ионно-чувствительного электрода с электродом сравнения, погруженным в тот же анализируемый раствор. С помощью предлагаемого электрода можно реализовать высокую надежность проведения анализа, сравнимую с полярографическим методом.

Список используемой литературы.

1.Справочное руководство по применению ионоселективных электродов, - М. Мир, 1986, с.72

2. Журнал «Электрохимия», т33, №2,1997, с.209-212

Claims (1)

1. Твердотельный ионоселективный электрод, содержащий корпус, внутренний электролит, токоотвод и ионочувствительную мембрану, отличающийся тем, что в качестве внутреннего электролита использован твердый электролит типа β-глинозема с проводимостью по ионам Na⁺, К⁺, Li⁺ в контакте с никелатами, молибдатами, вольфраматами, ванадатами, тиостибнитами, обладающими смешанным ионно-электронным характером проводимости.