Электрод для определения активности ионов рубидия в растворах

СОКИ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК П 9) (Ю Б ВУ ЕЛ ова кого льство ССС О, 1975,.Мем)(имияфф,СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ С(71) Институт химии Урального центра АН СССР(54)(57) ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АКТИВНОСТИ ИОНОВ РУВИДИЯ В РАСТВОРАХ, содержащий электродно-активный материал, соединенный с токопроводом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения селективности электрода в присутствии ионов фтора, в качестве электродно-активного материала.использованы монокристаллы ромбической оксидной ванадиевой бронэы состава ВЬОЪ 6 ЧъО 7Оксидная ванадиеваябронза рубидия 80-90 10-20 Связующее Монокристаллы ромбической оксидной ванадиевой бронзы рубидия полу;.чают следующим образом.Порошок бронзы ВЬОЗ 6 ЧО, синтезированный по одной из методик Г 23, загружают в кварцевую пробирку, покрывают слоем графита 5-10 мм и нагревают до плавления и температуры 800 ОС с температурным градиентом в печи (30-70)С. После этого проводят кристаллизацию расплава со скоростью 2-4 мм/ч. Получают слоистые минокристаллы черного цвета бО Изобретение относится к разработке и.применению новых электродноактивных материалов для созданияизмерительных электродов потенциомет-рического определения активности ионов рубидия в растворах в аналитической химии и химической технологии.Известен электрод для определенияактивности щелочных металлов (Ь 1+)в растворе с электродноактивнымматериалом из моноклинной оксиднойванадиевой бронзы ЬЧ О (0,2(х 0,6)типа113,Однако этот электрод не обладаетрубидиевой функцией и ванадиевая 15бронза рубидия ВЬ)(ЧО с моноклиннойсингонией типане образуется из-забольшого размера иона рубидия.Наиболее близким к изобретениюно техническому решению является элек Отрод для определения активности ионоврубидия в растворе, содержащий электрбдно-активный материал, соединенныйс токопроводом 2.Недостатками этих электродов являются высокое электрическое сопро"тивление (от 5 до 500 МОм) и низкая.селективность (или устойчивость)во фторидных средах, так как извЕстно, что в присутствии фтора стекларазрушаются и фтеряют свои электродные свойства.Цель изобретения - повышение селективности электрода в присутствииионов фтора.Поставленная цель достигается тем, Зчто в электроде для определения активности ионов рубидия в растворе,содержащем электродно-активный материал, соединенной с токопроводомв качестве электродно-активного материала использованы монокристаллыромбической оксидной ванадиевой бронзы рубидия состава ВЬр 6 ЪО.Монокристаллы этой бронзы могутбыть спрессованны со связующим, например, резольным или бакелитовьм лаком, полистиролом и др. всоотношениях, Ъ:с металлическим белком. Согласно результатам химического анализа кристаллы содержат вес,В: ВЬ 11,71,Ч + 13,33 и ЧУ+14,11, что соответст вует формуле ВЬ 0,36 Чъ 07 Рентгенографическим анализом установлено, чтокристаллы относятся к ромбическойсингонии,Электрод, изображенный на фиг.1представляет собой устройство, состоящее из монокристалла ромбическойоксидной ванадиевой бронзы рубидия 1и прикрепленного к нему токопровода2 из металлической проволоки, например, меди или платины. Корпусэлектрода 3 и уплотнение 4 изготовлены из материала, устойчивого вкислых средах, содержащих фтор, например, эпоксидных смол или фторопласты. Электрическое сопротивлениетакого электрода равно 5-20 кОм,Для обеспечения большой механической прочности электродно-активного материала монокристаллы ромбической бронзы ВЬдь Ч 07 размером 0,15-1 мм смешивают со связующимв весовых соотношениях,Ъ: Оксидная ванадиеваябронза рубидия 80-90 10-20 Связующее Для проведения количественногоопределения активности ионов рубидия в анализИРуемый раствор помещаютэлектрод из монокристалла или спрессованных со связующим монокристаллов и в паре с стандартным электродом сравнения, например. хлор-серебряным электродом проводят измеренияЭДС в мВ,На фиг.3 представлен типичныйкалибровочный график 1 электрода,изготовленного Из монокристалла играфик 2 электрода из спрессованныхсо связующим монокристаллов оксидной ванадиевой бронзы рубидия. Полученную смесь прессуют под давлением 8000-10000 кг/см в таблеткидиаметром 5-8 мм, высотой 3-5 мм исушат при 80-150 С в течение 0,5-2 ч.Получают электродно-активный материал, представляющий собой спрессованные со связующим монокристаллы ванадиевой бронзы рубидия,Электрод из этого материала, изображенный на фиг.2, представляет собой устройство, состоящее из спрессованных со связующим монокристаллов5 и токопровода 2 из металлическойпроволоки, например, меди или платины. Корпус электрода 3 изготовлениз материала, устойчивого в кислыхсредах, содержащий фтор, например,эпоксидных смол или фторопласта.Электрическое сопротивление этогоэлектрода равно 40-500 кОм.1029065 Составитель И.РогаТехред А. Бабинец у ак К ятко о 66/41 Тираж 873 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, РауЗака Подписноемитета СССРоткрытийшская наб д. 4/5 иал ППП Патентфф, г, Ужгород, ул. Проектная,В растворах Фторида рубидия электроды практически не корредируют и электродная Функция остается без изменения в области концентраций 10 -10 .4 М рубидия, что свидетельствует о хорошей селективности и на дежности работы электрода в присутствии ионов фтора.Результаты, представленные на Фиг,3, подтверждают возможность использования монокристаллов оксидной 1 О ванадиевой бронзы ВЬО ЧО в качестве электродно-активного материала электродов для определения активности ионов рубидия в растворах, содержащих Фтор. Кроме того, электрическое сопротивление электродов из монокристаллов предлагаемой бронзы равно 5- 500 кОм, а известных стеклянных электродов 5-500 МОм, Эти данные свидетельствуют о сушественном уменьшении электросопротивления (в 1000 раз) предлагаемого электрода по сравнению с известными.. Уменьшение электросопротивления электродов дает возможность измерять ЭДС электродов.электроизмерительными приборами с низким входным сопротивлением (потенциометрами, ламповыми вольтметрами и т.д,);Е,иР Электрод обладает .ЩищвзщнЕйнай электродной Функцией в области концентрации ионов рубидия режюй 10-10 4 М. Угловой коэФФициент электрода из монокристалла равен 45-50 мВ/р ВЬ и из спрессованных со связующим монркристаллов бронзы 59-60 мВ/р ВЬ. Эти данные свидетельствуют о том, что при исполь" зовании предлагаемого электрода ак-. тивность ионов рубидия в растворах может быть определена с большой точностью. Содержание в анализируемом растворе меньше 0,1 М калия и меньше 1 М натрия не оказывает влияния на определение ионов.рубидия. Электродная Функция предлагаемого электрода в области рН 7 не зависит от концентрации ионов вадорода в растворе.Предлагаемый электрод можно использовать в производственных условиях для автоматического контроля концентрации ионов рубидия в растворах. Большая механическая прочность электрода по сравнению.со стеклянно, а также отсутствие жидкостного элемента сравнения существенно расширяет функциональные воз- . можности этого электрода.