Состав халькогенидной стеклянной мембраны электрода для определения ионов кадмия

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 55 А 1 01 й 27 33 САНИЕ ИЗОБРЕТ ОМУ СВИ ЕТ ВУ АВ рственныи унии А.В.Легин мииселективныеые электроды. - 46.во СССРО, 1984,Иодид кадмияСульфид серебраСульфид германия 5-40О34-45 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР. Изобретение относится к физико-химическим методам анализа, в частности к устройствам для определения активности ионов кадмия в жидких средах, и найдет применение в различных промышленных производствах, где требуется контроль и регулирование концентрации ионов кадмия в растворе: при получении соединений кадмия, в гальваническом производстве, при анализе промышленных сточных вод и т.д.Самыми распространенными мембра-, нами кадмийселективных электродов являются кристаллические мембраны на основе смеси сульфидов кадмия и серебра.Основным недостатком мембран этого типа является недостаточная протяженность рабочей области рН в кислых средах и невысокая селективность в присутствии большинства возможных мешающих ионов.Наиболее близким техническим решением к изобретению является мембрана халькогенидного стеклянного электродадля определения ионов кадмия состава, мас,:(54) СОСТАВ ХАЛЬКОГЕНИДНОЙ СТЕКЛЯННОЙ МЕМБРАНЫ ЭЛЕКТРОДА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИОНОВ КАДМИЯ(57) Изобретение относится к области физико-химических методов анализа, в частно. сти к устройствам для определения. активности ионов кадмия в жидких средах. Целью изобретения является повышение селективности. С этой целью предложено использовать в качестве стеклообразователясульфидгерманияОеЯх, гдех=1,2 - 2, при следующем соотношении мембранных компонентов, мас,0 ь; иодид кадмия 5 - 40, сульфид серебра 30 - 58, сульфид германия остальное. 1 табл,иодида кадмия 5-20, сульфид серебра 32- 63, сульфид мышьяка остальное,Недостатком этого электрода является невысокая селективность в присутствии мешающих ионов. что ограничивает возможности его применения в лабораторной и промышленной практике.Цель изобретения - увеличение селективности мембран,Поставленная цель достигается тем, что в составе халькогенидной стеклянной мем.- браны электрода для определения ионов кадмия, содержащем иодид кадмия, сульфид серебра и стеклообразователь, согласно изобретению в качестве стеклообразователя используется сульфид германия состава СеЯ где х = 1,2 - 2, при следующем соотношении компонентов, мас.Сульфид.германия в качестве компо- сано в примере 1, но для получения 2 г нента мембраны электрода для определе- стекла берут 0,687 г иодида кадмия, 0,640 г ния ионов кадмия использован впервые, сульфида серебра, 0,683 г сульфида герма- Оптимальным соотношением германия и ния,серы в составе беях является х = 15 как с 5 П р и м е р 4, Стекло состава точки зрения стеклообразования, так и для 15 Сб 1242 А 923436 еЯ 2 синтезируют, как опиэлектродных свойств, сана в примере 1, но для получения 2 гСоотношение компонентов обладает стекла берут 0,540 г иодида кадмия, 0,671 г существенными отличиями, так как если сульфида серебра, 0,789 г сульфида герма- взять составы халькогенидной стеклянной 10 ния,мембраны электрода для определения П р и м е р 5 (оптимальный состав), ионов кадмия, содержащие более 40 мас,7, Стекло состава 10 Сс 250 Адг 3400 е 31,5 синиодида кадмия, то электроды с мембранами. тезируют, как описано в примере 1, но для этих составов обладают неустойчивыми получения 2 г стекла берут 0,421 г иодида электродными характеристиками, Стекла, 15 кадмия, 1,039 г сульфида серебра, 0,540 г содержащие более 45 мас. сульфида гер- сульфида германия.мания, а также стекла, содержащие менее Слитки разрезают на плоскопараллель 30 мас.% сульфидасеребра, характеризуют- ные диски толщиной 1 - 5 мм. Полученные ся низкой электропроводностью, невысо- таким образом мембраны полируют до зеркоймеханическойпрочностьюихимической 20 кального блескана пасте ГОИ и вклеивают устойчивостью. Стеклокристаллы, содержа- эпоксидным компаундом в поливинилхлощие более 58 мас,сульфида серебра, об- ридный корпус электрода,ладают низкой химической устойчивостью и Для измерения электродных характеримеханической прочностью, Стекла, содер- стик мембран применяют следующую элекжащие менее 5 мас.0 иодида кадмия, про трохимическую ячейку:являют нестабильные электродные Ад,АдС 1 1 КС 11 МКМОз 1; исследуемый характеристики, Применение этих материа- раствор 1 М 110-2 АдКОз Ад,лов в качестве мембран кадмийселективных где М - мембрана из халькогенидного стек- электродов, не представляется возможным. ла.Увеличение селективности предлагае Градуировочные растворы в концентрамых мембран достигается за счет использо- ционной области 10 - 10 моль/л готовят вания нового стеклообразователя - из нитрата кадмия, Растворы с концентрасульфида германия, способствующего обра- цией 10 - 10 моль/л готовят перед измере-6зованию более жесткой и химически устой- ниями в тефлоновой измерительной ячейке чивой стеклообразной матрицы, 35 добавлением к известному объему дистилСпецифическое взаимодействие иодида лированной воды или индифферентного кадмия с сульфидами серебра и германия в электролита калибровочных количеств бопределах предлагаемых соотношений ком- лее концентрированных растворов нитрата понентов обеспечивает повышение химиче- кадмия. Для измерения коэффициентов сеской устойчивости халькогенидных 40 лективности использован методсмешанных стеклянных мембран, что обуславливает растворов, при котором концентрацию мезначительное улучшение селективности в шающего иона поддерживают постоянной, присутствии мешающих ионов. а концентрацию ионов кадмия изменяют отП р и м е р 1. Для получения 2 г стекла 10 до 10 моль/л,-7состава 5 Сб 1252 Ад 25406 еЯ 1,5 берут 0,202 г 45 Коэффициенты селективности халькогеиодида кадмия, 1,039 г сульфида серебра, нидных стеклянных электродов в присутст,759 гсульфида германия и помещают в квар- вии различных мешающих ионов, а также цевую ампулу,Ампулуоткачиваютдоостаточ- электродов на основе мышьяковых стекол, ного давления воздуха 10 еПа и проводят для определения ионов кадмия приведены синтез при 1000 К в течение 8 ч. Охлаждение 50 в таблице. Из таблицы видно, что полученосуществляютпосредством закалки расплава ные электроды на основе стекол системы со средней скЬростью 100 К/с., иодид кадмия - сульфид серебра - сульфидП р и м е р 2. Стекло состава германия в 10 - 1000 раз превЬсходит извеСс 11230 А 925366 еБ 1,5 синтезируют, как опи- стный состав по селективности в присутстсано в прймере 1, но для получения 2 г 55 вии различных мешающих ионов, в том стекла берут 0,707 г иодида кадмия, 0,590 г числе наиболее практически важных двухзасульфида серебра, 0,703 г сульфида герма- рядных катионов.ния. Формула изобретенияП р и м е р 3, Стекло состава Состав халькогенидной стеклянной 32 Сс 12 А 923346 еЯ 1.2 синтезируют, как опи- мембраны электрода для определенияТираж ПодписноеИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина, 1 ионов кадмия, включающий иодид кадмия,сульфид серебра и стеклообразователь, о тл и ч э ю щ и й с я тем, чтос целью повыше- .ния селективности, в качестве стеклообразователя использован сульфид германия 5 беЬ, где х = 1,2 - 2, при следующем сооношенйи компонентов, мас, :Иодид кадмия 5-40 Сульфид серебра 30-58 Сульфид германия Остальное