Электрод для потенциометрического измерения содержания перекиси водорода

600426 Союз Советскмк Социалистических Республик) Заявлено 07,017 1) 2093889/25 присоединением заявки 23) Приорит ердерстненный намнтет авета Инннстрее СССР нн,/1 енам нзойретеннй н втнрытнй(45) Дата опублико ния описания 040478 2),Авторы изобретения П. ПолозГ, Родичев Хуцишвили А. М. ПисаревскийсЛ. В, Авраменко,В. А, Долидэе, А. а В. Г. Крунчак Р. Л, Левит, В. М, Тарасова явител(54) ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ПОТЕНЦИАЛЬНОГОИЗМЕРЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ПЕРЕКИСИВОДОРОДА Изобретенразработки эрического кои может бытьцеллюлозно-ботраслях промлабораторной тся к области для потенциом става жидких с вано в химичес и текстильной ти, а также в е относ ектродо траля с использ мажной ышленно практик 5 Н 20+ге - 2к нСамопроизвольное разложение растворов перекиси водорода доказывает протекание этих процессов, и чем больше величина отношения, тем больше оснований ожидать обратимости изучаемого электрода только к системе (1) и получения равновесных потенциалов, определяемых реакцией (1) (известно, что скоростью анодного процесса реакции (2) в рассмотрениях можно пренебречь)Известны платиновые и золотые электроды на которых были получены в щелочных растворах н занисимости от кон" центрации Н 20 а в системе 0/Н Опри кон 2 2 тцентрации перекиси водорода, меньшей 10 фМ. Однако постоянные значения потенциалон электродов не были достигнуты, так как металлы платиновой группы и золото в щелочных растнорах способствуют каталитическому разложению. Реализовать равновесный потенциал ОаН 20 а или Н Он /Н 0 в кислых и ней Р л-)0 нйх средах на электродах из благодар- ных металлов, обычно используемых н качестве индикаторов окислительного состояния растворов, не удалось. Это связано с установлением на электродах 15 смешанных (а не равновесных) потенциалов, зависящих от кинетических параметров электродных процессон, а значит, от материала электрода, гидродинамических услоний в растворе, наличия 20 примесей и т,д.Для щелочных растворов перекиси водорода результаты изучения электродных процессов на электродах, выполненных из разных материалов, и зависимости 25 потенциалов электродов от состава раствора находят объеснение при рассмотрении двух окислительно-восстановительных процессов в растворе и на электроде: Зо Н О+ге Н 0 +20 Н (1) 2 - 2 Л )(Известно также, что, потенциалы, близкие к равновесным, для системы Ог/Н Ог в щелочных средах, были обнаруженй на ртути и серебре, на ртутном электроде при концентраииях Н 0,2 10 М - б 10 М. Однако определение Н Ог на ртутном электроде пронодилось только в полярографических, а не н потенциометрических опытах, к тому же в щелочных растворах перекиси водорода ртуть подвергается анодному окислению, что ограничивает работоспособность ртутных электродов.Известны электроды с малой каталитической активностью и высокой индиф" ферентностью, изготовленные иэ электронопроводящих стекол. Наиболее широкие возможности для целей потенциометрического определения НгОг в щелочных растворах имеют электроды из слоя графита или актиниронанного углерода, нанесенного на электронопроводящую основу, снабженную токо- отводом. Эти материалы активно исследовались дляотработки технологии электрохимического получения перекиси водорода. Однако при использовании их в качестве индикаторных электродов при потенциометрических определениях перекиси водорода была обнаружена плохая воспроизводимость результатов от электрода к электроду, нестабильность характеристик во времени.Это связано с прникновением раствора н поры материала электродов со значительной каталитической активностью графита (углерода) по отношению к растворам перекиси водорода возникнонением локальных элементов, нарушающих обратимое функциониронание электродов.Таким образом, недостатком рассмотренных выше электродов являются нестабильность, плохая воспроизводимость потенциалон в раствОрах перекиси водорода и ограниченный диапазон концентраций, в которых возможен потенциометрический контроль за концентрацией НгОг . Поэтому электроддля определения концентрации НО нг гнастоящее время нигде не используется.Целью изобретения является повышение точности и расширение диапазона иэмерений с сохранением обратимостиэлектродной функции. Поставленная цель достигается тем, что основа выполнена в виде стеклянного электродас индикаторной мембраной из электро.- нопровоцящего силикатного стекла, аслой активированного углерода (илиграфита) имеет толщину не более 10 см.Индикаторная мембрана основы выполнена иэ электронопроводящего силикат"ного стекла, содержащего окислыаелеэа или титана.На фиг. 1 н 2 показаны дна варианта предлагаемого электрода.Электрод состоит из стеклянного корпуса 1, токопроводящего электрода 2,индикаторной мембраны 3 иэ электронопроводящего стекла, слоя графита(актинированного угля) 4, внутреннего5заполнения 5. Нанесение такого слояграфита (углерода) на электрод спредварительно протранленной поверхностью в НГ производят следующимобразом,1 ОВ металлической пластинке просверливают по форме индикаторного шарика углубление, н которое насыпаетсяграфит (активированный уголь), Вращением электрода проводят внедрение порошка в поверхностный слой стекла.Лишний слой порошка сдувают с поверхности. В качестве материалов для внедрения рекомендуются уголь спектральныйТУ 01-7 - 62, граФит мелкозернистыйВТУ 614-60, уголь активиронанный медицинский (изготовленный на Борщаговском заводе химфармапрепаратон) .Предложенная композиция позволяетулучшить условия адсорбции кислородана поверхности стекла н изменить свойства графита (активированного угля)за счет малой толщины и нанесенияна индифферентную по отношению к раст 30 вору подложку - электронопроводящеестекло.функции полученного электрода проверяют в гальваническом элементе.Концентрацию перекиси водорода из 35 меняли в интервале 5 10 - 10 оль/лрН 12,7-14,3; давление Ог(РО ) 0,21 атм. Для интервала концентрацииНгО 5 10 -10 моль/л при рН 13,0-14,3и давлении Ог 0,2-1 атм было получено40дЕ 2,ЗЯт- С,рн= -дЕцгР нгОг, 2 Ро ЭЕ 2 звт - н,э:. аЕСО,И О 45 ди 2 ЗЯТ С,РдрН Н 0 0 2 где 1 -ЭДС гальванического элемента;2,3 1 И= 29 мв при 20 С.552 Г Для указанного интервала составон растворов установлено следующее.Потенциалы электродов стабильны и воспроизводимы, Различия в показаниях разных образцов электродов не превышают +1 МВ. Скорость установления потенциала высокая и время достижения равновесия не превышает 3 мин, Марка графита иэ укаэанного выше списка и вид стекла индикаторной мембраны неЬ 0042 Ь Формула изобретения г 1 Составитель Н, АлимоваРедактор 3. Старикова Техре Я А.Бд . огдан Корректор овалев аказ 1894/59 ЦНИИПИ Государст по 113035, МоТираж 1112 нного комитета С лам изобретенийва, Ж 35, Раушск Подписноеета Министрооткрытийнаб д. 4/ Филиал ППП Патентф, г. ужгород, ул. Проектна сказывается на электродных характеристиках. Электродные характеристики в щелочных растворах остаются постоянными, не менее 500 ч.) 1. Электрод для потенциометрического измерения содержания перекиси 0 водорода, состоящий из слоя активированного углерода или графита, нанесенного на электронопроводящую основу, снабженную токоотводом, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерений, основа выполнена в виде стеклянного электрода с индикаторной мембраной из злектронопроводящего силикатного стекла, а слой активированного углерода или графита имеет тол-гшину не более 10 см,2, Электрод по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что индикаторная мембрана основы выполнеча из электронопроводящего силикатного стекла, содержащего окислы железа или титана.