Электрод для потенциометрических измерений фторсодержащих растворов

4 .гС 1А ии Союз Советскик Социалистическик Республик(51)М. Кл.3 6 01 И 27/48 Государственный комитет СССР по ведам изобретеннй н открытнй(72) Авторы изобретения Институт химии Уральского научного центра АН СССРи Уральский научно-исследовательский химическийинститут(54) ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ ФТОРСОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРОВИзобретение относится к технике измерения рН растворов, а точнее к электродам из оксидных ванадиевых бронз для потенциометрических измерений фторсодержащих растворов. 5Известны стеклянные электроды для измерения рН, недостатком таких электродов является невозможность применения в растворах, содержащих нр в связи с взаимодействием плавикоО вой кислоты с поверхностью стекла 1 . Ближайшим техническим решением к изобретению является известный элект" 15 род для потенциометрических измерений фторсодержащих растворов, состоящий из спрессованных монокристаллов оксидных ванадиевых бронз типа М)ЧЬОТ 5 (М -, Иа, К, Ад, Си) или 20 1М Ч О (М -Са, Бг) размером к0,15-1 мм и связующего - резольного или бакелитового лака 2).Недостатком этого электрода являются: большое время установления рав новесного потенциала ( 20-30 мин), недостаточная воспроизводимость потенциала, сложность технологии изготовления и низкая величина электро" проводноети ( Й= 250-300 Ом), Слож ность технологии изготовления электрода заключается в необходимости из,мельчения монокристаллов бронз до Определенной крупности (0,15-1 мм), перемешивания их с резольным или бакелитовым лаком прессования и выдержоки при 150-180 С в течение 0,5-1 ч.Целью изобретения является уменьшение времени устанонления равновесного потенциала, увеличение воспроизводимости потенциала, упрощение технологии изготонления и увеличение величины электропроводности электрода.Это достигается тем, что в качеств ве электрода используют монокристаллы оксидных нанадиевых бронз типа М Ч 60 (М - 1.1 р Иа, К, Ад, Сц) или 1М ЧО о (М -Са, Бг). Смесь, напри" мер состава ИаЗСОЗ + ЬЧОб или АуИО + 3 ЧО, нагревают н платийовой чашке до температуры 780 аС,выдерживают при этой температуре в течение 30 мин и охлаждают со скоростью 1 град./мин при атмосферном давлении воздуха или н вакууме. Получают моно- кристаллы бронз состава ИаЧбО или А 9 ЧбО 1 Ю фВ случае оксидных ванадиеных произ, лития, калия, меди, кальция и строн 785720формула изобретения 50 55 60 ции охлаждение расплава пронодят при остаточном давлении воздуха0,1 мм рт. ст.Использование единичных монокристаллон позволяет уменьшить время установления равновесного потенциала . н 20 - 30 раз и увеличить степень воспроизводимости потенциала, так как поверхность электрода состоит только из одной бронзы без связующего (резольного или бакелитового лака), которое хоть и в незначительной степенн, но впитывает рабочий раствор. Кроме того, уменьшается расход материала (бронзы), так как величина монокристалла не влияет на потенциал электрода и он может быть сколь угодно малым, Исключение операций измельчения монокристаллон до определенной крупности (0,15-1 мм), смешивания их с резольным или бакелитовым лаком, прессования и выдерживания при 150- 180 С существенно упрощает технологию изготонления электрода.Предлагаемый электрод из оксидной нанадиеной бронзы без резольного или бакелитового лака обладает большой величиной электропроводности, так как при использовании единичного монокристалла бронзы н его объеме отсутствует изолятор (лак) .Электрод для потенциометрических измерений величины рН и титрований фторсодержащих растворов, изображенныи на фиг, 1, представляет собой устройство, состоящее из монокристалла 1 в форме иглы, вытянутой вдоль кристаллографической оси н и прикрепленного к монокристаллу контакта 2 из металлической проволоки, например меди или платины, Корпус электрода 3 изготовлен иэ материала, устойчивого н кислых средах, содержащих фтор, например эпоксидных смол или фторопласта.Из этого же материала изготавливается защита 4 монокристалла от механических поломок, которая имеет отверстия 5 для циркуляции раствора.Для обеспечения большой механической прочности электрода монокристалл бронзы может быть полностью залит эпоксидной смолой или фторопластом. Тогда рабочей поверхностью электрода будет плоскость, перпендикулярная оси н монокристалла.Для проведения потенциометрических измерений н анализируемый раствор помещают электрод из монокристалла, например МЧО, и в паре со стандартным, например хлор-серебряным электродом, проводят измерения рН или потенциала (ЭДС) Ев мВ.На фиг, 2 представлена типичная калибровочная кривая электрода, выполненного на основе монокристаллон нанадиевых бронз; на фнг. 3 - кривая титровани фтористонодородной кислоты раствором 1)аОН. 3 10 1 ъ 20 2 ЗО 35 40 Результаты, представленные на фиг. 2 и 3, свидетельствуют о возможности использования единичных моно- кристаллов оксидных ванадиевых бронз типа М.ЧО и М 1 Ч., Об в качестве электродов для измерения рН и потенциометрических титрований различных растворов, в том числе, содержащих большие количества фтора.Использование в качестне электродов единичных монокристаллов позволило сократить расход дорогостоящих оксидных ванадиевых бронз.Кроме того, электропроводность единичных монокристаллов равна 18-34 Ом " .см , а электродов, изготовленных по известному способу,0,004-0,003 Ом.см. Эти результа ты свидетельствуют о существенном увеличении электропроводности электродов, изготовленных па предлагаемому способу.Увеличение электропроводности электродов дает возможность измерять ЭДС электродов электроиэмерительными приборами с низким входным сопротивлением (потенциометрами, ламповыми вольтметрами).Уменьшение времени установления равновесного потенциала электрода из единичного монокристалла по сравнению с известным обеспечивает высокую оперативность контроля за технологическими процессами и способствует повышению качества работы автоматизированных систем регулирования и управления.При использовании электрода из единичного монокристалла бронзы наблюдается хорошая носпроизводимость результатов. Например, в течение 15 дней значения ЭДС электродов совпадали в пределах + 5 мВ, Для известных электродов отклонения составляли+(10-15) мВ. Электрод для потенциометрическихизмерений фторсодержащих растворовиз оксидных ванадиеных бронз, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью уменьшения нремени установления равновесного потенциала, увеличения воспроизводимости потенциала,упрощения технологии изготовления иувеличения величины электропроводности, электрод выполнен из единичныхмонокристаллон оксидной ванадиевойбронзы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Т 1 г 1 Когуа Топ-яеВесС 1 чеейесгос)ез СавЬцдуе Бп 1 чегз 1 гуРгенн, 1975,2, Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2574361/18-25,26017878572 О 00 Ю 20 24 Им, ОРМУЗ Составитель А.Копатинактор Н.Ахмедова Техред Н.Ковалева Корректор М.Вигула сноеР д. 4/5 Фил иал ППППатент , г. Ужгород,Проектная Е,кб 500 аказ 8831/45ВНКИПИ по дел11,3035 Тиразк 1019осударственного км иэобретений и оМосква, Ж, Рау Помитет акрытийская на