Потенциометрический газовый датчик

и 890217 Союз СоветскнкСоциепистическивРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ф(22) Заявлено 22. 12. 78 (21) 2700737/18-25с присоелинением заявки РЙ(51)М. Кл. С 01 М 27/30 3 Ъеудврствениый комитет во делом изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Н.А, Разумова, Г,П. Лепнев, Г,Б. Максимов и М.В. Вильямс Ленинградский ордена Ленина и ордена Трудового КрасногоЗнамени государственный университет им. А, А. Жданова(54) ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЙ ГАЗОВЫЙ ДАТЧИК Изобретение относится к аналити. ческой измерительной технике, точнее к электрохимическим датчикам для анализа состава газовых и жидких сред в области медицины, химии, производства и т.д. 5Известны потенциометрические газовые датчики, состоящие из индикаторного электрода и электрода-сравнения, погруженных в раствор электролита, Электрод и раствор электролита изоли О рованы от внешней анализируемой среды гидрофобной мембраной, проницаемой для газов, но непроницаемой для ионов и малопроницаемой для паров воды 1 1 .Основными недостатками таких датчи- ков являются замедленный ответ датчиков на изменение газового состава среды, связанный с медленной диффузией газов через газопроницаемую мембрану, и возможность загрязнения подмембранного электролита веществами, которые находятся в растворе образца в случае намокания мембраны. Известен также датчик, в основу которого положен гальванический элемент с переносом, где индикаторный электрод покрыт тонким слоем раствора электролита малой концентрации, а электродом сравнения является каломельный электрод, погруженный в насыщенный раствор КС 2. Электролитический контакт между растворами осуществляется через керамический пористый штифт, который также насьпцается раствором КС 1 2 Д.В таком датчике неизбежно попадание насьпценного раствора КСт. из раствора электрода сравнения в электролитический слоч на индикаторном электроде и загрязнение его. Кроме того, выпадание кристаллов КС 8 в растворе электрода сравнения и в пористом штифте требует периодической разборки и регенерации датчика,Наиболее близким к предлагаемому является потенциометрический газовый датчик, состоящий из ионоселективного890217 Формула изобретения 55 электрода с рН-чувствительной мембраной, покрытой тонкопленочным слоем электролита, и хлорсеребряного электрода сравнения.Сравнительный и индикаторный электроды датчика находятся в контакте с раствором электролита одного состава.Конструктивно такая схема датчика решена следующим образом, В тефлоновом цилиндре высверливается отверстие 10 для индикаторного электрода (стеклянный электрод с плоской рН-чувствительной мембраной) и электрода сравнения. Электрод сравнения выполнен в виде серебряной пластинки, которая покрыва ется слоем АдС 1 электрохимическим способом. Электроды предварительно помещают в пластмассовую трубку, которая является резервуаром для электролита электрода сравнения, а затем крепят ее в теФлсновом цилиндре с помощью резинового кольца. Через специальное отверстие в пластмассовую трубку заливается раствор электролита для электрода сравнения, тем же раствором покрывают рН-чувствительную мембрану стеклянного электрода. С тем, чтобы уменьцнть вытекание электролита из объема электрода сравнения в электролитический слой на поверхности рН-чувствительной мембраны, на боковой поверхности стеклянного электрода крепят резиновое кольцо, обработанное раствором сильного,цетергента. Для раствора образца делается специаль 35 ная камера с круглым углублением, снабженная мягкими резиновыми прокладками, На дне камеры имеется магнитная мешалка3.Недостатками известного датчика40 являются большие габариты и низкая стабильность работы датчика. Недостаточная стабильность известного устройства обусловлена тем, что имеет место медленная, но постоянная диф.кт 5 фузия электролита из резервуара элект рода сравнения через уплотнительное кольцо в слой электролита на рН-чувствительной мембране стеклянного электода которая искажает работу:.датчи- Р э5 Ока. Целью изобретения является уменьшение габаритов и повышение стабильности работы датчика.Цель достигается тем, что в потенциометрическом газовом датчике, состоящем из ионоселективного электрон да с рН-чувствительной мембранои,покрытой тонкопленочным слоем электролита, и хлорсеребряного электродасравнения, хлорсеребряный электродрасположен на торце ионоселективногоэлектрода в виде кольца, окружающегопо периметру рН-чувствительную мембрану.С целью обеспечения анализа жидкостей датчик снабжен трубкой из гидрофобного материала, часть которойвыступает относительно торца ион =елективного электрода.На чертеже схематически показанопредлагаемое устройство.Датчик состоит из стеклянного электрода 1 с плоской рН-чувствительноймембраной 2, На боковой поверхностистеклянного электрода 1 нанесен тонкий ( 0,1 мм ) слой серебра 3 химическим серебрением, Слой серебра наторце стеклянного электрода, примыкающий к стеклянной рН-чувствительноймембране, покрыт слоем А 9 С 0 4, К слоюсеребра на боковой поверхности припали токоотводящий проводник 5. Всяметаллическая поверхность датчикаизолирована силиконовым клеем 6. К боковой поверхности стеклянного электрода приклеена силиконовая трубка 7. НарН-чувствительную мембранунанесенслой 8 электролита МаНСО + МаС 2 (илиЫН 4 С 1) с гелеобразователем при определении С 02 или МН 3.Датчик работает следующим образом.При опускании трубки в анализируемый раствор образца образуется воздушный зазор между рН-чувствительноймембраной и поверхностью раствора образца, При анализе углекислого газагаз диффундирует из образца через воздушный зазор и попадает в электролитический слой на поверхности рН-чувствительнои мембраны стеклянного электрода, изменяя его рН и следовательновеличину потенциала рН-чувствительного электрода.Данная конструкция датчика позволяет значительно уменьшить его размеры, устранить утечку электролита и,следовательно, повысить стабильностьи надежность его работы,1, Потенциометрический газовый датчик, содержащий ионоселективный электрод с рН-чувствительной мембраной, имеющей тонкопленочное покрытие из890217 электролита, и хлорсеребряный электрод сравнения, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью уменьшения габаритов и повышения стабильности работы датчика, хлорсеребряный электродсравнения расположен на торце ионосе -лективн"го электрода в виде кольца,окружающего по периметру рН-чувствительную мембрану,2. Датчик по п. 1, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения анализа жидкостей, датчикснабжен трубкой из гидрофобного материала, часть которой выступает относительно торца ионоселективного электрода. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе. Сильк Т., Кейс Х., Паст В. Ученые записки Тартусского государствен 3 ного университета. Вып, 378. Труды похимии, Тарту, 1976, с. 92,2. Патент США В 4018660,о кл 204 95 Вф 1973 3. Напзеп Е.Н, Кигсна,., Епгува"сс Апа 1 узз Ьу Меапз о 1 йЬе Аг-барЕ 1 есйгосе ОеСегв 1 пай 1 оп оГ Огеа 1 и1% Всод, Апа 1. СЬв. Аса, 1974, 72,р. 353. ИИПИ Заказ 10959/70ираж 910 Подписное Филиал ППП "Патент 11,г.Ужгород-ул.Проектная,4