Электрохимический индикаторный электрод

. ,13Ь 4" "1с САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ го потена. 3 ил. ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ЙЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТВ 9(57)Изобретение относится к электро- химическому анализу и позволяет повысить точность измерений с помощью электрода путем обеспечения контро 80 224699 ля герметичности его изолирующейоболочки. Материалы чувствительногоэлемента и токоотвода имеют различные электрохимические потенциалы, а изменение электрохимиче циала электрода свидетельствует о нарушении герметичности изолирующей оболочки. Геометрические размеры элементов электрода выбираются из соотношения 1 (КЯ/Р, где 1 - наименьшее . расстоянйе от поверхности контакта чувствительного элемента и токоподвода до внешней поверхности изолирующей оболочки, Б и Р - соответственно площадь и периметр рабочей поверхности чувствительного элемента. Соб людение этого соотношения исключает невыявление частичного затекания электролита по границе изолирующей С оболочки и чувствительного элемен 1224699Х (КЯ где 1 -наименьшее расстояние от 35 поверхности контакта чувствительного элемента 1 и токоподвода 2,до.внешней поверхности изолирующей оболочки 3; 4 О соответственно площадь и периметр рабочей поверхности чувствительного элемента; допустимая погрешность электрохимических измерений с помощью электрода при егоэксплуатации. ЯиР При изготовлении электродов должна быть обеспечена герметичность всей погружаемой в электролит части изолирующей оболочки 3 и соединения между ней и чувствительным элементом 1. В противном случае электролит, в котором ведут измерения, через течи 4 и 5 затечет в зазор между изолирующей оболочкой 3 и чувствительным элементомили в сквозную щель в изолирующей оболочке,Изобретение относится к электро- химическому анализу и может быть использовано для контроля герметичности изолирующей оболочки электро- химических индикаторных электродов.Цель изобретения - повышение точности электрохимических измерений путем обеспечения контроля герметичности изолирующей оболочки.На фиг, 1 показана конструкция 1 О электрода; на фиг, 2 - схема проведения контроля герметичности; на фиг. 3 - вольтамперная кривая электрода, общий вид.Электрохимический индикаторный 15 электрод содержит чувствительный элемент 1, например стеклографитовый стержень и скрепленный с ним токо- подвод 2, например, иэ дуралюмина,заключенные в изолирующую оболочку 2 О 3, в которой могут возникнуть течи 4 и 5. Материалы чувствительного элемента 1 и токоподвода 2 выбираются таким образом, чтобы их электрохимические потенциалы заметно 25 отличались, например для стеклографита Е, = 0,15 - 0,20 В по х.с.э.;для дуралюмина Е, = -1,4 б В по х.с.э.Геометрические оболочки чувствительного элемента выбираются из ус- ЗО ловия проникающую до металла токоподвода2 внутри оболочки 3,При этом точные измерения становятся невозможными, так как начинается взаимодействие электролита сматериалом токоподвода 2 или другими металлическими деталями внутриизолирующей оболочки 3 и случайнымобразом меняется величина рабочейчасти чувствительного элемента 1,особенно при наличии течи 5 вдольчувствительного элемента 1, В зависимости от разности равновесныхпотенциалов чувствительного элемента 1 и металла токоподвода 2, скоторым контактирует электролит,и крутизны их поляризационных характеристик, погрешность измерениядостигает десятков и сотен процентов, цаже в случае капиллярныхзазоров.Контроль герметичности изолирующей оболочки 3 можно осуществлятьметодом измерения электродного потенциала. Если герметичность ненарушена, то потенциал электродаприобретает значение, совпадающеес потенциалом компактного куска материала чувствительного элемента 1в том же растворе. Если же в электроде есть течь и электролит проникпо ней внутрь изолирующей оболочки3 до места контакта более электроотрицательного материала токоподвода 2 с чувствительным элементом 1,то возникает локальная гальваническая пара, в которой чувствительныйэлемент 1 будет катодом, а болееэлектроотрицауельный металл токоподвода 2 - анодом. Установившийсяв этом случае потенциал являетсякоррозионным потенциалом, смещеннымв отрицательную сторону относительно потенциала компактного куска чувствительного элемента 1, и припрочих равных условиях тем в большейстепени, чем больше разность стандартных потенциалов в электрохимическом ряду напряжений между анодоми катодом.При изготовлении конца токоподвода 2 из электроотрицательного материала, химически взаимодействующего с раствором, последний, проникая в зазор между оболочкой 3 и чувствительным элементом 1 реагирует с этим материалом растворяя его, Электрическая измерительная пеги. раоывает1224699 ся, что однозначно указывает на наличие течи. Подобным материалом конца токоподвода 2, кроме дуралюмина, может служить, например цинк, а раствором - крепкий раствор соляной или серной кислот, с которыми цинк химически активно реагирует, Поскольку затекание возможно в любом месте соединения изолирующей оболочки 3 с чувствительным элементом 1, то этот 1 О конец токоподвода 2 монтируют по периметру нерабочей части чувствительного элемента 1 на расстоянии от наружной части изолирующей оболочки 3, которое определяется из следующих со ображений.В худшем случае затекание электролита может происходить вдоль чувствительного элемента по течи 5. При этом ошибка измерений с помощью электрода 20 составляет Б = 1 Р. 30 Б- с 1 с,40 Б50 Формула изобретения Электрохимический индикаторный электрод, содержащий чувствительный элемент, скрепленный с ним токоподвод и изолируюшую оболочку токоподвода, а токоподвод и чувствительный элемент выполнены из материалов с 55 ББ Фгде Б - площадь затекания чувствительного элемента 1, которая, всвою очередь, равна Чтобы точность с помощью электрода была удовлетворительной, его не- герметичность должна обнаруживаться не позднее превышения допустимой ошибки измерения с помощью электрода, т,е. должно соблюдаться соотно- шение из которого вытекает требование красстоянию 1: Если 1 больше указанного выражения, то в случае затекания электролита на часть глубины чувствительного элемента 1 и отсутствия контакта электролита с токоподводом 2 измерения с помощью электрода проводятся с погрешностью, превышающей допустимую, а при проведении контроля герметичности методом измерения электродного потенциала такая, течь не выявляется.Пример контроля герметичности электрода.Электрод погружают в стакан с раствором 10 11 НСЙ + 10 М КСГ и с помощью электрода 6 сравнения высокоомным вольтметром измеряют егоэлектрохимический потенциал, Еслигерметичность нарушена, то потенциал электрода, вместо 0,15-0,20 Впо х.с.э., как у компактного кускастеклографита, принимает значениеЕ ( 0 (практически - 0,4 - 0,5 Впо х.с.э.), что свидетельствует оналичии течи.Бьц проведен контроль герметичности 1 О штук электродов.Контроль проводят путем определения электрохимических потенциаловв растворе 10 И НСГ + 10 И КСГ иснятия вольтамперных кривых в томже растворе в диапазоне от 1 до -1 Вотносительно хлорсеребряного электрода сравнения ЭВЛМ. В качестве измерителя потенциала используют цифровой вольтметр Ф 214-1/3,вольтамперные кривые снимают наустановке СВА. Критерием пригодности электродов при съемке вольтамперных кривых считается малый остаточный ток (малый угоп наклона нулевой линии) на вольтамперных кривых, который тем меньше, чем меньшев раствОре электроактивных ионов. Если такие ионы присутствуют, то угол о, наклона нулевой линии резко возрастает. Поскольку эти ионы проникают в раствор из токоподвода 2при нарушении изоляции в местах течито электроды, дающие большой наклон нулевой линии, считаются непригодными.В результате контроля установлено,что электроды, которые диагностируются по величине электрохимическогопотенциала как непригодные, так каких электрохимический потенциал составляет - 0,37-0,45 В по х.с.э., дают угол наклона нулевой линии вольтоамперной кривой 30-40В то же время пригодные электроды, обладавшие потенциалом 0,13 - 0,16 В по х.с.э., дают угол наклонаонулевой линии 3-51224699 где ХЯ иР 10 скБ Р Р Алаю с-е ЕЮ гл Составитель Л.Техред И.Верес всянникова Корректор Е. Сирох едактор И. Касарда н аказ 1944/43 778 Подписнокомитета СССРоткрытийушская наб., д. 4/5 Тир венногВНИИПИ Госуда по делам из 113035, МоскнетенийЖ, Р оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 разными электрохимическими потенциалами, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности электрохимических измерений путем обеспечения контроля герметичности оболочки, геометрические размеры оболочки и чувствительного элемента выбраны из условия наименьшее расстояние от поверхности контакта чувствиительного элемента и токоподвода до внешней поверхности измеряющей оболочки; соответственно площадь и периметр рабочей поверхности чувствительного элемента; допустимая погрешность измерений с помощью электрода прн его эксплуатации.