Способ изготовления мембраны халькогенидного ионоселективного электрода для определения ионов меди

1 СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИН 1)4 С 01 Б 27(30 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ РГ,сЕ ИЗОБРЕТЕН ПИСА Щр,ЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕМБРАНЫ ХАЛЬКОГЕНИДНОГО ИОНОСЕЛЕКТИВНОГО, ЭЛЕКТРОДА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИОНОВ МЕ К АВТОРСКОМУ(57) Изобретение относится к областифизико-химических методов анализа,Целью изобретения является повышение экспрессности изготовления электродов, Для достижения поставленнойцели подложку обрабатывают в тлеющем разряде, затем методом ионноплазменного напыления наносят слойэлектродно-активного вещества из мишени, поверхность которой покрытастеклом-матрицей и металлом, обеспечивающим ионную чувствительностьэлектрода. Предлагаемый способ позволяет повысить технологичность изготовления электродов. 1 ил., 3 табл.Изобретение относится к физикохимическим методам анализа и предназначено для усовершенствования технологии изготовления ионоселективныхэлектродов - устройств для определения концентрации (активности) ионовв жидких средах,Цель изобретения - повышение экс.прессности изготовления электрода,Способ обеспечивает высокую адгезию и бездефектность получаемых ионочувствительных слоев.П р и м е р 1. Поверхность мишениустановки для ионно-плазменного нанесения площадью 111,2 кв.см покрывают измельченным порошком стеклообразного селенида мышьяка 8,9 кв.см ми.шени покрывают металлической медью.Мишень помещают в рабочую камеру 20установки и откачивают до остаточного давления воздуха 10 ф Па, затейв камеру напускают аргон до давления1 Па. В условиях непрерывной прокач"ки аргона включают тлеющий, разряд и 25поверхность подложки для нанесенияионочувствительного слоя обрабатываютв тлеющем разряде, Затем включаютвысокочастотное напряжение с амплитудой 400 В, В течение 1 ч на изолирующую подложку наносят 1 мкм электродно-активного вещества - стеклообразного селенида мышьяка, содержащего 5 ат." ьмеди, Часть поверхности,мембраны посредством термическогоиспарения покрывают слоем металлической меди, к которому контактолом приклеивают металлический токоотвод.Боковые поверхности мембраны и площадьтокоотвода изолируют эпоксидным компаундом от исследуемого раствора.П р и м е р 2. Для изготовления тонкослойной мембраны медь-селективного электрода используют метод, описанный в примере 1, Однако металлической медью покрывают 18,8 кв.см мишени. В результате концентрация меди в электродно-активном веществе составляет 10 ат.7.П р и м е р 3. Для изготовления тонкослойной мембраны медь-селективного электрода используют метод, описанный в примере 1, однако металлической медью покрывают 29,8 кв,см мишени. В результате концентрация меди в электродно-активном веществе составляет 15 ат,7 Для исследования электродных характеристик применяют следующую электрохимическую ячейку:Ая, А 8 С 1 КС 1 н, 10,3 М КИС 1 Сц(ИО) //О,ЗМ КИСМСцгде М - тонкослойный ионоселективныйэлектрод, изготовленный согласно примерам 1-3.Калибровочные растворы в концентрационной области от 10до 10 " Мготовят из нитрата меди (11), Дляподдержания постоянной ионной силы1 = 0,3 в растворы добавляют нитраткалия. Разбавленные растворы с концентрацией меди (1) 10- 10Мготовят непосредственно перед измерениями,Коэффициенты селективности определяют методом смешанных растворов,Измерения ЭДС электрохимическойячейки с ионоселективными электродамиосуществляют при помощи обычных цифровых вольтметров (входное сопротивление 10 Ом), Для геремешиваниярастворов используют магнитную мешалку;На чертеже приведены типичные калибровочные графики полученных ионоселективных электродов.В табл. 1 даны угловые коэффициенты электродной функции, стандартныепотенциалы датчиков и их погрешностидля доверительной вероятности Р=0,95.Электроды (кривые 1-3 соответствуют примерам) имеют нернстовскую зависимость электродной функции (28,428,9 мВ в декаду при 20 С) до 3 10 Ги обладают нижним пределом обнаружения ионов меди (11) порядка 3 10М;В табл, 2 приведены данные повоспроизводимости потенциала электродов в миллимолярном растворе Сц(ВОЗ),В табл. 3 представлены коэффициенты селективности электродов. Изтабл, .3 видно, что 100000-кратные избытки ионов калия и кальция, 100000 кратные избытки иона марганца (11)и 1000-кратные избытки иона свинцане оказывают мешающего влияния наработу полученных электродов,Полученные электроды в 10-100 разменее чувствительны к окислителям посравнению с известным (ионы марганцаз 1437765устойчиво работают в растворах железа да для определения ионов меди, о т(111) коэААициент селективности К л и ч а ю щ и й с я тем, что, сСцРе+ = 0,9-2,1, табл, 3),целью повышения экспрессности изгоПредлагаемый способ изготовления5товления, подложку электрода обрабамембран ионоселективных электродов тывают в тлеющем разряде, затем метопозволяет получать электроды в еди- дом ионно-плазменного напнлсния паном технологическом цикле, носят слой электродно-активного веФ о р м у л а и з о о р е т е н и я щества из мишени, поверхность которойСпособ изготовления мембраны халь покрыта стеклом-матрицей и медью,когенидного ионоселективного электроТаблица 1 Основные электродные характеристики полученных датчиковУгловой коэфФициент Стандартный элект при 20 С мВ в декаду родный потенциал,мВПример 28,.7-29,1 28,7-29,1 28,028,8 313-319 313-319 309-323 Таблица 2 Воспроизводимость электродного потенциала датчиков, полученных по предлагаемому способу Воспроизводимость потенциала электрода, мВ, по примеру Испытание. 1 224,8-225,4 231,8-233,0 224,8-225,4 220,6-221,6 231,8-233,0 234,8-236,0239,4-241,4 236,6-237,4 236,6-23,41437765 Т. аблица 3 Коэффициенты селективности электродов, полученных по предлагаемому способу Коэффициенты селективности электрода по примеру Мешающий ион и егоконцентрация, М 12 7,9-10 51,б 10 Калий, 1, 0Кальций, 1,0 Марганец (11), 1,0 3,8 10 Свинец, 1,0Железо (1 Т 1) 9,210 2,1 2,1 1,2 1,0 1,0 Составитель И. РогТехред А.Кравчук Редактор А. Ога Корре равцо Тираж 847 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 5887 Пройзводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 2,5-10 4, 1 .10 5,6 10 7,2 10 2,5 10 4,1 10 5,б7,0 10 ф