Электрод для определения ионов алюминия

Полезная модель относится к аналитическому приборостроению, а именно, к потенциометрическому методу анализа, и может быть использована для определения ионов алюминия. Электрод для определения ионов алюминия, состоит из поливинилхлоридного цилиндрического полого корпуса, к нижней части которого жестко прикреплена ионоселективная мембрана на внутренней верхней поверхности которой установлен трансдюсер, поджатый сверху цилиндрическим токоотводом, имеющим сверху жесткое соединение с сигнальным кабелем, причем трансдюсер выполнен в виде спрессованного цилиндра из полианилина, имеющим возможность возвратно-поступательного перемещения внутри корпуса, причем внутренняя поверхность поливинилхлоридного цилиндрического полого корпуса и внешняя поверхность металлического цилиндра образуют резьбовое соединение. Электрод может быть изготовлен на оборудовании стандартной аналитической лаборатории.

Полезная модель относится к аналитическому приборостроению, а именно, к потенциометрическому методу анализа, и может быть использована для определения ионов алюминия.

Известен ионометрический метод определения алюминия, описанный в статье Л.Г. Евсевлеева, Л.М. Быкова, В.Я. Бадеников / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2006. Т.7. 11. С.20-23.

В известном электроде возможность определения иона алюминия осуществлена с помощью селективных электродов к катионам, состоящих из поливинилхлоридного цилиндрического полого корпуса, нижний торец которого закрыт ионоселективной мембраной на ион алюминия и внутреннего хлорсеребряного электрода сравнения.

Мембрана имеет состав - 66% по массе пластификатора, 1% реагент и 33% поливинилхлорида.

К существенным признакам аналога, совпадающими с признаками заявленного изобретения являются состав ионоселективной мембраны, а также следующие электрохимические характеристики, соответствующие аналогу: предел обнаружения и диапазон линейности электродной функции.

Недостатком этого устройства является сложность его конструкции, необходимость использования драгметаллов и невозможность миниатюризации электрода жидкостного электрода сравнения.

Причиной, препятствующей получению требуемого технического результата, является использование в конструкции внутреннего жидкостного электрода сравнения.

Наиболее близким техническим решением является твердотельный электрод, описанный в статье «Твердотельный электрод для определения некоторых лекарственных средств» С.С. Рясенский, Д.В. Груздков, Т.А. Щербакова Твердотельный электрод для определения некоторых лекарственных средств. Вестник ТвГУ. Серия «Биология и экология». Вып.7, 2008, стр.73-75, состоящий из корпуса, внутри которого находятся контактирующие между собой: токоотвод; полимерная мембрана с инкорпорированым порошком электропроводного полимера (трансдюсер), ионоселективная мембрана.

Существенными признаками заявляемой полезной модели, совпадающими с прототипом, являются поливинилхлоридный цилиндрический полый корпус, к нижней части которого жестко прикреплена ионоселективная мембрана на внутренней верхней поверхности которой установлен трансдюсер, поджатый сверху цилиндрическим металлическим токоотводом, имеющим сверху жесткое соединение с сигнальным кабелем.

Недостатком известного устройства является использование трансдюсера с недостаточным, для полной стабилизации потенциала электрода, количеством электропроводного полимера (полианилина) и высокое внутреннее сопротивление.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является существенное улучшение стабильности отклика, быстрое установление электрохимического равновесия, продление времени жизни электрода и уменьшение его внутреннего электросопротивления.

Задачей заявляемой полезной модели является сокращение времени отклика с 1÷2 минут до 20÷30 секунд и увеличение, за счет замены трансдюсера (мембраны с инкорпорированным порошком электропроводного полимера на спрессованный цилиндр из полианилина), срока жизни электрода с 6 месяцев до 8 месяцев.

Поставленная задача решается заменой трансдюсера в виде мембраны с инкорпорированным порошком электропроводного полимера на трансдюсер в виде спрессованного цилиндра из полианилина.

Заявляемая полезная модель поясняется графическими материалами Фиг.1÷2.

Фиг.1. Электрод для определения ионов алюминия в разрезе. 1 - сигнальный кабель, 2 - поливинилхлоридный цилиндрический полый корпус, 3 - металлический токоотвод, 4 - резьбовое соединение, 5 - спрессованный цилиндр из полианилина, 6 - ионоселективная мембрана.

Фиг.2. Электродная функция электрода на ион алюминия.

Осуществление заявляемой полезной модели:

В поливинилхлоридный корпус (трубку) снизу прикрепляется (например, приклеивается раствором ПВХ в циклогексаноне) ионоселективная мембрана.

На нее сверху внутри корпуса помещается с возможностью возвратно-поступательного движения спрессованный цилиндр из полианилина, который поджимается цилиндрическим медным токоотводом за счет резьбового соединения между внутренней поверхностью поливинилхлоридного цилиндрического полого корпуса и внешней поверхностью медного цилиндрического токоотвода.

К токоотводу сверху жестко присоединяется (например, при помощи пайки) сигнальный кабель.

Типичная электродная функция, полученная с помощью предлагаемого электрода, представлена на Фиг.2. Кривая была получена путем помещения электрода в серию стандартных растворов алюминия разной концентрации и определением потенциометром ЭДС в мВ относительно хлорсеребряного электрода.

Раствор, содержащий неизвестную концентрацию ионов алюминия, может быть проанализирован с использованием ионселективного электрода на ионы алюминия по методу калибровочного графика с использованием полученной электродной функции.

Электрод может быть изготовлен на оборудовании стандартной аналитической лаборатории.

1. Электрод для определения ионов алюминия, состоящий из поливинилхлоридного цилиндрического полого корпуса, к нижней части которого жестко прикреплена ионоселективная мембрана, на внутренней верхней поверхности которой установлен трансдюсер, поджатый сверху цилиндрическим токоотводом, имеющим сверху жесткое соединение с сигнальным кабелем, отличающийся тем, что трансдюсер выполнен в виде спрессованного цилиндра из полианилина, имеющим возможность возвратно-поступательного перемещения внутри корпуса, причем внутренняя поверхность поливинилхлоридного цилиндрического полого корпуса и внешняя поверхность металлического цилиндра образуют резьбовое соединение.

2. Электрод для определения ионов алюминия по п.1, отличающийся тем, что металлический токоотвод выполнен из меди.

3. Электрод для определения ионов алюминия по п.1, отличающийся тем, что соединение токоотвода и сигнального кабеля осуществлено посредством пайки.

4. Электрод для определения ионов алюминия по п.1, отличающийся тем, что крепление ионоселективной мембраны к нижней части поливинилхлоридного цилиндрического полого корпуса осуществляется посредством склейки.