Датчик концентрации ионов в растворе

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскиз

Социалистических

Республик

Все ос i-„„" - и

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 19.XII;1966 (Л" 1119653/26-25) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 17.VII.1968. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 11.Х.1968

Ел. 42/. 3/05

МПК G О!и

Квинтет по делает изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 543.257.1.002:541..13 5.5 (088.8) Авторы изобретения

В, А. Голант и А. Л. Левин

Всесоюзный научно-исследовательский химико-фармацевтический институт им. Серго Орджоникидзе

Заявитель

ДАТЧИК КОНЦЕНТРАЦИИ ИОНОВ В РАСТВОРЕ

Известны датчики потенциометрического анализа ионов в растворе, например, ионов водорода с использованием электролитическогб ключа в электронной системе. Однако в них возникают диффузионные и мембранные потен циалы, засоряется диафрагма ключа, насыщенный раствор КС1 проникает в исследуемый раствор и т. д.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что в нем имеется металлический токоотводящий электрод, расположенный в ионообменной мембране и имеющий форму, геометрически .подобную индикаторной части ионообменной мембраны датчика.

Устройство позволяет повысить стабильность измерений, устранить диффузионный потенциал и исключить электрометрический ключ.

На чертеже приведен описываемый датчик.

Он состоит из корпуса 1 с мембраной 2 из ионообменного материала с расположенным индикаторным электродом 8, электродом 4 (например, хлоросеребряным), расположенным во внутренней Iëîëîñòè датчика, заполненной раствором 5 с постоянной концентрацией подлежащих анализу ионов (например, ионоз водорода), и вторичного прибора б.

При погружении в анализируемый раствор стеклянного электрода на его внешней поверхности в результате ионообменного,процесса возникает потенциал Е,, функционально связанньш с концентрацией ионов в растворе (например, ионов водорода), приближенно определяемый формулой Нернета. При этом в рас5 творе, непосредственно прилегающем к поверхнссти электрода (двойной электрический слои), имеется распределение потенциала: линейное в слое Гельмагольца и экспотенциальное в днффузном слое Гуи.

10 В самой толще стекла потенциал также имеет экспотеп иальное распределение Больцмана, т. е. в каждой точке по толщине стекла имеется определенное значение потенциала.

Аналогичная картина распределения потен15 циалов наблюдается с внутренней стороны стеклянного электрода, заполненной раствором с постоянной концентрацией àíàlпзируемыx ионов.

При изменении концентрации анализируе20 мых ионов BG внешнем растворе происходит перераспределение потенциала в слое раствора, непосредственно прилегающем к поверхности стекла, и соответственно ему перераспределение потснциала по толщине стекла, 25 которое 03303!!i2!!!. с связано с концентрацией анализируемых ионов во вн шнем растворе.

Следовательно. в каждой точке по толшинс стекла имеет место изменение величины потенциала, функционально связанное с изме30 пением концентрации анализируемых ионов.

221976

Предмет изобретения

Составитель Н. В. Алимова

Редактор Н. А. Джарагетти Техред А. А. Камышннкова Корректор С. Ф. Гоптаренко

Заказ 2855/1 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2

Помещая в толщину индикаторной части стеклянного электрода (шарика) проводник (например, платину), можно отвести этот потенциал. Для замыкания измерительной цепи через вторичный прибор служит хлоросервбряный электрод, помещенный во внутреннюю полость стеклянного электрода.

Таким образом, о величине кон центрации ионов в растворе (например, ионов водорода) судят по разности :потенциалов между металлическим (платиновым) электродом, впаянным внутрь .индикаторной части стекла и хлоросеребряным электродом, расположенным во,внутренней полости стеклянного электрода.

Датчик концентрации ионов в растворе, например, ионов водорода, содержащий стеклян5 ный корпус с индикаторным элементом, выполненным из ионообменной мембраны и заполненным раствором с постоянной концентрацией подлежащих анализу ионов, в который погружен токоотводящий электрод, отлиI0 чаюи1ийся тем, что, с целью повышения стабильности измерений и устранения диффузионното потенциала, датчик содержит металлический электрод, расположенный внутри ионообменной мембраны и имеющий форму, 15 геометрически подобную индикаторной части мембраны.