ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Конструкции ИСЭ с пленочными полимерными мембранами из "Введение в молекулярную электронику" Макроэлектриды. ИСЭ с жидкими и пленочными мембранами выпускаются многими фирмами (см. табл. 7.1 — 7.4). Среди всех ИСЭ на основе подвижных носителей пленочные мембранные выгодно отличаются простотой конструкции, технологичностью и удобством в работе. [c.297] Мембраны пленочного типа впервые были предложены А. Шатки, и к настоящему времени промышленные ИСЭ на их основе практически вытеснили во всем мире ИСЭ с жидкими мембранами. [c.298] В СССР пленочные мембранные ИСЭ выпускаются серийно. На рис. 7.4 изображен схематически электрод ЭМ-КОз-01. [c.298] К торцу корпуса из поливинилхлорида приклеена ПВХ-мембрана 2, содержащая диспергированный жидкий ионообменник. Корпус заполнен внутренним эталонным раствором 3. Сверху в корпус ввинчен хлорсеребря-ный ИСЭ сравнения 4 и место соединения герметизировано резиновым кольцом 5. Электрод сравнения 4 образован путем впая платинового провода 6 в стеклянную трубку. На платину нанесен электролитически слой серебра, который затем хлорирован до образования хлор-серебряного покрытия. [c.298] Аналогично устройство нитратного pNOs-ИСЭ фирмы Сенситроде (ГДР), в котором к пластиковому корпусу приклеена селективная мембрана. Вывод от полуэлемента сравнения образован не кабелем, а стандартным электрическим контактом, встроенным в колпачок ИСЭ. [c.298] Электрод фирмы EIL (рис. 7.5) также имеет пленочную полимерную мембрану, вклеенную в корпус. Мембрана слегка утоплена, чтобы избежать повреждений. Отличительной особенностью этой модели, так же как и модели 93 фирмы Орион Рисерч , является наличие в комплекте пяти модулей (капсул), которые легко сменить в случае выхода одной из них из строя. Капсула 1 крепится к корпусу 9 на резьбе. [c.298] Еще проще устройство рСа-ИСЭ, в котором стержень из спектрального чистого графита вставлен в ПВХ-труб-ку и плотно прижат к ПВХ-мёйбране, приклеенной к ее торцу. Токоотводом служит медный провод, соединенный с графитом. [c.300] Уже для ЬаРз-ИСЭ твердый токосъем представлял трудную задачу, блестяще решенную О. О. Лялиным и М. С. Тураевой, которые фактически применили Ag/AgF-ИСЭ (нестойкое соединение AgF было получено как поверхностные слои фторида, адсорбированные на серебряных зернах). Для пленочных ПВХ-мембран аналогичное решение предложили В. Симон, а вслед за ним А. Л. Грекович [137]. В состав ПВХ-мембраны вводится тетрафенилборат калия, а серебряная проволока обрабатывается в растворе тетрафенилбората калия с целью получения обратимой системы. [c.301] Введение в жидкий ионообменник окислительно-восстановительной пары (например, хинон — гидрохинин и др.) делает возможным использовать платиновый токосъем непосредственно с жидкого ионита, поскольку платина приобретает в этом растворе редокс-потенциал. Это делает понятным механизм функционирования покрытых проволочек и твердого графитового токосъема. [c.301] Известно, что инертный (платина, графит, палладий) электрод является идеально поляризуемым ИСЭ и потому небольшой протекающий ток вызывает значительные смещения потенциала в растворе (в том числе и в полимерном растворе ионофора, каковым является селективная мембрана). В то же время равновесное значение потенциала Р1-ИСЭ в растворе определяется содержанием растворенного кислорода. Растворенный кислород, диффундируя через селективную мембрану, восстанавливается на платине, и эта реакция поддерживает стабильный потенциал ИСЭ типа покрытьгх проволочек . Учитывая, что измерительная аппаратура потребляет малый ток, сравнимый по плотности с током обмена электрода (около 10- А/см ), возможно за счет развитой поверхности получить небольшие перенапряжения и обеспечить требуемую стабильность потенциала. Больший дрейф проволочек по сравнению с токосъемом на графите объясняется именно этими обстоятельствами. [c.301] Известны три типа проточных ячеек с макро-ИСЭ, с использованием проволочных ИСЭ и с трубчатой мембраной. [c.302] Примером проточных устройств с макро-ИСЭ является система, описанная Дамсом, и аналогичные ей. Набор ИСЭ рк, pNa, pH и электрод сравнения расположены последовательно вдоль щелевого трубопровода с мембранами заподлицо с верхней стенкой. Другим примером является проточная ячейка фирмы Орион (рис. 7.8). [c.302] Достоинством проточных ячеек с макро-ИСЭ является возможность использования уже имеющихся серийных ИСЭ и легкая их замена в случае выхода из строя. Недостатком — большой объем анализируемого раствора и медленное время установления потенциалов. [c.302] Ячейки с игольчатым проволочным рС1-ИСЭ описаны в работах В. В. Бардина. Хотя такие системы промышленностью не выпускаются, они перспективны, так как имеют минимальное время установления потенциала и могут использовать ИСЭ типа покрытых проволочек . [c.302] Интересна конструкция проточных ячеек с цилиндрической мембраной, где капилляр из ионочувствительного стекла служит частью канала трубопровода. Это устройство описано в патентах фирмы Техникон в некоторых других работах. [c.302] Оригинально решен вопрос о применении в проточной ячейке жидкой ионоселективной мембраны. В трехгранной призме из спеченного пористого стекла, заполненного жидким ионообменником, просверлено отверстие, служащее каналом для подачи анализируемой пробы (рис. 7.9). Призма подпитывается жидким ионообменником из специального резервуара, находящегося в одной из вершин призмы. Другая вершина служит для крепления внутреннего ИСЭ сравнения. [c.302] Анализируя известные конструкции ИСЭ, можно заключить, что наиболее перспективны макро-ИСЭ со сменными пленочными мембранами, миниатюрные ИСЭ типа покрытых проволочек , имеющие высокую обратимость и стабильнЪсть потенциала, и проточные ячейки для автоматического химического анализа. [c.303] Вернуться к основной статье