HU219329B - Ph-electrode based on glass material - Google Patents
Ph-electrode based on glass material Download PDFInfo
- Publication number
- HU219329B HU219329B HU9700784A HUP9700784A HU219329B HU 219329 B HU219329 B HU 219329B HU 9700784 A HU9700784 A HU 9700784A HU P9700784 A HUP9700784 A HU P9700784A HU 219329 B HU219329 B HU 219329B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- electrode
- silicate
- glass
- sensor element
- mol
- Prior art date
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 title 1
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052916 barium silicate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- HMOQPOVBDRFNIU-UHFFFAOYSA-N barium(2+);dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ba+2].[O-][Si]([O-])=O HMOQPOVBDRFNIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000006123 lithium glass Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 4
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- -1 lanthanide silicate Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 8
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910001947 lithium oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 4
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 3
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 3
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 3
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WZECUPJJEIXUKY-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[U+6] Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[U+6] WZECUPJJEIXUKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 2
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N lithium oxide Chemical compound [Li+].[Li+].[O-2] FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N neodymium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Nd+3].[Nd+3] PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012088 reference solution Substances 0.000 description 2
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 2
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000439 uranium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013494 PH determination Methods 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004283 SiO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000416 bismuth oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N dibismuth;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Bi+3].[Bi+3] TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 239000010416 ion conductor Substances 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N lithium metasilicate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Si]([O-])=O PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052912 lithium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001139 pH measurement Methods 0.000 description 1
- 150000002941 palladium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000008055 phosphate buffer solution Substances 0.000 description 1
- 229910003447 praseodymium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229910001952 rubidium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- CWBWCLMMHLCMAM-UHFFFAOYSA-M rubidium(1+);hydroxide Chemical compound [OH-].[Rb+].[Rb+] CWBWCLMMHLCMAM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- BYMUNNMMXKDFEZ-UHFFFAOYSA-K trifluorolanthanum Chemical compound F[La](F)F BYMUNNMMXKDFEZ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
A találmány tárgya pH-elektród-oldatok pH-értékének meghatározására,amely 0,05–2 mól% platina- és/vagy palládium-szilikátot, továbbálantanida-szilikátot, adott esetben bárium-szilikátot, valamint0,04–0,8 mól% nikkel- vagy kobalt-szilikátot tartalmazó lítiumüvegérzékelőelemből (2), az érzékelőelemet (2) hordozó üregeselektródtestből (1), valamint az üregben elhelyezettelektrolitoldatból (3), utóbbiban helyet foglaló vonatkozásielektródból (4) áll. ŕThe object of the invention is to determine the pH value of pH electrode solutions, which contain 0.05-2 mol% platinum and/or palladium silicate, also lanthanide silicate, optionally barium silicate, and 0.04-0.8 mol% nickel - or lithium glass sensor element (2) containing cobalt silicate, the hollow electrode body (1) carrying the sensor element (2), and the electrolyte solution (3) placed in the cavity, and the reference electrode (4) located in the latter. ŕ
Description
A találmány tárgya platina- és/vagy palládium-szilikátot, továbbá lantanida-szilikátot, adott esetben bárium-szilikátot és szinergizáló adalékanyagot tartalmazó lítiumüveg érzékelőelemmel kiképzett pH-elektród, amely hosszú ideig (több hónapig) érvényes egyszeri kalibrálással alkalmas a pH-érték gyors meghatározására széles pH-határok között. A pH-elektród különösen az ipari folyamatok ellenőrzése során használható fel előnyösen.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a pH electrode with platinum and / or palladium silicate as well as lanthanide silicate, optionally barium silicate and synergistic additive lithium glass sensor, which is capable of rapid determination of pH by a single calibration over a long period (several months). wide pH range. The pH electrode is particularly useful for controlling industrial processes.
Napjainkban az üvegalapú pH-elektródokat széles körben alkalmazzák nemcsak az analitikai kémiában, de az ipar és a környezetvédelem területén is.Nowadays, glass-based pH electrodes are widely used not only in analytical chemistry but also in industry and the environment.
Az üvegalapú pH-elektród lényegében olyan üvegből készült cső (ez az úgynevezett elektródtest), amelynek egyik vége rendszerint gömb alakú üveg érzékelőelemmel van lezárva. Az elektródtestben belső vonatkozási oldat helyezkedik el, és ebbe belső vonatkozási elektród merül. Utóbbi az elektródtest másik végén kivezetett potenciálelvezetővel van kapcsolatban. A pHelektródot gyakran külső vonatkozási elektróddal építik egybe, és ily módon kényelmesen használható úgynevezett kombinált pH-elektródot nyernek.The glass-based pH electrode is essentially a tube of glass (the so-called electrode body) with one end usually closed by a spherical glass sensor. Inside the electrode body is an internal reference solution and an internal reference electrode is immersed therein. The latter is connected to a potential outlet at the other end of the electrode body. The pH electrode is often integrated with an external reference electrode, thereby obtaining a so-called combination pH electrode that is convenient to use.
Az üvegalapú érzékelőelemmel kiképzett pHelektródot több leírás ismerteti. Ezek közül elsőként a 172 894 lajstromszámú magyar és a 4 297 193 lajstromszámú amerikai szabadalmi leírást emeljük ki. A magyar szabadalom vegyes alkáli-oxid-, továbbá titán-, neodímium- és tantál-oxid-tartalmú érzékelőelemet, az amerikai leírás lítium-, valamint cérium- és rubídiumoxid-, továbbá lantán-, prazeodímium-, neodímium- és urán-oxid-tartalmú érzékelőelemet ismertet. Mindkét leírás szerinti pH-elektród széles pH-tartományban az elméletihez közeli viselkedést mutat, szelektivitásukat azonban elvesztik 0,1 mol/dm3-nél nagyobb koncentrációjú alkáliion-tartalmú oldatokban.There are several descriptions of a pH electrode formed with a glass-based sensor element. The first of these is the Hungarian Patent Application No. 172,894 and US Patent No. 4,297,193. The Hungarian patent discloses a mixed alkali oxide, titanium, neodymium and tantalum oxide sensing element, the US patent discloses lithium, cerium and rubidium oxide, and lanthanum, praseodymium, neodymium and uranium oxide. contains a sensor element. Both pH electrodes described herein exhibit near-theoretical behavior over a wide pH range, but lose their selectivity in solutions containing more than 0.1 mol / dm 3 of alkali ion.
Az 52 466 közzététel számú magyar találmányi bejelentés csak annyiban tér el a 172 894 lajstromszámú magyar szabadalmi leírástól, hogy az érzékelőelem az alkáli-oxidok közül csak lítium-oxidot, a titán-oxid helyett pedig lantán-oxidot tartalmaz. E találmány szerinti pH-elektród sajátságairól ugyanazok a megállapítások tehetők, amelyeket az előzőekben ismertetett két szabadalom kapcsán már leírtunk.The Hungarian patent application No. 52,466 differs from the Hungarian patent specification No. 172,894 in that the sensor element contains only lithium oxide and lanthanum oxide instead of titanium oxide. The properties of the pH electrode of this invention are the same as those described above for the two patents described above.
Az irodalomból kiemelendő még a 3 607522 lajstromszámú német szabadalom - amely nátrium- és magnézium-oxid-, továbbá lantán-oxid-tartalmú érzékelőelemmel kiképzett - pH-elektródot, valamint a C. A. 105:23368j referátum - amely lítium-oxid-, továbbá titán-, bárium-, lantán-, cérium-, alumínium-oxid-tartalmú - és a C. A. 111:12607e referátum - amely ugyancsak lítium-oxid-, továbbá lantán-fluorid-, bárium-, urán-oxid-, valamint alumínium-, cérium-, lantán- és ólom-oxid-tartalmú érzékelőelemmel kialakított - pHelektródot ismertet. Az elektródok széles pH-tartományban nemsti (tehát az elméleti követelményeknek megfelelő) viselkedésűek, 12 pH-nál nagyobb pH-értékű oldatokban azonban elvesztik szelektivitásukat.Also mentioned in the literature are the German Patent No. 3 607522, which has a pH electrode with a sensing element containing sodium and magnesium oxide and lanthanum oxide, and CA 105: 23368j - lithium oxide and titanium. containing barium, lanthanum, cerium, alumina - and CA 111: 12607e - which also contains lithium oxide and lanthanum fluoride, barium, uranium oxide and aluminum, cerium describes a pH electrode with a sensor element containing lanthanum and lead oxide. Electrodes exhibit noble (i.e., theoretical) behavior over a wide pH range, but lose their selectivity in solutions with a pH greater than 12.
A 204 927 lajstromszámú magyar szabadalom szerinti pH-elektród érzékelőeleme olyan prazeodímiumot, valamint adott esetben bárium- és/vagy cirkóniumés/vagy ólom-oxidot tartalmazó lítium-szilikát-üveg, amely bizmut-oxidot is tartalmaz. Ezek a pH-elektródok kis belső ellenállásukkal tűnnek ki.The detector element of the pH electrode according to Hungarian Patent Application No. 204,927 is a lithium silicate glass containing praseodymium and optionally barium and / or zirconium and / or lead oxide and also containing bismuth oxide. These pH electrodes are distinguished by their low internal resistance.
Az ismert, valamennyi alkáli-szilikát-alapú, üveg érzékelőelemmel kiképzett pH-elektród hátrányos sajátsága, hogy alappotenciálja (szimmetrikus mérőcella esetén mért potenciálja) és érzékenysége az idő folyamán jelentős mértékben változik (például az Ea alappotenciál-változás 23 °C-on ± 5 mV/50 nap, a 23 °C-on mért érzékenységváltozás 58,76 mV±l,2 mV/pH/50 nap), ezért általában óránként egy standardoldattal, 2-3 óránként két standardoldattal, rendszerint pufferoldattal kalibrálni kell. Pontosabb méréseknél a kalibrációt gyakrabban kell elvégezni.All known alkaline-silicate-based glass electrodes with glass sensing elements have the disadvantage that their basal potential (potential measured with a symmetric cell) and its sensitivity change significantly over time (e.g., the change in the basal potential E at ± 23 ° C). 5 mV / 50 days, the sensitivity change at 23 ° C is 58.76 mV ± 1.2 mV / pH / 50 days) and should therefore usually be calibrated with one standard solution per hour, two standard solutions every 2-3 hours, usually with buffer. More accurate measurements require more frequent calibrations.
Az ismert üvegalapú pH-elektródok közvetve jelentkező hátrányos sajátsága még az is, hogy az érzékelőelem olvasztással történő előállítása során alkalmazott igen drága platinatégely jelentős mértékben oldódik az üvegben és ötven-hetven feltárás után a platinatégely egyes helyeken elvékonyodik, esetenként kilyukad. A kilyukadt tégely nem javítható, hanem újbóli kohászati előállítására van szükség.An indirect disadvantage of the known glass-based pH electrodes is that the expensive platinum crucible used for melting the sensor element is highly soluble in the glass and, after fifty to seventy digestions, the platinum crucible is thinned and sometimes pierced. The puncture jar cannot be repaired, but requires re-metallurgical production.
A kísérleti munka során igazolást nyert az a feltevés, hogy a pH-elektródok alappotenciáljának eltolódásáért az üveg érzékelőelem térhálós szerkezetében, az üvegtechnikai megmunkálást követően, az érzékelőelem két oldalán nem egyenlő eloszlásban jelen lévő gyenge kötések a felelősek (vegyük figyelembe, hogy a megmunkálás során az érzékelőelem külső felülete közvetlenül érintkezik a lánggal, míg a belső felület nem). A gyenge kötések egyenlőtlen eloszlása miatt a hidrogénionok számára átjárható, üreges felületi réteg vastagsága a hidratációt követően nem egyformán változik az érzékelőelem belső és külső felületi rétegében. A különböző mértékben duzzadt rétegek más és más felületi ionaktivitás, illetve Galvani-potenciál-értékeknek felelnek meg.During the experimental work it was proved that the weak potential of the pH electrodes in the crosslinked structure of the glass sensor element after the glass processing is due to the weak connections in the sensor element. the outer surface of the sensor element is in direct contact with the flame, while the inner surface is not). Due to the uneven distribution of weak bonds, the thickness of the hollow surface layer permeable to hydrogen ions does not vary uniformly after hydration in the inner and outer surface layers of the sensor element. The different degrees of swelling correspond to different surface ion activity and Galvani potential values.
A találmány célja olyan üvegalapú pH-elektród kidolgozása, amelynek alappotenciálja és érzékenysége hosszú időn keresztül csak elhanyagolható mértékben változik.It is an object of the present invention to provide a glass-based pH electrode with a negligible change in the basal potential and sensitivity over time.
A találmány szerinti pH-elektród azon a felismerésen alapul, hogy ha az ismert, előnyös elektródsajátságú lantanida-, továbbá adott esetben bárium-szilikátot is tartalmazó lítiumüveg érzékelőelem összetételét úgy választjuk meg, hogy az platina- és/vagy palládium-szilikátot is tartalmazzon, akkor olyan üveget nyerünk, amelyből kialakított érzékelőelem szerkezete csak elhanyagolható mennyiségben tartalmaz gyenge kötéseket, közvetlen hő hatására gyakorlatilag változatlan marad tömör szerkezete, ezért alappotenciálja és érzékenysége gyakorlatilag változatlan a mérések során. A találmány szerinti pH-elektród üveg érzékelőeleme azzal a meglepő újdonsággal is szolgál, hogy az - a viszonylag olcsó platina- és/vagy palládiumvegyülettel „telített” állapotban lévén - kevésbé károsítja a feltárás során alkalmazott platinatégelyt, így annak élettartama többszörösére nő, tehát az érzékelőelem olcsóbban állítható elő.The pH electrode of the present invention is based on the discovery that if the composition of a known lanthanide sensing element having a known advantageous electrode property and optionally containing barium silicate is selected to include platinum and / or palladium silicate, a glass is obtained from which the structure of the sensing element contains only negligible amount of weak bonds, its direct structure practically remains unchanged under the influence of heat, and therefore its basic potential and sensitivity are practically unchanged during the measurements. The pH sensing element of the pH electrode of the present invention also has the surprising novelty that, being "saturated" with the relatively inexpensive platinum and / or palladium compound, the platinum crucible used during digestion is less damaging, thus increasing the life of the sensing element. it is cheaper to produce.
A három és négy vegyértékű platina, illetve palládium alkalmazására azért esett választásunk, mert előkísérleteink igazolták, hogy azok a lítiumüveg SiO4-tetraéderekből felépülő térhálójának tömörségét, illetveWe chose the trivalent and tetravalent platinum and palladium because our preliminary experiments proved that the lithium glass is made of SiO 4 tetrahedrons
HU 219 329 Β kémiai ellenálló képességét és hőstabilitását növelik oly módon, hogy közben nem változnak meg az ismert érzékelőelem eredeti előnyös sajátságai.EN 219 329 Β chemical resistance and thermal stability without altering the original advantageous properties of the known sensor element.
A kísérleti munka során az is igazolást nyert, hogy a platina- és/vagy palládium-szilikát-tartalmú üvegek ismertetett előnyös sajátságainak mértéke fokozható, ha az üveg még nikkel- és/vagy kobalt-szilikát úgynevezett szinergizáló adalékanyagot is tartalmaz.It has also been demonstrated in the experimental work that the described advantageous properties of platinum and / or palladium silicate glasses can be enhanced if the glass also contains a so-called synergizing additive of nickel and / or cobalt silicate.
A találmány szerinti pH-elektród egyik lehetséges változata szerint az üveg érzékelőelem olyan lantanida-, adott esetben bárium-szilikátot is tartalmazó lítiumüveg, amely 0,05-2 mól% platina- és/vagy palládium-szilikátot tartalmaz.In one embodiment of the pH electrode according to the invention, the glass sensing element is a lithium glass containing lanthanide, optionally barium silicate, containing 0.05 to 2 mol% of platinum and / or palladium silicate.
A találmány szerinti pH-elektród egy másik lehetséges változata szerint az üveg érzékelőelem 0,04-0,8 mól% nikkel- vagy kobalt-szilikát szinergizáló adalékanyagot is tartalmaz.In another embodiment of the pH electrode of the present invention, the glass sensing element further comprises 0.04-0.8 mol% of a nickel or cobalt silicate synergizing additive.
Bármelyik, az előzőekben ismertetett változat szerinti pH-elektród úgy is megvalósítható, hogy külső vonatkozási elektróddal van egybeépítve.Any of the above-described pH electrodes may also be implemented with an external reference electrode.
A találmány szerinti pH-elektród főbb előnyei a következők:The main advantages of the pH electrode according to the invention are as follows:
a) Igen kis mértékben változik alappotenciálja (az Ea változás mértéke 23 °C-on ±2,6 mV/100 nap).(a) Very small change in baseline potential (value of E a change at 23 ° C ± 2.6 mV / 100 days).
b) A kísérleti hibák határain belül változik csupán érzékenysége (a 23 °C-on mért érték 58,76 mV±0,8 mV/pH/100 nap).b) Only sensitivity changes within the limits of experimental errors (value measured at 23 ° C is 58.76 mV ± 0.8 mV / pH / 100 days).
c) Az előállítás során jelentéktelen mértékben károsítja a platinafeltáró edényzetet (egy tégely 200-250 olvasztásra is alkalmas).(c) Insignificant damage to platinum digestion vessel during manufacture (one jar also capable of 200-250 melting).
A találmány szerinti pH-elektród egyszerű és kombinált változatát mutatjuk be az 1. és 2. példában részletesen, az 1. és 2. ábra segítségével pedig vázlatosan szemléltetjük az elektródok felépítését.A simple and combined version of the pH electrode of the present invention is illustrated in detail in Examples 1 and 2, and Figures 1 and 2 illustrate schematically the structure of the electrodes.
1. példaExample 1
Az 1. ábrán az üveg 1 elektródtesthez van rögzítve 2 érzékelőelem, amelynek kiindulási összetétele módban a következő:In Figure 1, a sensor element 2 is attached to the glass electrode body 1 and has the following initial composition in mode:
67,5 SiO2, 24 Li2O, 4 BaO, 0,3 Er2O3, 4 La2O3 és 0,2 PtO2 vagy 0,2 PdO2.67.5 SiO 2 , 24 Li 2 O, 4 BaO, 0.3 Er 2 O 3 , 4 La 2 O 3 and 0.2 PtO 2 or 0.2 PdO 2 .
A 2 érzékelőelemmel ezüst-kloriddal telített, mól/dm2 3 koncentrációjú kálium-klorid és 7,0 pH-jú foszfátpuffer 3 elektrolitoldat érintkezik, amelybe ezüst-ezüst-klorid 4 belső vonatkozási elektród merül.The sensor element 2 contacts a solution of potassium chloride saturated with silver chloride at a molar / dm 2 3 concentration and a pH 7.0 electrolyte solution into which a silver reference silver electrode 4 is immersed.
2. példaExample 2
A 2. ábrán az üveg 1 elektródtesthez van rögzítve a érzékelőelem, amelynek kiindulási összetétele mól%ban a következő:In Figure 2, the sensor element is attached to the glass electrode body 1 and has the following initial composition in mole%:
67,5 SiO2, 24 Li2O, 4 BaO, 0,3 Er2O3, 4 La2O3, 0,1 CoO és 0,1 PtO2 vagy 0,1 PdO2.67.5 SiO 2 , 24 Li 2 O, 4 BaO, 0.3 Er 2 O 3 , 4 La 2 O 3 , 0.1 CoO and 0.1 PtO 2 or 0.1 PdO 2 .
A 2 érzékelöelemmel ezüst-kloriddal telített, 3 mol/dm3 koncentrációjú kálium-klorid, 7 pH-jú foszfátpuffer 3 elektrolitoldat érintkezik, amelybe ezüst/ezüst-klorid 4 belső vonatkozási elektród merül. A pH-elektród 1 elektródteste ezüst/ezüst-klorid 5 külső vonatkozási elektród csőszerű 6 üvegtestével van koaxiálisán egybeépítve. A 6 üvegtest belsejében 3 mol/dm3 koncentrációjú kálium-klorid 7 külső vonatkozási oldat helyezkedik el. A 6 üvegtestben kerámiaszűrő 8 ionvezető van rögzítve.The sensor element 2 contacts a 3 mol / dm 3 potassium chloride solution saturated with silver chloride, a pH 7 phosphate buffer solution 3 into which a silver / silver chloride 4 internal reference electrode is immersed. The electrode body 1 of the pH electrode is coaxially integrated with the tubular glass body 6 of the outer reference electrode 5 of silver / silver chloride. Inside the glass body 6 is an external reference solution of potassium chloride (3 mol / dm 3 ). In the glass body 6, an ion conductor 8 is attached to the ceramic filter.
A példákban bemutatott pH-jú elektródok érzékelőelemét platinatégelyben történő olvasztással, az elektródot üvegtechnikai módszerekkel ismert módon állítjuk elő. A példák szerinti pH-elektródokkal a pH-érték meghatározása adott pH-értékű pufferoldatokkal történő kalibrálást követően ugyancsak az ismert módon történik.The sensing element for the pH electrodes shown in the examples is made by melting in a platinum crucible, and the electrode is made in a manner known per art. The pH electrodes of the Examples also determine the pH after calibration with buffer solutions of a given pH in a known manner.
Meghatároztuk az 1. és 2. példában bemutatott pHelektródok alappotenciáljának és érzékenységének hosszú idejű (100 nap) változását. Ezek rendre a következőnek adódtak:The change in baseline potential and sensitivity of the pH electrodes shown in Examples 1 and 2 was determined over a long period (100 days). These were as follows:
Alappotenciál-változás 23 °C-on:±l,7 mV/100 nap. Érzékenységváltozás 23 °C-on: 58,76±0,5 mV/pH/ 100 nap.Baseline change at 23 ° C: ± 1.7 mV / 100 days. Sensitivity change at 23 ° C: 58.76 ± 0.5 mV / pH / 100 days.
Amint látható, méréseink alapján az adódott, hogy az ismert pH-elektródokhoz viszonyítva a találmány szerinti pH-elektródok alappotenciál- és érzékenységváltozásának mértéke jelentősen javult, az elektródok vizsgált sajátságai az ismerteknél körülbelül négyszer jobbak.As can be seen, our measurements have shown that the basal and sensitivity changes of the pH electrodes of the present invention are significantly improved compared to known pH electrodes, and the properties of the electrodes tested are about four times better than those known.
A találmány szerinti elektródok elsődleges előnye tehát az, hogy ±0,03 pH pontossági igény esetén elegendő 100-120 naponta kalibrálni azokat.Thus, the primary advantage of the electrodes of the invention is that it is sufficient to calibrate them every 100-120 days at a pH accuracy of ± 0.03.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU9700784A HU219329B (en) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | Ph-electrode based on glass material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU9700784A HU219329B (en) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | Ph-electrode based on glass material |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU9700784D0 HU9700784D0 (en) | 1997-06-30 |
| HUP9700784A2 HUP9700784A2 (en) | 1999-06-28 |
| HUP9700784A3 HUP9700784A3 (en) | 2000-06-28 |
| HU219329B true HU219329B (en) | 2001-03-28 |
Family
ID=89995033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU9700784A HU219329B (en) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | Ph-electrode based on glass material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| HU (1) | HU219329B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7766013B2 (en) | 2001-06-05 | 2010-08-03 | Alexza Pharmaceuticals, Inc. | Aerosol generating method and device |
-
1997
- 1997-04-21 HU HU9700784A patent/HU219329B/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7766013B2 (en) | 2001-06-05 | 2010-08-03 | Alexza Pharmaceuticals, Inc. | Aerosol generating method and device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HUP9700784A3 (en) | 2000-06-28 |
| HU9700784D0 (en) | 1997-06-30 |
| HUP9700784A2 (en) | 1999-06-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4632732A (en) | Ion-selective measuring electrode device and method for measuring hydrogen ion | |
| US4028196A (en) | PH Responsive glass compositions and electrodes | |
| US5308468A (en) | Ion sensor | |
| US4182667A (en) | Ion-sensitive electrodes | |
| HU219329B (en) | Ph-electrode based on glass material | |
| JPH06194333A (en) | Ion sensor | |
| JPH09511573A (en) | Reference electrode for batteries with ion-conducting solid electrolyte | |
| US4052286A (en) | Solid sensor electrode | |
| US3671413A (en) | Nitrate ion sensitive electrode | |
| US4111777A (en) | Ion-sensitive electrodes | |
| JP4014250B2 (en) | Carbon dioxide sensor | |
| JPS57207835A (en) | Manufacturing method for platinum resistance thermometer | |
| JPS6327298B2 (en) | ||
| JPS6243560A (en) | Solid battery for measuring activity of mixture component | |
| Covington | Procedures for testing pH responsive glass electrodes at 25, 37, 65 and 85 C and determination of alkaline errors up to 1 mol dm-3 Na+, K+, Li+ | |
| JP3175022B2 (en) | pH measuring device and its calibration method | |
| Bates | Electrodes for pH measurements | |
| JPS59162147A (en) | Glass | |
| US3582474A (en) | Method and apparatus for measuring potassium ion activity | |
| JPH03505483A (en) | solid phase ion selective electrode | |
| US2383709A (en) | Glass electrode and method | |
| US3862016A (en) | Method of measuring sodium ion concentration | |
| US3356596A (en) | Glass electrode composition and method of using same for measuring potassium ion concentration | |
| US3356595A (en) | Glass electrode composition and method of using same for measuring sodium ion concentration | |
| EP0582636B1 (en) | Solid-state Reference Elektrode for a Ceramic Sensor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees |