SU890217A1 - Потенциометрический газовый датчик - Google Patents

Description

(54) ПОТЕНЦИОМЕТР11ЧЕСКИЙ ГАЗОВЫЙ ДАТЧИК

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к аналитической измерительной технике, точнее к электрохимическим датчикам дл  анализа состава газовых и жидких сред в области медицины, химии, производства и т.д. Известны потенциометрические газовые датчики, состо щие из индикаторного электрода и электрода-сравнени , погруженных в раствор электролита. Электрод и раствор электролита изолированы от внешней анализируемой среды пздрофобной мембраной, проницаемой дл  газов, но непроницаемой дл  ионов и малопроницаемой дл  паров воды 1J Основными недостатками таких датчи ков  вл ютс  замедленный ответ датчиков на изменение газового состава среды , св занный с медленной диффузией газов через газопроницаемую мембрану, и возможность загр знени  подмембран ного электролита веществами, которые наход тс  в растворе образца в случае намокани  мембраны. Известен также датчик, в основу которого положен гальванический элемент с переносом, где индикаторный электрод покрыт тонким слоем раствора электролита малой концентрации, а электродом сравнени   вл етс  каломельный электрод, погруженный в насыщенный раствор КС. Электролитический контакт между растворами осуществл етс  через керамический пористый штифт, который также насыщаетс  раствором КС г 2. В таком датчике неизбежно попадание насьпценного раствора КСН из раствора электрода сравнени  в электролитический слой на индикаторном электроде и загр знение его. Кроме того , выпадание кристаллов KCf в растворе электрода сравнени  и в пористом штифте требует периодической разборки и регенерации датчика. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  потенциометрический газовый датчик, состо щий из ионоселектианого электрода с рН-чувствительной мембраной , покрытой тонкопленочным слоем электролита, и хлорсеребр ного электрода сравнени . Сравнительный и индикаторный элект роды датчика наход тс  в контакте с растворомэлектролита одного состава Конструктивно така  схема датчика решена следующим образом, В тефлоно вом цилиндре высверливаетс  о.тверстие дл  индикаторного электрода (стекл нный электрод с плоской рН-чувствитель ной мембраной) и электрода сравнени  Электрод сравнени  выполнен в виде серебр ной пластинки, котора  покрыва етс  слоем Ад СЕ. электрохимическим спо собом. Электроды предварительно помещают в пластмассовую трубку, котора   вл етс  резервуаром дл  электролита электрода сравнени , а затем креп т ее в тефлоновом цилиндре с помощью резинового кольца. Через специальное отверстие в пластмассовую трубку заливаетс  раствор электролита дл  элек рода сравнени , тем же раствором покрывают рН-чувствительну10 мембрану стекл нного электрода. С тем, чтобы уменьшить вытекание электролита из объема электрода сравнени  в электролитический слой на поверхности рН-чув ствительной мембраны, на боковсШ поверхности стекл нного электрода креп т резиповое кольцо, обработанное раствором сильного детергента. Дл  раствора образца делаетс  специальна  камера с круглым углублением, снабженна  м гкими резиновыми прокладками . На дне камеры имеетс  магнитна  мешалка , Недостатками известного датчика  вл ютс  большие габариты и низка  стабильность работы датчика. Недоста точна  стабильность известного устройства обусловлена тем, что имеет место медленна , но посто нна  диффузи  электролита из резервуара элек рода сравнени  через уплотнительное кольцо в слой электролита на рН-чувстви тельной мембране стекл нного электрода , котора  искажает работу.датчика . Целью изобретени   вл етс  уменьшение габаритов и повышение стабильности работы датчика. Цель достигаетс  тем, что в потен циометрическом газовом датчике, состо щем из ионоселективного электрода с рН-чувствительной мембраной, покрытой тонкопленочным слоем электролита , и хлорсеребр ного электрода сравнени , хлорсеребр ный электрод расположен на торце ионоселективного электрода в виде кольца, окрузхающего по периметру рН-чувствительную мембрану , С целью обеспечени  анализа жидкостей датчик снабжен трубкой из гидрофобного материала, часть которой выступает относительно торца ион селективного электрода. На чертеже схематически показано пре,1щагаемое устройство. Датчик состоит из стекл нного электрода 1 с плоской рН-чувствительной мембраной
2. 2. На боковой поверхности стекл нного электрода 1 нанесен тонкий (0,1 мм) слой серебра 3 химическим серебрением. Слой серебра на торце стекл нного электрода, примыкающий к стекл нной рН-чувствительной мембране, покрыт слоем АдСЕ 4. К слою серебра на боковой поверхности припа н токоотвод щий-проводник 5. Вс  металлическа  поверхность датчика изолирована силиконовым клеем 6. К боковой поверхности стекл нного электрода приклеена силиконова  трубка 7. На рН-чувствительную мембрану нанесен слой 8 электролита NaHCOj + NaCt (или ЫНдС1) с гелеобразователем при определении NH. Датчик работает следующим образом. Цри опускании трубки в анализируемый раствор образца образуетс  воздушный зазор между рН-чувствительной мембраной и поверхностью раствора образца . При анализе углекислого газа газ диффундирует из образца через возцутньш зазор и попадает в электролитический слой на поверхности рН-чувствительной мембраны стекл нного электрода , измен   его рН и следовательно величину потенциала рН -чувствительного электрода. Данна  конструкци  датчика позвол ет значительно уменьшить его размеры , устранить утечку электролита и, следовательно, повысить стабильность и надежность его работы. Формула изобретени  1. Потенциометрический газовьд датчик , содержащий новоселективньй электрод с рН-чувствительной мембраной, имеющей тонконленочное покрытие из