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.
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.