CS262342B1

CS262342B1 - Ion selective electrode

Info

Publication number: CS262342B1
Application number: CS865483A
Authority: CS
Inventors: Petr Ing Skalicky
Original assignee: Skalicky Petr
Priority date: 1986-07-18
Filing date: 1986-07-18
Publication date: 1989-03-14
Also published as: CS548386A1

Abstract

Iontově selektivní elektroda s kapalnou membránou ve tvaru injekční stříkačky tvořená pláštěm, vnitřní referentní elektrodou, popřípadě referentním roztokem a dále kapalnou membránou. Vnitřní referentní elektroda nebo její plášt mají tvar pístu. Iontově selektivní elektroda umožňuje miniaturní provedení pro měření v malých objemech vzorků a snadnou výměnu iontoměniče za jiný typ a jeho menší spotřebu.Ion-selective electrode with a liquid membrane in the shape of a syringe consisting of a shell, an internal reference electrode, or a reference solution, and a liquid membrane. The internal reference electrode or its shell is shaped like a piston. The ion-selective electrode allows for a miniature design for measurements in small sample volumes and easy replacement of the ion exchanger for a different type and its lower consumption.

Description

Vynález se týká konstrukčního provedeni iontově selektivní elektrody s kapalnou iontoměničovou membránou.The invention relates to a structural embodiment of an ion-selective electrode with a liquid ion exchange membrane.

Iontově selektivní elektrody s kapalnou iontoměničovou membránou, obecně známé pod zkratkou LISE, se užívají především pro měření aktivit kationtů prvků, patřících do IA i IIA skupiny periodické tabulky a aniontů N0₃, ClO^^-, a Jejich funkce je založena na existenci elektrických potenciálů na fázových rozhraních membrána/měřený roztok a membrána/referenční roztok. Rozdíl potenciálů, úměrný rozdíl logaritmů aktivit, se snímá pomocí vnitřní a vnější referentni elektrody.Ion-selective electrodes with a liquid ion exchange membrane, generally known by the abbreviation LISE, are used primarily for measuring the activities of cations of elements belonging to groups IA and IIA of the periodic table and anions N0 ₃ , ClO^ ^- , and Their function is based on the existence of electric potentials at the phase interfaces membrane/measured solution and membrane/reference solution. The potential difference, proportional to the difference in logarithms of the activities, is sensed using internal and external reference electrodes.

Většinu dosud popsaných i komerčně vyráběných LISE lze podle konstrukce rozdělit do dvou skupin. V prvé jsou k fixaci membrány a oddělení měřeného i referentního roztoku použity inertní, pórovité diafragmy (porézní Teflon, keramika, hydrofobizovaná celulóza aj.), v druhé tuto funkci zastává polymerní matrice (polyvinylchlorid, polyvinylacetát, styren-divinylbenzenový kopolymér aj.).Most of the LISEs described so far and commercially produced can be divided into two groups according to their design. In the first, inert, porous diaphragms (porous Teflon, ceramics, hydrophobized cellulose, etc.) are used to fix the membrane and separate the measured and reference solutions, in the second, this function is performed by a polymer matrix (polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, styrene-divinylbenzene copolymer, etc.).

Hlavním nedostatkem elektrod patřících do prvé skupiny je ztráta funkce v důsledku kontaminace fázového rozhraní, zejména při měření v suspenzích či koloidních roztocích LISE s elektroaktivní látkou zabudovanou do polymerního skeletu se vyznačují větší či menší odchylkou od Nernstova vztahu. Jejich dalším nedostatkem je relativně krátká životnost, způsobená extrakcí elektroaktivní látky do měřeného roztoku.The main disadvantage of electrodes belonging to the first group is the loss of function due to contamination of the phase interface, especially when measuring in suspensions or colloidal solutions. LISEs with an electroactive substance incorporated into a polymer skeleton are characterized by a greater or lesser deviation from the Nernst relationship. Their other disadvantage is a relatively short lifetime, caused by the extraction of the electroactive substance into the measured solution.

Uvedené nevýhody odstraňuje zkonstruovaná iontově selektivní elektroda, která postrádá popsané nedostatky a oproti výše citovaným vynálezům má četné přednosti.The above disadvantages are eliminated by the constructed ion-selective electrode, which lacks the described shortcomings and has numerous advantages over the above-cited inventions.

Iontově selektivní elektroda s kapalnou membránou spočívá podle vynálezu v tom, že má tvar injekční stříkačky a je tvořena pláštěm, vnitřní referentni elektrodou, referentním roztokem a kapalnou membránou, přičemž vnitřní referentni elektroda, nebo její plášt mají tvar pístu. V případech, kdy je možné snímat vnitřní potenciál referentni elektrodou bez převodu, je LISE tvořena pouze pláštěm, referentni elektrodou a kapalnou membránou a neobsahuje referentni roztok.The ion-selective electrode with a liquid membrane according to the invention consists in that it has the shape of a syringe and is formed by a shell, an internal reference electrode, a reference solution and a liquid membrane, wherein the internal reference electrode or its shell has the shape of a piston. In cases where it is possible to sense the internal potential with a reference electrode without a converter, the LISE is formed only by a shell, a reference electrode and a liquid membrane and does not contain a reference solution.

Příkladné provedení LISE podle vynálezu je schematicky znázorněné na obr. 1, kde v provedení A je elektroda určená k měření aktivity NO^ , a sestává z polyetylenového pláště 1_, měděné elektrody tvaru pístu 2 a roztoku 3_, obsahujícího 1 mol/1 Cu(NOj)₂ ^ve vodě. Kapalnou membránou _4. í^e nitrobenzenový roztok hexametyl-p-rosanilinnitrátu o koncentraci c=0,01 mol/1.An exemplary embodiment of the LISE according to the invention is schematically shown in Fig. 1, where in embodiment A the electrode is intended for measuring the activity of NO^, and consists of a polyethylene shell 1_, a copper electrode in the shape of a piston 2 and a solution 3_, containing 1 mol/l Cu(NOj) ₂ ⁱⁿ water. The liquid membrane _4. í ^e nitrobenzene solution of hexamethyl-p-rosanilin nitrate with a concentration c=0.01 mol/l.

Na obr. 1 v provedení B je znázorněná elektroda určena pro měření aktivity Br . Plášt tvaru injekční stříkačky je opět z polyetylénu, referentni argentchloridová elektroda je stříbrný píst 2, potažený vrstvou AgCl 2.1. Kapalnou membránou £ je roztok 0,1 mol/1 bromidu tetraoktylfosfonia v etylbromidu.In Fig. 1, embodiment B, the electrode shown is intended for measuring the activity of Br. The syringe-shaped sheath is again made of polyethylene, the reference silver chloride electrode is a silver piston 2, coated with a layer of AgCl 2.1. The liquid membrane £ is a solution of 0.1 mol/l tetraoctylphosphonium bromide in ethyl bromide.

2+2+

Na obr. 1 v provedení C je znázorněná konstrukce LISE pro měření aktivity Ca . Polyetylenový plášt £ obsahuje referentni roztok 0,01 mol/1 CaCl₂ ve vodě £ a kapalnou membránu £, což je roztok 0,1 mol/1 didecylfosfátu vápenatého v dioktylfenylfosfátu. Referentni argentchloridová elektroda je tvořena stříbrným drátem 2, potaženým vrstvou AgCl 2.1 a teflonovým pláštěm 2.2.Fig. 1 in embodiment C shows the construction of LISE for measuring Ca activity. The polyethylene sheath £ contains a reference solution of 0.01 mol/l CaCl ₂ in water £ and a liquid membrane £, which is a solution of 0.1 mol/l calcium didecyl phosphate in dioctylphenyl phosphate. The reference silver chloride electrode consists of a silver wire 2, coated with a layer of AgCl 2.1 and a Teflon sheath 2.2.

Předností LISE podle vynálezu je jednoduchá konstrukce a z toho vyplývající nízké výrobní náklady. Její životnost není omezena případnou kontaminací, nebot aktivní povrch lze snadno regenerovat odkápnutím visící kapky. Její další předností, je možnost miniaturního provedení pro měření v malých objemech vzorků. Nezanedbatelná není ani snadná výměna iontoměniče za jiný typ a jeho menší spotřeba. Ta je daná jednak menšími rozměry i faktem, že vnitřní prostor elektrody je vyplněn pouze kapalinou bez vzduchového polštáře, takže meniskus membrány není ovlivněn změnami hydrostatického tlaku při ponořeni či vyjmutí elektrody z měřeného roztoku.The advantage of the LISE according to the invention is its simple construction and the resulting low production costs. Its service life is not limited by possible contamination, since the active surface can be easily regenerated by dripping a hanging drop. Another advantage is the possibility of a miniature design for measurements in small sample volumes. The easy replacement of the ion exchanger with another type and its lower consumption are also not negligible. This is due both to the smaller dimensions and to the fact that the internal space of the electrode is filled only with liquid without an air cushion, so that the meniscus of the membrane is not affected by changes in hydrostatic pressure when immersing or removing the electrode from the measured solution.

Claims

object of the invention

Ion-selective liquid membrane electrode characterized in that it is of syringe injection shape and consists of a sheath (1), an internal reference electrode (2) or a reference solution (3), and a liquid membrane (4), wherein the internal reference electrode or its the casing has the shape of a piston.