PL149432B2 - Method of making a metal oxide electrode having active surface in particular for electromechanical determinations - Google Patents
Method of making a metal oxide electrode having active surface in particular for electromechanical determinationsInfo
- Publication number
- PL149432B2 PL149432B2 PL26566187A PL26566187A PL149432B2 PL 149432 B2 PL149432 B2 PL 149432B2 PL 26566187 A PL26566187 A PL 26566187A PL 26566187 A PL26566187 A PL 26566187A PL 149432 B2 PL149432 B2 PL 149432B2
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- electrode
- metal oxide
- oxygen
- oxide electrode
- determinations
- Prior art date
Links
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 title claims description 8
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 title claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 2
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 12
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 8
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 5
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- DDYSHSNGZNCTKB-UHFFFAOYSA-N gold(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Au+3].[Au+3] DDYSHSNGZNCTKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- KQXXODKTLDKCAM-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoauriooxy)gold Chemical compound O=[Au]O[Au]=O KQXXODKTLDKCAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 22
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 22
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- KZNMRPQBBZBTSW-UHFFFAOYSA-N [Au]=O Chemical compound [Au]=O KZNMRPQBBZBTSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 229910001922 gold oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000005298 paramagnetic effect Effects 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005292 diamagnetic effect Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MOKOTFSFGJIJQM-UHFFFAOYSA-N O=[Au]=O Chemical compound O=[Au]=O MOKOTFSFGJIJQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
Description
OPIS PATENTOWYPATENT DESCRIPTION
PATENTU TYMCZASOWEGOPROVISIONAL PATENT
URZĄDOFFICE
PATENTOWYPATENT
PRLPRL
Patent tymczasowy dodatkowy do patentu nr--Zgłoszono: 87 05 11 (P. 265661)Provisional patent additional to the patent No. - Applied: 87 05 11 (P. 265661)
Pierwszeństwo--Zgłoszenie ogłoszono: 88 06 09Priority - Application announced: 88 06 09
Opis patentowy opublikowano: 1990 06 30Patent description published: 1990 06 30
Int. Cl.4 G01N 27/30Int. Cl. 4 G01N 27/30
Twórcy wynalazku: Henryk Scholl, Marceli Cyrkiewicz, Marek ZielińskiCreators of the invention: Henryk Scholl, Marceli Cyrkiewicz, Marek Zieliński
Uprawniony z patentu tymczasowego: Uniwersytet Łódzki,Authorized by a provisional patent: University of Łódź,
Łódź (Polska)Lodz (Poland)
Sposób wytwarzania elektrody metalicznotlenkowej o aktywnej powierzchni, do szczególnych oznaczeń elektrochemicznychA method of producing a metal oxide electrode with an active surface for specific electrochemical determinations
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania elektrody metalicznotlenkowej o aktywnej powierzchni, do szczególnych oznaczeń elektrochemicznych, a mianowicie do wykonywania analiz ilościowych zawartości wolnego tlenu w roztworach.The subject of the invention is a method for the production of a metal oxide electrode with an active surface for specific electrochemical determinations, namely for the quantitative analysis of free oxygen content in solutions.
Znany jest elektrochemiczny sposób wytwarzania elektrody metalicznotlenkowej z różnych metali, a zwłaszcza z metali szlachetnych.An electrochemical method of producing a metal oxide electrode from various metals, in particular from noble metals, is known.
W czasopiśmie Zeitschrift fur physikalische Chemii, Lipsk 265/1984/, 1, str. 151—168 jest opisany sposób formowania warstwy tlenkowej na powierzchni elektrody złotej w kwasie nadchlorowym za pomocą chronowoltamperometrii cyklicznej, której zasadę teoretyczną opisał Zbigniew Galus w książce p.t. „Teoretyczne podstawy elektroanalizy chemicznej, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1977 r. Także Andrzej Więckowski w rozprawie Uniwersytetu Warszawskiego p.t. „Analiza procesów adsorpcji elektrochemicznej na platynie, Wydawnictwa Uniwersytetu Warszawskiego, 1984 r., opisał tworzenie się warstwy tlenkowej na powierzchni elektrody złotej w kwasie nadchlorowym za pomocą chronowoltamperometrii cyklicznej. W obu sposobach, zwłaszcza na powierzchni elektrody złotej powstaje mieszanina tlenków AU2O3 i śladowa ilość AuOu.The journal Zeitschrift fur physikalische Chemii, Leipzig 265/1984 /, 1, pp. 151-168 describes the method of forming an oxide layer on the surface of a gold electrode in perchloric acid by means of cyclic chronovoltammetry, the theoretical principle of which was described by Zbigniew Galus in the book entitled "Theoretical foundations of chemical electroanalysis, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1977. Also Andrzej Więckowski in the dissertation of the University of Warsaw entitled "Analysis of electrochemical adsorption processes on platinum, published by the University of Warsaw, 1984, described the formation of an oxide layer on the surface of a gold electrode in perchloric acid using cyclic chronovoltammetry. In both methods, especially on the surface of the gold electrode, a mixture of AU2O3 oxides and a trace amount of AuOu are formed.
Niedogodnością znanego sposobu jest to, że elektroda metalicznotlenkowa jest nieselektywna w stosunku do wolnego tlenu zawartego w roztworze i aby go oznaczyć ilościowo, jest wymagane tworzenie wieloelektrodowych układów z przeponami selektywnymi względem wolnego tlenu w roztworze.A disadvantage of the known method is that the metal oxide electrode is non-selective with respect to the free oxygen contained in the solution, and in order to quantify it, it is required to form multi-electrode arrays with diaphragms selective to free oxygen in the solution.
Istota sposobu według wynalazku polega na tym, że elektrodę metalicznotlenkową korzystnie złototlenkową Au,Au2O3 zanurzoną w kwasie nadchlorowym poddaje się działaniu stałego i jednorodnego pola magnetycznego.The essence of the method according to the invention is that a metal oxide electrode, preferably Au, Au2O3 goldoxide, immersed in perchloric acid, is subjected to a constant and uniform magnetic field.
Dla wytworzenia elektrody metalicznotlenkowo-tlenowej, korzystnie Au,AuuO3, Ou/HC1O4, najpierw formuje się w znany sposób warstwę tlenkową AuuO3 na elektrodzie złotej za pomocą chronowoltamperometrii cyklicznej korzystnie w 0,5 molowym kwasie nadchlorowym. Następnie ten kwas wraz z wytworzoną w nim elektrodą złototlenkową Au,Au2O3/HC1O4 poddaje się działaniu stałego i jednorodnego pola magnetycznego w zamierzonym czasie. W pierwszej fazie procesu elektrodowego przy potencjale tej elektrody wynoszącym -0,088 Vsh, gdzie Vsh = potencjałowi w skali wodorowej, następuje wydzielanie się gazowego diamagnetycznego wodoruTo produce an oxy-metal electrode, preferably Au, AuuO3, Ou / HClO4, an AuuO3 oxide layer is first formed on the gold electrode in a known manner by cyclic chronovoltammetry, preferably in 0.5 molar perchloric acid. Then, this acid, together with the Au, Au2O3 / HClO4 gold oxide electrode formed therein, are subjected to a constant and uniform magnetic field for the intended time. In the first phase of the electrode process, at the potential of this electrode amounting to -0.088 Vsh, where Vsh = potential on the hydrogen scale, the release of gaseous diamagnetic hydrogen occurs.
149 432149 432
Następnie przy osiągnięciu potencjału tej elektrody wynoszącym +1,832 Vsh, następuje wydzielanie się paramagnetycznego tlenu. Pod działaniem sił pola magnetycznego przy natężeniu Hz = constans, następuje usunięcie diamagnetycznego wodoru ponad ciecz, podczas gdy tlen paramegnetyczny nie uchodzi ponad ciecz i podlega stopniowemu skumulowaniu się w warstwie tlenkowej elektrody w zależności od ciśnienia wywieranego przez natężenie pola magnetycznego na wydzielający się tlen. Wskutek tego nasycenie wydzielającym się tlenem warstwy tlenkowej elektrody dochodzi do 100%, po czym z niej następuje dyfundowanie tlenu do wnętrza metalicznej części tej elektrody. Przy czym im większe następuje natężenie pola magnetycznego, a co za tym idzie i zwiększenie się ciśnienia wywieranego na paramagnetyczny tlen, tym staje się krótszy czas nasycenia tlenem części metalicznej elektrody. Przy dużych natężeniach pola magnetycznego, przykładowo Hz = 127,3248 · 104 A · m_1, oraz szybkim wyrównaniu się ilości tlenu w części metalicznej i w warstwie tlenkowej elektrody, następuje ponowny wzrost ilości tlenu nasycającego warstwę tlenkową przy równorzędnie wzrastającym nasyceniem tlenem części metalicznej elektrody.Then, when the potential of this electrode reaches +1.832 Vsh, the release of paramagnetic oxygen occurs. Under the action of the magnetic field strength at Hz = constant, the diamagnetic hydrogen is removed above the liquid, while the paramagnetic oxygen does not escape above the liquid and is gradually accumulated in the oxide layer of the electrode depending on the pressure exerted by the magnetic field strength on the released oxygen. As a result, the oxygen saturation of the oxide layer of the electrode with the evolved oxygen is up to 100%, after which oxygen diffuses into the metal part of the electrode. The higher the magnetic field intensity, and thus the higher the pressure exerted on the paramagnetic oxygen, the shorter the time of saturating the metallic part of the electrode with oxygen becomes. At high intensities of the magnetic field, for example Hz = 127.3248 10 4 A m_ 1 , and rapid equalization of the amount of oxygen in the metal part and in the oxide layer of the electrode, the amount of oxygen saturating the oxide layer increases again with an equally increasing oxygen saturation of the metallic part of the electrode .
Zaletą sposobu według wynalazku jest to, że dzięki wprowadzeniu tlenu do elektrody przykładowo zlototlenkowej, otrzymuje się elektrodę selektywną w stosunku do wolnego tlenu zawartego w roztworze analizowanym. Wskutek tego elektroda Au,AuzO3/HC1O4 nadaje się bezpośrednio, to jest bez pomocniczego układu elektrod i przepony, do selektywnych pomiarów zawartości wolnego tlenu w roztworze analizowanym, nawet po dłuższym przechowywaniu.An advantage of the method according to the invention is that, by introducing oxygen into an electrode, for example a gold oxide, an electrode is obtained which is selective for the free oxygen contained in the analyzed solution. As a result, the Au, AuzO3 / HClO4 electrode is directly suitable, i.e. without an auxiliary electrode and diaphragm system, for the selective measurement of the free oxygen content of the analyzed solution, even after prolonged storage.
Przedmiot wynalazku jest podany w następujących przykładach wykonania i pokazany na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wykres charakterystyki tworzenia się elektrody metalicznotlenkowo-tlenowej przy ośmiogodzinnym działaniu pola magnetycznego o natężeniu Hz = 63,6624*104 Am·! a fig.2 — wykres charakterystyki tworzenia się elektrody metalicznotlenkowo-tlenowej przy sześciogodzinnym działaniu pola magnetycznego o natężeniu Hz = 127,3248* K)4 A*m'\The subject matter of the invention is given in the following examples and shown in the drawing, in which Fig. 1 shows a graph of the formation characteristics of an oxy-metal electrode under an eight-hour exposure to a magnetic field with a strength of Hz = 63.6624 * 104 Am ·! and Fig. 2 - a diagram of the formation characteristics of the metal oxide-oxygen electrode with a six-hour exposure to a magnetic field with a strength of Hz = 127.3248 * K) 4 A * m '\
Przykład I. Sposób według wynalazku polega na tym, że elektrodę złotą z uformowaną w znany sposób na powierzchni warstwą tlenkową w korzystnie 0,5 molowym kwasie nadchlorowym przedmuchanym argonem, poddaje się w tym samym kwasie nadchlorowym w naczyniu hermetycznym ośmiogodzinnemu działaniu stałego i jednorodnego pola magnetycznego o natężeniu Hz = 63,6624 · 1θ4 A · m_\ W tym czasie odbywa się stała rejestracja, metodą chronowoltamperometrii cyklicznej, charakterystyki tworzenia się elektrody zlototlenkowo-tlenowej Au,Au2O3,02 /HCIO4. Otrzymaną elektrodą po wyjęciu z kwasu nadchlorowego przemywa się wodą destylowaną, a następnie przechowuje się w niej jako pełnosprawną w okresie trzech miesięcy.Example 1 The method according to the invention consists in subjecting a gold electrode with an oxide layer formed in a known manner on its surface in preferably 0.5 molar perchloric acid purged with argon, in the same perchloric acid in a hermetic vessel subjected to an eight-hour constant and uniform magnetic field. with the intensity Hz = 63.6624 · 1θ4 A · m _ \ During this time, constant recording of the formation characteristics of the Au, Au2O3.02 / HCIO4 gold oxide-oxide electrode is carried out using the cyclic chronovoltammetry method. After removing the electrode from perchloric acid, it is washed with distilled water and then stored in it as fully functional water for a period of three months.
Otrzymana elektroda charakteryzuje się tym, że po siedmiu godzinach działania pola magnetycznego nastąpiło nasycenie się tlenem części metalicznej elektrody w 50% kosztem tlenu zawartego w warstwie tlenkowej zawierającej w stanie wyjściowym 100% tlenu i w ten sposób uzyskano zamierzony stan równowagi tlenowej między warstwą tlenkową a metaliczną.The obtained electrode is characterized by the fact that after seven hours of exposure to the magnetic field, 50% of the metallic part of the electrode was saturated with oxygen at the expense of the oxygen contained in the oxide layer containing 100% oxygen in the initial state, and thus the intended state of oxygen equilibrium between the oxide and metal layers was achieved.
Przykład II. Otrzymywanie elektrody odbywa się jak w przykładzie I z tą różnicą, że elektrodę złototlenkową poddaje się sześciogodzinnemu działaniu pola magnetycznego o natężeniu wynoszącym Hz = 127,3248 · 104 A · m_1.Example II. The preparation of the electrode is as in Example 1, with the difference that the gold oxide electrode is subjected to a six-hour magnetic field of the intensity equal to Hz = 127.3248 · 104 A · m _1 .
Wówczas 50% nasycenie się warstwy tlenkowej i części metalicznej elektrody następuje w czasie o cztery godziny szybszym w porównaniu z osiągami w przykładzie I.Then, 50% saturation of the oxide layer and the metallic part of the electrode takes place four hours faster compared to the performance in Example 1.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL26566187A PL149432B2 (en) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | Method of making a metal oxide electrode having active surface in particular for electromechanical determinations |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL26566187A PL149432B2 (en) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | Method of making a metal oxide electrode having active surface in particular for electromechanical determinations |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL265661A2 PL265661A2 (en) | 1988-06-09 |
| PL149432B2 true PL149432B2 (en) | 1990-02-28 |
Family
ID=20036325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL26566187A PL149432B2 (en) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | Method of making a metal oxide electrode having active surface in particular for electromechanical determinations |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL149432B2 (en) |
-
1987
- 1987-05-11 PL PL26566187A patent/PL149432B2/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL265661A2 (en) | 1988-06-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69730054T2 (en) | Method for the determination of nitric oxide | |
| Cammack et al. | Redox properties of the ESR-detectable nickel in hydrogenase from Desulfovibrio gigas | |
| Jaegfeldt | Adsorption and electrochemical oxidation behaviour of NADH at a clean platinum electrode | |
| Conway et al. | Ultrapurification of water for electrochemical and surface chemical work by catalytic pyrodistillation | |
| Davies | The oxygen cathode | |
| DE3335691C2 (en) | Urea electrode with a membrane containing immobilized urease and method for its manufacture | |
| Gough et al. | Rotated, membrane-covered oxygen electrode | |
| Longmuir et al. | Rapid method for determining effect of agents on oxyhemoglobin dissociation curves | |
| Zhao et al. | Graphdiyne oxide enhances the stability of solid contact-based ionselective electrodes for excellent in vivo analysis | |
| Whitnack et al. | Application of anodic-stripping voltammetry to the determination of some trace elements in sea water | |
| DE3852122T2 (en) | IMMOBILIZATION OF BIO-FUNCTIONAL MATERIAL, ITEM PRODUCED FROM IT AND MEASURE TO USE IT. | |
| US5395493A (en) | Method for determination of peracids | |
| DE68919243T2 (en) | Solid-state sensor for determining the hydrogen concentration with a solid-state reference electrode and manufacture of such. | |
| Avramchik et al. | Antioxidant and electrochemical properties of calcium and lithium ascorbates | |
| Norouzi et al. | Sub-second adsorptive fast Fourier transform coulometric technique as a novel method for the determination of nanomolar concentrations of sodium valproate in its pharmaceutical preparation in flowing solution systems | |
| Michlmayr et al. | Electrochemical oxidation of hydrazine and of the dimethylhydrazines in dimethylsulfoxide at a platinum electrode | |
| PL149432B2 (en) | Method of making a metal oxide electrode having active surface in particular for electromechanical determinations | |
| Renkes et al. | Fatty Acid‐Oligo (ethylene glycol) Ester Forms Ion Channels in Lipid Membranes | |
| Zeng et al. | Trace measurement of dipyridamole by adsorptive stripping voltammetry | |
| Schöneich et al. | Improvement of Electrochemical Methods for Studying Metal‐Hydrogen Systems | |
| EP0672247A1 (en) | Highly active electrodes for exhaust gas sensors. | |
| Xian et al. | An Ni (chitin) 2 modified nitric oxide microsensor | |
| EP0666981A1 (en) | Sensor for detecting biologically decomposable substances | |
| Tuzhi et al. | Voltammetric measurement of haloperidol following adsorptive accumulation at glassy-carbon electrodes | |
| Frech et al. | Defect trapping of hydrogen in iron and steel measured by the 1H (15N, αγ) 12C reaction |