RO104155B1 - Traductor pentru analiza în flux a gradului de impurifîcare cu fluoruri a apelor - Google Patents
Traductor pentru analiza în flux a gradului de impurifîcare cu fluoruri a apelor Download PDFInfo
- Publication number
- RO104155B1 RO104155B1 RO14193889A RO14193889A RO104155B1 RO 104155 B1 RO104155 B1 RO 104155B1 RO 14193889 A RO14193889 A RO 14193889A RO 14193889 A RO14193889 A RO 14193889A RO 104155 B1 RO104155 B1 RO 104155B1
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- ion
- fluoride
- selective membrane
- water
- selective
- Prior art date
Links
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 title claims abstract description 14
- 238000005206 flow analysis Methods 0.000 title claims description 5
- 239000003643 water by type Substances 0.000 title description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 38
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 29
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract 2
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 10
- BYMUNNMMXKDFEZ-UHFFFAOYSA-K trifluorolanthanum Chemical compound F[La](F)F BYMUNNMMXKDFEZ-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 7
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 5
- WXHLLJAMBQLULT-UHFFFAOYSA-N 2-[[6-[4-(2-hydroxyethyl)piperazin-1-yl]-2-methylpyrimidin-4-yl]amino]-n-(2-methyl-6-sulfanylphenyl)-1,3-thiazole-5-carboxamide;hydrate Chemical compound O.C=1C(N2CCN(CCO)CC2)=NC(C)=NC=1NC(S1)=NC=C1C(=O)NC1=C(C)C=CC=C1S WXHLLJAMBQLULT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 claims description 3
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 241000206672 Gelidium Species 0.000 claims description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000010419 agar Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims description 3
- 239000003349 gelling agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000006187 pill Substances 0.000 claims description 3
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 241000237858 Gastropoda Species 0.000 claims description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000008239 natural water Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 2
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 abstract 1
- 239000006174 pH buffer Substances 0.000 abstract 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 abstract 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 4
- -1 fluorine ions Chemical class 0.000 description 4
- NROKBHXJSPEDAR-UHFFFAOYSA-M potassium fluoride Chemical compound [F-].[K+] NROKBHXJSPEDAR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 description 3
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 2
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000011698 potassium fluoride Substances 0.000 description 2
- 235000003270 potassium fluoride Nutrition 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- ZQXCQTAELHSNAT-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-3-nitro-5-(trifluoromethyl)benzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC(Cl)=CC(C(F)(F)F)=C1 ZQXCQTAELHSNAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000497 Amalgam Inorganic materials 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical class OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000000918 Europium Chemical class 0.000 description 1
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Abstract
Invenția se referă la un traductor pentru analiza
în flux a gradului de impurifîcare cu fluoruri,
destinat controlului operativ al calității surselor
naturale de apă, a celor uzate, precum și a apelor
de alimentare.
în scopul creșterii preciziei de măsurare, traductorul
este format dintr-o membrană ion de tip
monocristal și doi eletrozi de referință identici,
solizi, de tip oxid metalic, electrodul de referință
intern fiind imei^at într-un electrolit gelificat conținând
un amestec tampon de pH, agent decomplexant,
o concentrație de fluorură egală cu cea
corespunzătoare limitei de alarmare și agent de
gelifiere.
Invenția a fost utilizată la realizarea unui echipament
automat de control al calității apelor din
punct de vedere al gradului de impurifîcare cu
fluoruti.
Description
Invenția se referă la un traductor pentru analiza în flux a gradului de impurificare cu fluoruri, destinat controlului operativ al calității surselor naturale de apă, a celor uzate înainte de evacuare în cursurile receptoare, precum și a apelor de alimentare.
Este cunoscut faptul că, pentru controlul automat al gradului de impurificare a apelor cu fluoruri, se folosesc cu precădere tehnici potențiometrice, care au la bază utilizarea unor traductori simpli sau combinați, cuprinzând un electrod de referință și un electrod indicator de tip ion-selectiv.
Se cunoaște în acest sens un traductor la care electrodul indicator este obținut prin presarea trifluorurii de bismut, de scandiu, sau ytriu la o temperatură de 500...550°C, preluarea potențialului asigurându-se prin intermediul unui fir de Pt și a unui amalgam de bismut care face contact direct cu suprafața internă a membranei ion selective. Acest traductor prezintă dezavantajele unei selectivități scăzute în prezența clorurilor și bicarbonaților, ioni frecvent întâlniți în ape.
Se mai cunoaște un alt traductor, la care membrana ion selectivă este realizata din fluorură de lantan dopată cu europiu, la care potențialul intern este preluat prin contact direct cu mercur sau cu un electrolit conținând un amestec de NaF, KC1, în care se imersează un electrod de Ag/AgCl. Deși prezintă o selectivitate și sensibilitate superioară celui prezentat anterior, acest traductor prezintă inconvenientul că se caracterizează printr-o impedanță de peste 900 Kohmi și conduce la erori mari în determinările potențiometrice în flux, datorită variației în timp a tensiunii electromotoare standard. De asemenea, traductorul prezintă dezavantajul unei fiabilități scăzute, datorită faptului că electrodul de referință intern este sub formă lichidă, impunând regenerări periodice.
Se cunoaște, de asemenea, un alt traductor, la care preluarea potențialului se realizează la electrodul indicator prin depunerea în vid a fluorurii de lantan peste un fir de Pb și Bi. Cu toate că se elimină neajunsurile cauzate de electroliții interni, lichizi, de referință, acest traductor prezintă inconvenientul unei precizii scăzute în compensarea derivei cu temperatura a funcției de transfer, datorită caracterului asimetric al celulei.
Se mai cunoaște un sistem de analiză a clorurilor și fluorurilor din ape, care înlătură dezavantajele redate mai sus, prin autocompensarea factorului de pantă al traductorului. Sistemul este însă dificil de aplicat pentru analizele în flux, datorită necesității de a se păstra constantă concentrația de cloruri în celula de măsurare la care se utilizează drept referință un electrod selectiv de cloruri.
Toate celulele, traductorii și sistemele de analiză de tipul redat anterior mai prezintă următoarele dezavantaje comune:
- se caracterizează printr-o eroare mare în compensarea dependenței tensiunii electromotoare standard DE°/DT cu temperatura, respectiv precizie scăzută în alarmarea unor poluări accidentale cu fluoruri;
- existența unei selectivități scăzute, în cazul în care în apa analizată coexistă specii ionice oxidante sau reducătoare la traductori cu preluarea pe cale electronică a potențialului intern al membranei ion-selective de fluorură;
- reproductibilitatea limitată, datorită existenței unui potențial de joncțiune introdus prin puntea electrolitică a electrodului de referință extern, dependent de condițiile hidrodinamice și tăria ionică a apei analizate;
- timp de răspuns dependent de viteza de circulație a probei de apă la suprafața membmei ion-selective de fluoruri, respectiv necesitatea prevederii unui sistem de agitare magnetică sau mecanică pentru fiecare celulă de analiză;
- electroliții utilizați prezintă o capacitate redusă de decomplexare a ionilor de fluor din combinațiile cu ioni de fier și aluminiu.
Scopul invenției îl constituie creșterea preciziei și reproductibilității măsurătorilor de fluoruri cu electrozi prevăzuți cu membrane ion-selective de fluoruri.
Problema pe care o rezolvă invenția de față constă în realizarea unui traductor prevăzut cu un lanț ionic adecvat, care elimină potențialul de joncțiune și asigură autocompensarea derivei - cu temperatura tensiunii electromotoare standard.
Traductoruî pentru analiza în flux a gradului de impurificare cu fluoruri a apelor, conform invenției, înlătură dezavantajele de mai sus, prin aceea că este de tip celulă electrochimică simetrică, alcătuită dintr-o membrană ion-selectivă, formată dintr-un monocristal pur de fluorură de lantan, de formă lenticulară, obținut prin creșterea stimulată și tăiat de-a lungul unei axe de simetrie în pastile cu o grosime de 1 mm, având cele două suprafețe plane paralele, potențialul de joncțiune și puntea electrolitică fiind eliminate, iar deriva cu temperatura și tensiunea electromotoare standard antocompensându-se prin preluarea de pe ambele fețe ale membranei ion-selective a potențialelor, prin conductivitatea ionică dată de ionii F, cu doi electrozi de referință, identici, de oxid metalici de titan, interior și exterior, confecționați din sârmă de titan de puritate electronică și acoperiți cu o peliculă de oxid de titan, obținută prin imersarea timp de 24 h a sârmelor într-o soluție de hidroxid de sodiu 0,1 N, după care se spală cu apă distilată și se usucă în curent de aer, electrodul de referință interior fiind imersat într-un tub confecționat din plastic, cu pereții elastici, care apasă asupra suprafeței interioare a membranei ion-selective, în care se află un electrolit de tip gelifiat, având în compoziție un amestec tampon de pH=5, un amestec decomplexant de EDTA și acid sulfosalicilic, o cantitate de fluorură de potasiu corespunzătoare limitei de avertizare și un agent de gelifiere pe bază de agar-agar.
Se prezintă în continuare un exemplu de realizare a invenției, în legătură cu fig.
1...3, care reprezintă:
- fig.l, vedere în plan transversal a traductorului;
- fig.2, influența compoziției electrolitului asupra capacității de decomplexare a ionilor F;
- fig.3, funcțiile de transfer ale traductorului la diferite concentrații de fluorură în elctrolitul gelificat.
Traductoruî conform invenției (fig.l) este format dintr-un corp de protecție 1, confecționat din material plastic, de formă cilndrică, închis la bază și deschis la partea superioară, cu filet pe interior, în el fiind practicată o cavitate, de asemenea, de formă cilindrică 2. în cavitatea 2 a corpului de protecție 1 se prevede o șaibă de fixare 3, care se poate roti liber în jurul axei și apasă asupra unei garnituri de cauciuc 4 de formă plană, care are prevăzut un șanț sub formă de melc 5, cu o intrare centrală 6 și evacuare laterală 7. Deasupra garniturii de cauciuc 4 este prevăzută o membrană ion-selectivă 8 de formă lenticulară, obținută dintr-un monocristal pur de fluorură de lantan, realizat prin creșterea stimulată și tăiat de-a lungul unei axe de simetrie în pastile cu grosime de 1 mm, având cele două suprafețe plan paralele, cu un diametru egal cu cel al garniturii de cauciuc 4. Pe suprafața superioară a membranei ion-selective 8 se prevede o garnitură de cauciuc sub formă inelară 9, peste care apasă o șaibă de etanșare 10, confecționată din material plastic.
în corpul de protecție 1, la partea superioară se infiltrează o piesă de apăsare 11 de formă tubulară și confecționată din material plastic, care are prevăzută la partea de sus o buză 12 cu marginile randalinate pentru manipulare. Pe partea centrală interioară a piesei 11 se montează un tub 13, confecționat din plastic, cu pereți elastici, având diametrul exterior egal cu . diametrul interior al piesei 11 și cu o lungime egală cu suma grosimilor șaibei de etanșare 10 și a celei corespunzătoare garniturii 9 și care se sprijină direct pe suprafața membranei ion-selective 8.
Prin înfiletarea piesei de apăsare 11 în corpul de protecție, marginea sa inferioară va apăsa asupra șaibei 10 și, respectiv, prin garnitura de cauciuc 9 pe suprafața superioară a membranei ion-selective 8, iar prin ansamblul din buza inferioară a corpului de protecție 1, șaiba 3 și garnitura de cauciuc 4 pe suprafața inferioară a celeiași membrane ion-selective 8, asigurându-se pe această cale o etanșare a sa, nepermițându-se o legătură hidraulică directă între spațiile dispuse deasupra și, respectiv, la baza membranei de fluorură de lantan.
în corpul piesei 1 se montează prin apăsare un capac din material plastic 14, în care este prevăzută o obturație 15 pentru evacuarea aerului din incinta interioară a tubului de plastic 13. în centrul piesei 11 se încastrează un electrod de referință interior 16, confecționat dintr-o sârmă de titan de puritate electronică, acoperită cu peliculă de oxid de titan, obținută prin imersarea timp de 24 h a sârmei într-o soluție de hidroxid de sodiu 0,1 N, după care se spală cu apă distilată și se usucă în curent de aer. La partea superioară este prevăzută o piesă metalică 17, în care se încastrează electrodul de titan și care are central o cavitate 18, în care se infiltrează șurubul de prindere a cablului de legătură la adaptorul de măsură (borna de impedanță ridicată).
Intrarea apei în traductorul de măsură se realizează prin intermediul unui ștuț 19 de alimentare, încastrat la baza corpului de protecție 1 și îh centrul 6 al garniturii de cauciuc 4, apa lovind perpendicular pe suprafața inferioară a membranei ion-selective 8. Ca efect al formei șanțului 5 practicat în garnitura 4, apa va efectua o mișcare radială, tangențial la suprafața membranei ion-selective 8, cu o viteză constantă dependentă de înălțimea coloanei de apă și lungimea și diametrul șanțului 11. Pentru patru spirale cu un diametru de 1,5 mm se obține un timp de contact suficient de mare între probă și suprafața activă a membranei ion-selective, diminuându-se inerția de răspuns a acesteia și eliminându-se necesitatea unei agitări mecanice sau magnetice. Apa este evacuată prin intermediul unui ștuț 20 încastrat pe partea laterală a corpului de protecție 1, identic din punct de vedere constructiv cu ștuțul 19, dar poziționat deasupra acesteia pentru a se elimina formarea de bule de aer pe suprafața de fluorură de lantan.
Pe circuitul de alimentare cu apă, pe partea laterală a piesei 1, se încastrează un electrod de referință exterior 21, identic cu cel de referință interior 16, prevăzut, de asemenea, cu o piesă metalică 22 similară cu 17 pentru cablul de legătură la adaptorul de măsură (borne de impedanță scăzută).
Tubul de plastic 3 se umple cu un electroiit conținând (a) un amestec tampon pH=5, obținut din amestecarea a 73,4 ml acid acetic 1 N, 50 ml hidroxid de sodiu 1 N și adus la 500 ml cu apă distilată, (b) un amestec decomplexant de fluoruri, având o compoziție obținută din dizolvarea în solu-; ție (a) a 3,7224 g EDTA, 0,3572 g citrat, 12,711 g acid sulfosalicilic, (c) o cantitate de fluorură de potasiu corespunzătoare limitei de avertizare la proba urmărită, și (d) un agent de gelificare obținut din dizolvarea a 10 g agar-agar în 500 ml apă distilată, pe baie de apă, după dizolvare adăugându-se la această soluție (a) și (b).
Din. punct de vedere electrochimie, traductorul conform invenției are o structură corespunzătoare celulelor simetrice, fără potențial de joncțiune, conform următorului lanț ionic:
erjh;, Fto, ED.it//MISF7/He;(, Fe;(, m
EDext, probă/ER * (H+) _ unde notațiile de mai sus reprezintă:
- ERtat = electrod de referință interior;
- Hh*t = pH-ul electrolitului interior;
- KL = activitatea în ioni F a electrolitului interior;
- EDhi( = electrolit decomplexant interior;
- MISF = membrana ion-selectivă de fluorură de lantan;
- He +Xt - /?H-ul probei de apă, cu adaos de soluție tampon /?H;
- Fext - activitatea în ioni F a probei de apă;
- ED.,x( - electrolit decomplexant exterior;
- ERex( - electrod de referință exterior..
Deoarece lanțul ionic este asigurat de speciiile H+ și F', pentru care activitatea în protoni (H+) este egală pe ambele suprafețe ale membranei ion-selective, tensiunea electromotoare furnizată de traductor va fi dată de relația:
U=E. -E XE^-E,0)-— 1 n LiÎLiiL· mt ex, ρ ρ-.
* mr 'int +EAS (1) întrucât ambii electrozi de referință sunt identici, termenul Ej°-Er o=0. De asemenea, ținând cont că tăria ionică este egală pe ambele suprafețe ale membranei de fluorură de lantan, iar compoziția din punct de vedere al electrolitului decomplexant este aceeași la electrolitul intern și extern, cei doi coeficienți de activitate ext și int sunt egali, astfel încât:
U=-H In £2îîL+ct (2) F <F%, unde (F)ext reprezintă concentrația de ioni de fluor din probă, iar (F)to constitie concentrația din semicelula de referință.
Din relația 2 se observă că se obține o funcție de transfer a traductorului, la care se autocompensează deriva cu temperatura tensiunii electromotoare standard D(Ei°-Er°)/dT, factorul dependent de temperatură fiind dat de coeficientul de pantă, conform relației lui Nemst, comparabil pe cale electronică și egal cu 59 mv/dec la 25°C, așa cum rezultă din fig.3. De asemenea, se observă că atunci când (F')exl =(Fbt) se obține o tensiune electromotoare practic egală cu zero, precizia de comparare a derivei cu temperatura având o pondere scăzută în precizia de măsură propriuzisă. Modificând concentrația (F)j,lt, se poate deplasa valoarea de alarmare la alte praguri prestabilite, așa cum rezultă din fig.2.
Ca rezultat al compoziției electrolitului interior și exterior, bazată pe folosirea unui amestec decomplexant pe bază de EDPA și acid sulfosalicilic, se obține o limită de detecție de circa 0,1 mgF/1, cât și o capacitate superioară de eliminare a interferențelor cauzate de ionii frecvent existenți în probe de apă, dintre care, în mod deosebit, Al3+ și Fe3+, după cum rezultă din fig.3.
Traductorul conform invenției prezintă următoarele avantaje:
- prezintă o stabilitate și precizie ridicată, prin eliminarea potențialului de joncțiune și dependența funcției de transfer de condițiile hidrodinamice;
- are o sensibilitate și selectivitate superioară, ca urmare a faptului că este de tip celulă electrochimică simetrică cu autocompensarea factorului DE°/DT și eliminarea interferențelor cauzate de ioni Al3+ și Fe3+, prin intermediul unui amestec de agenți de complexanțe, preluarea potențialului efectuându-se printr-un lanț ionic mai puțin afectat de prezența agenților oxidoreducători în probe de apă;
- permite obținerea unei tensiuni electromotoare egală cu zero, în limite ale concentrației de fluoruri prestabilite, eliminând pe această cale erorile datorate variațiilor de temperatură;
- are o fiabilitate ridicată, eliminând necesitatea procedurii unor sisteme de agitare mecanică sau magnetică;
- se caracterizează prin costuri de fabricație scăzute, eliminând necesitatea dozării membranei ion-selective în săruri de europiu și prezintă o rezistență superioară în condițiile de analiză în flux continuu.
Claims (3)
- Revendicări1. Traductor pentru analiza în flux a gradului de impurificare cu fluoruri a apelor, caracterizat prin aceea că, în scopul realizării unei precizii, reproductibilități și stabilități în timp ridicate și a unei fiabilități sporite, este de tip celulă electrochimică simetrică, alcătuită dintr-o membrană ion-selectivă, formată dintr-un monocristal pur de fluorură de lantan (8), de formă lenticulară, obținut prin creșterea simetrică stimulată și tăiat de-a lungul unei axe de simetrie în pastile cil o grosime de 1 mm, având cele două suprafețe plane paralele, potențialul de joncțiune și puntea electrolitică fiind eliminate, iar deriva cu temperatura și tensiunea electromotoare standard autocompensându-se prin preluarea de pe io ambele fețe ale membranei ion-selective a potențialelor, prin conductivitatea ionică dată de ionii F, cu doi electrozi de referință de oxid metalici, identici, de titan (16)5 interior și (21) exterior, confecționați din sârmă de titan de puritate electronică și acoperiți cu o peliculă de oxid de titan obținută prin imersarea timp de 24 h a sârmelor într-o soluție de hidroxid de sodiu10 0,1 N, după care se spală cu apă distilată și se usucă în curent de aer, electrodul de referință interior (16) fiind imersat într-un tub (13), confecționat din plastic, cu pereții elastici care apasă asupra suprafeței interi15 oare a membranei ion-selective (8), în care se află un electrolit de tip gelifiat, având în compoziție un amestec tampon de pH=5, un amestec decomplexant de EDTA și acid sulfosalicilic, o cantitate de fluorură de20 potasiu corespunzătoare limitei de avertizare și un agent de gelifiere pe baza de agar-agar,
- 2. Traductor, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că pe suprafața25 exterioară a membranei ion-selective (8) apasă o garnitură plană de cauciuc (4), care are prevăzut un șanț sub formă de melc (5), intrarea probei de apă efectuându-se perpendicular pe suprafața membranei30 ion-selective de la o perforație centrală (6), iar ieșirea asigurându-se printr-o evacuare laterală (7), apa de analizat efectuând o mișcare radială, tangențial la suprafața membranei ion-selective, cu o viteză cons35 tanta.
- 3. Traductor, conform revendicărilor 1 și 2, caracterizat prin aceea că etanșarea membranei ion-selective (8) se asigură printr-un sistem format dintr-o șaibă de40 fixare (3), o garnitură de cauciuc (4), o garnitură inelară de cauciuc (9), o șaibă de etanșare (10) și o piesă de apăsare (11), ce se infiltrează într-un corp de protecție (1) confecționat din material plastic.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RO14193889A RO104155B1 (ro) | 1989-10-09 | 1989-10-09 | Traductor pentru analiza în flux a gradului de impurifîcare cu fluoruri a apelor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RO14193889A RO104155B1 (ro) | 1989-10-09 | 1989-10-09 | Traductor pentru analiza în flux a gradului de impurifîcare cu fluoruri a apelor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO104155B1 true RO104155B1 (ro) | 1993-12-28 |
Family
ID=20125777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RO14193889A RO104155B1 (ro) | 1989-10-09 | 1989-10-09 | Traductor pentru analiza în flux a gradului de impurifîcare cu fluoruri a apelor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RO (1) | RO104155B1 (ro) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006093422A1 (en) * | 2005-03-01 | 2006-09-08 | Andrzej Lewenstam | Reference electrode for electroanalytical measurements, in particular for potentiometric measurements |
-
1989
- 1989-10-09 RO RO14193889A patent/RO104155B1/ro unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006093422A1 (en) * | 2005-03-01 | 2006-09-08 | Andrzej Lewenstam | Reference electrode for electroanalytical measurements, in particular for potentiometric measurements |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4077861A (en) | Polarographic sensor | |
| Hitchman et al. | Evaluation of iridium oxide electrodes formed by potential cycling as pH probes | |
| US4256561A (en) | Electrochemical measuring electrode | |
| US3322662A (en) | Electrolytic oxygen sensor | |
| US2890414A (en) | Electrochemical coulometer | |
| Wang | [38] Amperometric hydrogen electrode | |
| US3915831A (en) | Hydrogen sulfide sensing cell | |
| US4360415A (en) | Noise suppressing bypass for reference electrode | |
| CA2058491A1 (en) | Component sensor for molten metals | |
| RO104155B1 (ro) | Traductor pentru analiza în flux a gradului de impurifîcare cu fluoruri a apelor | |
| US4477403A (en) | Method of making an electrochemical sensor | |
| CA1222795A (en) | Electrochemical reference electrode | |
| US4981567A (en) | Lithium-salt reference half-cell for potentiometric determinations | |
| Rehm et al. | An all solid-state reference electrode based on a potassium chloride doped vinyl ester resin | |
| US3824170A (en) | Ion selective electrode comprising cuprous sulfide and method of making said electrode | |
| US4701252A (en) | Dissolved gas and ion measuring electrode system | |
| GB2097539A (en) | Compound measuring electrode | |
| US3824169A (en) | Ion selective electrode comprising gold | |
| US3681228A (en) | Electrochemical concentration cell for gas analysis | |
| CN217156396U (zh) | 一种覆膜多腔体水质分析传感器 | |
| CN218674834U (zh) | pH测试装置 | |
| JPH0131960Y2 (ro) | ||
| JPS63281041A (ja) | 測定用電極 | |
| CN85107581A (zh) | 双电池式氧传感器 | |
| GB1328083A (en) | Galvanic cells |