Кислород-селективный электрод

Электрод для определения растворенного кислорода см. Кис-лород-селективный электрод). [c.164]

Возможность определять тот или иной ион зависит от конструкции измеряющего электрода. Например, стеклянный электрод создает потенциал, пропорциональный концентрации ионов водорода, а некоторые ион-селективные электроды создают потенциалы для специфических ионов, так как мембрана или твердый материал, изолирующий металлический электрод от среды, является ионселективным. Существует много других подходов к определению концентрации различных ионов, основанных на свойствах электродов. Например, измерение кислорода с помощью электрода представляет собой один из видов полярографии, поскольку для ионизации кислорода необходимо поляризующее напряжение. [c.182]

Проводились сравнительные исследования в направлении повышения селективности и увеличения стабильности электродных систем на основе оксидов титана, рутения, марганца с применением современных методов исследования SEM, СТМ, РФА и др. Проведено изучение формирования селективных систем на подложках из оксидов рутения, титана, олова. При формировании селективных к реакции выделения кислорода электродов на основе комбинированной гальвано-пиролитической технологии в активное покрытие кроме основного компонента - диоксида марганца введены оксиды кобальта, что позволило увеличить селективность на 1% и повысить стабильность анода при электролизе разбавленных хлоридных растворов. На наноуровне методом сканирующей электронной спектроскопии (СТМ) выявлены изменения морфологии подслоя из оксидов рутения и титана за счет введения в нее дополнительно оксида олова. В целом, как изменение состава подслоя, так и активного слоя способствуют повышению селективных свойств электродов и их стабильности. [c.7]

Электрохимические реакции, протекающие на поверхности датчика (электрода) в амперометрических сенсорах, генерируют в электродной системе ток, функционально связанный с концентрацией определяемого вещества. Одной из важнейших областей применения амперометрических сенсоров является определение кислорода в воде и воздухе. Для этого используют электроды Кларка (см. раздел 14.1), генерирующие ток, пропорциональный концентрации Ог. Селективность таких сенсоров определяется природой материала электрода, точнее, его поверхности, а следовательно, и величиной потенциала, при котором протекает электрохимическая [c.553]

Ход анализа. Навеску стали растворяют в смеси 20—25 мл серной кислоты (1 5) и 5—10 мл фосфорной кислоты (пл. 1,7 е/см ). Затем прибавляют немного азотной кислоты для полного окисления Fe +, выпаривают до дыма, разбавляют водой до 75—100 мл, добавляют 1,0—1,5 мл 1%-ного раствор нитрата серебра и нагревают раствор до кипения прибавляют 15—20 мл 20%-ного раствора персульфата аммония и кипятят 2—3 мин до появления малинового окрашивания (перманганат-ион). Затем переносят стакан с раствором на песочную баню и при слабом нагревании разлагают персульфат аммония (до прекращения выделения пузырьков кислорода). Жидкость охлал<дают и титруют сумму марганца ( П1), ванадия (V) и хрома (VI) 0,1 н. раствором соли Мора. Затем вновь окисляют восстановившиеся при титровании ионы — марганец (II), хром (111) и ванадий (IV)—раствором персульфата при нагревании до появления малиновой окраски, после чего добавляют 2—3 мл 50%-ного раствора хлорида натрия и кипятят раствор до исчезновения малиновой окраски (селективное восстановление перманганата). Охлаждают раствор и титруют сумму хрома (VI) и ванадия (V) раствором соли Мора. Добавляют 0,1 н. раствор перманганата до появления малиновой окраски, т. е. селективно окисляют ванадий (IV), разрушают избыток перманганата, добавляя по каплям 3%-ный раствор нитрита натрия, и тотчас н<е вводят 0,2—0,3 г тиомочевины для связывания избытка нитрита. Затем титруют раствором соли Мора ванадий (V). Хром и марганец определяют по разности. Титрование проводят с двумя индикаторными электродами при напряжении около 0,1 в. Можно титровать и с одним индикаторным электродом , но титрование с двумя электродами (см. гл. IV) несколько проще в техническом отношении и очень удобно в практике производственных лабораторий [c.248]

Мембранные электроды можно использовать для измерения содержания растворенного кислорода без химической обработки пробы. Прибор для определения растворенного кислорода состоит из двух твердых металлических электродов, которые находятся в контакте с солевым раствором, отделенным от пробы воды селективной мембраной (рис. 2.17). Углубление, в которое входят металлические электроды, заполнено насыщенным раствором хлорида калия и отделено от остальной части полиэтиленовой или тефлоновой пленкой, удерживаемой резиновым кольцом. В приборе имеется также датчик для измерения температуры. Прибор, введенный в склянку (см. рис. 2.17), специально предназначен для измерения содержания растворенного кислорода без нарушения биологических процессов окисления этот же прибор может использоваться для исследования процесса потребления растворенного кислорода во времени между снятиями показаний колбу закрывают пробкой. Пробоотборник, используемый в полевых условиях, при измерении содержания раство- [c.42]

Определение компонентов морских вод на больших глубинах — другая область приложения дистанционного анализа. Фторид-ион определяют в морской воде с помощью датчика, основанного на использовании мембранного электрода, селективного к фториду. Концентрацию растворенного кислорода можно находить с помощью анализатора-зонда, действие которого основано на электрохимической реакции восстановления кислорода на катоде гальванического датчика. Есть и другие методы. Однако эта область дистанционного анализа нуждается в более интенсивном развитии. Внимание к океану увеличивается, нужны будут более эффективные и разнообразные методы анализа океанических вод. [c.32]

В настоящее время в СССР разработаны три вида автоматических анализаторов на растворенный кислород АКВА-л лабораторный образец), АКВА-С (стационарный образец) и КМ-101 (переносной образец). Приборы АКВА-С и АКВА-Л предназначены для анализа сточных и природных вод, КМ-101 - только природных вод. Эти приборы являются вторым поколением подобного рода аппаратуры, разработанной и серийно выпускавшейся в 1963-1975 гг. 2,3].Все три образца основаны на полярографическом принципе измерения с использованием твердых электродов и полимерных мембран, селективно действующих по отношению к кислороду на фоне остальных составляющих анализируемой среды [4]. [c.10]

Индикаторный электрод имеет потенциал, близкий к потенциалу катода. При столь положительных потенциалах электровосстановление кислорода не происходит и обеспечивается селективное определение водорода в воздухе. [c.48]

СозО - электроды проявляют сравнительно высокие активность и селективность по отношению к реакции выделения хлора. Перенапряжение этой реакции значительно меньше, чем реакции образования кислорода ( VHa 150-200-мВ) В области потенциалов ( 1,3-1,7В, н.в.э.), при которых осуществляются анодные реакции, у поверхности электрода существует слой пространственного заряда, обедненный по свободным носителям заряда, что свидетельствует о возможном влиянии полупроводниковой природы o O j на электрохимические стадии анодных процессов. [c.19]

Сущность метода заключается в погружении в анализируемую воду датчика, состоящего из камеры, окруженной селективной мембраной, содержащей электролит, и двух металлических электродов. Мембрана практически непроницаема для воды и растворенных ионов, но пропускает кислород, а также некоторое количество других газов и лиофиль-ных веществ. Из-за разности потенциалов между электродами кислород, проходя через мембрану, восстанавливается на катоде, в то время как ионы металла из раствора осаждаются на аноде. [c.131]

Исследованы общие закономерности реакций, протекающих на платиновом аноде в щелочных растворах ацетатов в зависимости от потенциала и состава раствора. Реакции образования этана и метанола протекают выше некоторого критического потенциала, при котором тормозится реакция образования кислорода. Высказано предположение, что метанол и этан образуются через один и тот же промежуточный продукт, образующийся на поверхности электрода. Концентрация этого промежуточного продукта определяется концентрацией ацетата и щелочи. Реакции синтеза метанола и этана конкурируют с реакцией окисления ацетата в углекислоту, формальдегид и воду. Селективность первых определяется отношением исходных концентраций ацетата и щелочи. Формальдегид, по-видимому, не является продуктом окисления метанола, а образуется в независимо реакции. [c.171]

В КИСЛЫХ растворах систем Ре +/Ре + или хинон/гидрохинон. Как и следовало ожидать, при продувании через эти растворы инертного газа уп = 0. Если же к инертному газу добавлялся кислород, то Еуп ф О, причем потенциал Аи-электрода не менялся, а для смещался в сторону более положительных значений. Величина уи закономерно зависела как от так и от концентрации редокс-компонентов системы. Эти результаты наглядно указывают на большую селективность Р1-электродов к системе О2/Н2О в сравнении с Аи-электродами. [c.59]

Таким образом, принцип независимости электродных реакций, использованный при построении рис. III. 2, в данном случае применять нельзя. Резкое уменьшение скорости катодного восстановления кислорода отражает кривая 3 на рис. III. 2, и взаимное расположение поляризационных кривых / и 5 свидетельствует о высокой селективности индикаторного электрода [c.129]

В классической полярографии, которую мы применяем, катодом служит р. к. э., что обусловливает зубчатый характер полярограмм (наличие осцилляций), но полярографы позволяют сглаживать (демпфировать) эти осцилляции. Анодом обычно слул<ит выносной нормальный насыщенный каломельный электрод (нж.э.), по отношению к которому далее приводятся все значения 1/2. В состав фонового электролита часто вводят агенты, образующие с определяемыми металлами комплексы. Комплекс.чо связанные катионы восстанавливаются при Ei/г больших, чем свободные катионы. Это позволяет отодвигать 1/2 металла от большой волны восстановления растворенного кислорода (около —0,05 В), мешающей измерению высоты максимума металла. В некоторых случаях все же кислород приходится предварительно удалять. Комплексообразование также способствует увеличению селективности метода. Кроме того, в состав фона вводят желатину для лучшей воспроизводимости кривых. [c.207]

Многие из указанных трудностей удалось преодолеть в 1953 г Кларку [4], впервые предложившему применять полимерные пленки, селективно действующие по отношению к кислороду, для защиты электродов от различных отрицательных воздействий. В дальнейшем приборы с подобными электродными систе-.мами заняли ведущее место в работах многих исследователей и конструкторов [5—8]. Наиболее известна аппаратура, выпускаемая фирмой Бекман [9]. [c.205]

В качестве конденсирующегося газа в данном примере выбран этанол. Очень важно соблюдать условие ненабухания мембраны в паре, в противном случае размер пор будет изменяться, что приведет к ошибкам в определении размеров пор. Таким образом, сродство между паром и полимером должно быть очень незначительным кроме того, метод требует точного поддержания давления паров во всем их возможном диапазоне. Данный метод чувствителен к выбору органического пара и по другой причине, связанной с зависимостью толщины -слоя (адсорбционного мономолекулярного слоя) от природы применяемого пара. Для правильной интерпретации результатов необходимо измерять или рассчитывать толщину -слоя. В течение эксперимента не должно существовать разности давления по обе стороны мембраны и транспорт газа осуществляется только вследствие диффузии. Измеряют поток одного из двух не конденсирующихся газов (например, кислорода, что может быть выполнено с помощью кислород-селективного электрода). [c.188]

Изучение биологических мембран привело к разработке электродов на основе так называемых "нейтральных переносчиков" -макроциклических полиэфиров - антибиотиков (моноактин, грамицидин, валиномицин). Молекулы циклических полиэфиров содержат кольца иа атомов кислорода, энергетически способные вьшолнять роль сольватной оболочки вокруг катиона. Таким образом, происходит внедрение катиона в органическую фа у. При этом образуются подвижные заряженные комплексы, обеспечивающие катионную проводимость таких сред. Среди них наиболее известен К -селективный электрод с жидкой мембраной - раствором ва-линомицина в органическом растворителе. Коэффициенты селек-tивнo ти составляют = Ю- , = 1 [c.57]

Электрохимические требования к электроду сводятся к максимально высокой селективности электрода по отношению к интересующему нас электроднод1у процессу и, если это не входит в противоречие с этим требованием, — к минимальной величине электродного потенциала. Как уже было сказано, эти требования часто взаимно противоречивы. В ряде случаев для проведения электроокислительных и электровосстановительных процессов необходимо создавать условия для высокого перенапряжения кислорода на аноде и водорода на катоде, чтобы подавить эти процессы и достичь высокого значения электродных потенциалов, необходимых для получения высокого выхода целевого продукта по току. [c.37]

По методике, описанной Потманом и Даменом [174], пробу бводят в камеру сгорания впрыскиванием, сжигают в токе кислорода при 1000 С, образовавшиеся газы поглощают 80%-ной уксусной кислотой, содержащей также азотную кислоту, перекись водорода и хлорид или бромид ртути. Титрование проводят 0,1 п. раствором Hg(II), полученным растворением соответствующего количества Н 0 в смеси уксусной кислоты (80%), азотной кислоты (5%) и воды (15%). Индикаторным электродо.м при титровании служат ион-селективные электроды с мембранами из А 25 и AgI. Установка для сжигания пробы и последующего титрования показана на рис. 6.3. [c.58]

Лленадо и Речнр.ц [22] использовали в своей автоматической установке для анализа глюкозы в качестве катализатора ионы молибдата вместо пероксидазы. Они изучали функции проточного 1 -селективного электрода, применяя метод кинетики с фиксированным временем . Авторы исследовали и указали оптимальные значения параметров, определяющих работу системы, таких, как pH, тип и концентрация буферного раствора, время и температура выдерживания смеси в термостате для полного протекания реакции, количество фермента, которое определяет сигнал электрода. Поток раствора, содержащего глюкозу, смешивался с другими потоками (воздуха или кислорода, энзима, иодида и катализатора) и происходила реакция при постоянной температуре. Через определенное время реакция (XI.1) прекращалась при добавлении сильной кислоты (0,25 М НСЮ4), которая приводила к завершению и реакцию (XI.7). Поток исследуемого раствора затем освобождался от пузырьков газа и пропускался через камеру с проточным Г-селективным электродом, посредством которого определялось содержание иодида в образце. [c.329]

В заимодействие (В). В предварительных опытах по ок-средаетрическому изучению кинетики окисления Ti(J) кислородом мк попытались уо1 ановить, достаточно ли селективны электроды 30-021 к системе Ti при конкуренции системы Oj/HjO. l a рис.2 представлены результаты одного из предварительных опытов. Участок aff сог тзетотзует барботированию через раствор системы арго- [c.197]

Такие датчики изготавливают из различных материалов Р1, Ли, N1, графит и др. Однако этот биосенсор имеет ряд недостатков. Главный из них - это то, что не в полной мере используются селективные свойства фермента, поскольку при потенциалах восстановления кислорода могут восстанавливаться посторонние вещества, способные проникнуть через мембрану. Для устранения влияния мешающих веществ изменяют полярность электрода на противоположную. При потенциале +0,6 В электрод становится нечувствительным к кислороду, но зато дает отклик на пероксид водорода. Другой способ повышения селективности определений состоит в покрытии электрода мембраной, предотвращающей поступление посторонних веществ. Так, для устранения мешающего действия аскорбиновой и мочевой кислот при анализе биологических жидкостей между мембраной с иммобилизованной глюкозоксидазой и электродом помещают диафрагму из ацетата целлюлозы, проницаемую только для молекул Н2О2. [c.501]

Обычно на электродах, как на аноде, так и на катоде, протекает одновременно не одна, а несколько реакций. Селективность протекания реакции и соответственно распределение тока между целевой и побочными реакциями можно в определенной степени регулировать выборолг материала электрода, его обработкой и условиями проведения электродного процесса. Так, например, при электролизе водных растворов хлоридов щелочных металлов иа графитовом аноде параллельно с выделением хлора всегда протекает в большей или меньшей степени разряд кислорода и образование СО2. [c.12]

Ртутный капающий электрод в амперометрическом тшровании применяют гораздо реже. К его помощи обычно прибегают, проводя титрование по току восстановления определяемого иона металла. Селективность таких определений не очень высока. Кроме того, в этом случае необходимо удалять растворенный кислород и ждать успокоения раствора после перемешивания при прибавлении очередной порции тшранта. Тем не менее с помощью капающего ртутного электрода можно выполнить целый ряд определений. Например, титровать никель (II) раствором ди-метилглиоксима. Этот случай шггересен тем, что способностью восстанавливаться на ртутном электроде обладает не только никель (П), но и диметилглиоксим. На фоне аммиачного буферного раствора с pH 8—10, т. е. в условиях количественного осаждения никеля диметилглиоксимом, никель образует волну с Еу = -1,2 В, а диметилглиоксим — волну с [c.185]

Принцип действия детектора основан на селективной ионизации молекул органических соединений в пламени водорода. Если сжигать водород в атмосфере кислорода или воздуха, та он практически не образует ионов. Поэтому электропроводность чистого водородного пламени довольно низка [Я 10 Oju). При введении молекул органических соединений в водородное пламя последние легко ионизируются и электропроводность пламени резко возрастает R может уменьшиться до 10 ом). Если между двумя электродами детектора приложить известное напряжение, то можно измерить величину ионизационного тока. Поскольку установлено, что ионизационный ТОК прямо пропорционален количестру органического вещества, поступающего в пламя, можно по величине ионизационного тока определить концентрацию органического вещества в воздухе, предварительно прокалибровав детектор. [c.194]

Следовательно, указанные ионы селективно влияют на реакцию выделения кислорода на платиновом аноде, тормозя ее и снижая долю тока, расходуемую на эту побочную реакцию. Любопытно, что ионы С1 при окислении серной кислоты на родиевом и иридиевом анодах не только повышают перенапряжение кислорода, как это наблюдается на платиновом аноде, но и влияют на скорость образования пероксодвусерной кислоты. Например, на иридиевом аноде скорость ее образования в присутствии ионов СЬ возрастает в 15 раз, а скорость реакции выделения кислорода уменьшается в 6 раз. Специфическое влияние ионов СЬ связывается с включением этих разрядившихся ионов в поверхностный слой электрода, что улучшает адсорбционные свойства родия и иридия, способствует созданию высоких поверхностных концентраций радикалов Н504 и протеканию электросинтеза кислоты по оптимальному для этой реакции механизму электрохимической десорбции. [c.130]

Необходимость использовать второй метод обычно связана со специфическим характером изучаемого параметра или методики его определения. Например, если исследуют влияние потенциала на число и глубину образующихся питтингов или на глубину слоя металла, подвергшегося селективной коррозии (как при обесцинковании латуни), то электрод после выдержки при ф = onst приходится вынимать из ячейки для изучения. Для опыта нри следующем потенциале берут уже другой электрод (или тот же, но заново зачищенный и подготовленный). Подобная ситуация возникает и при определении зависимости толщины окисной пленки от потенциала методом катодного восстановления электрода после анодной поляризации при различных постоянных потенциалах фь фг, фз и ф , а также [199] нри строгом изучении кинетики пассивации металла при ф = = onst, когда исходная поверхность ИЭ при всех задаваемых Ф должна быть свободна от пассивирующего кислорода. [c.144]

Особого рассмотрения заслуживают полярографические анализаторы с твердыми электродами, в которых используются полимерные селективно действующие по отношению к кислороду мембраны. Анализаторы подобного типа обладают наибольшей универсальностью в экоплуатацйи, надежностью, высокой точностью измерения и скоростью реагирования, достаточной стабильностью показаний. [c.83]

Электрохимическое определение кислорода. Вместо титрныет-рического метода определения кислорода по Винклеру, трудоемкого и не лишенного ошибок (см., например [229]), в последнее время получили распространение методы, выполняемые с помощью автоматически.х приборов. Как правило, применяются электродные системы, покрытые селективными мембранами, пропускающими элементный кислород, но задерживающими мегваю-щие определению ионы. В качестве электродов применяют либо золотой катод и серебряный анод, причем катод поляризуется при наложенном напряжении 0,8 В, или применяют пару — катод из благородного металла, анод свинцовый, не требующую наложения внешнего напряжения. В обоих случаях присутствующий кислород является деполяризатором, возникающий ток пропорционален, концентрации свободного кислорода, шкала измерительного прибора самописца калибруется в мг/л Оз. При измерении электроды погружают в исследуемую пробу воды и уже через несколько секунд можно снять показания прибора. В большинстве таких приборов проводится автоматическая корректировка температуры. Точность определения составляет 1—3% от измеряемой величины. [c.84]

Нам представляется, что по мере развития оксредметрии для контроля и регулирования технологических процессов число неравновесных измерений будет сокращаться как за счет равновесных (это предполагает дальнейшую разработку селективных индикаторных электродов , так и за счет применения косвенных методик (для этого необходимо развитие техники косвенных измерений, включая использование микропроцессоров). В то же время отметим, что, например, в целлюлозно-бумажной промышленности продолжают использовать неравновесную оксредметрию для контроля приготовлен11я растворов гипохлорита и процесса окисления ЫагЗ в черном щелоке кислородом [6, 7], хотя для первого случая надежный потенциометрический контроль может быть осуществлен со стеклянным рН-электродом, а для второго — с ионоселективным сульфидным. Каждый такой случай нуждается в дополнительных исследованиях. [c.127]

Можно видеть, что наивысшая селективность реализуется у электродов с мембранами, содержащими полиэфир с шестью связывающими атомами кислорода в 18-членных кольцах. Увеличение размера полости в кольце (см. приведенные ранее данные) не приводит к сколь-нибудь значительному возрастанию селективности, и мембраны, содержащие краун-соединения, не проявляют той высокой селективности к по сравнению с Ыа" , которую обнаруживают мембраны на основе валиномицина (см. также табл. VII.9 и VII.10). В табл. VII.11 приведены значения констант селективности для электродов с мембранами, содержащими диметилдибензо-ЗО-краун-10 [140]. В той же таблице можно видеть значения Kк- u найденные графическим и аналитическим методами [см. уравнение (У.34) для электродов с мембранами, полученными внедрением в матрицу из ПВХ как валиномицина, так и диметилбензо-ЗО-краун-10 [141 ]. Очевидно, что электроды с мембранами из ПВХ с валиномицином проявляют более высокую селективность к чем электроды с мембранами на основе краун-соединений. [c.203]