Стеклянный электрод Микроэлектрод

Время установления равновесного потенциала индикаторных электродов мало, что удобно для изучения кинетики реакций и автоматического контроля технологических процессов. Используя микроэлектроды, можно проводить измерения в пробах объемом до десятых долей миллилитра. Потенциометрический метод дает возможность проводить определения в мутных и окрашенных растворах, вязких пастах, и при этом исключая операции фильтрации и перегонки. Потенциометрические измерения относят к группе неразрушающих способов контроля и анализируемый раствор может быть использован для дальнейших исследований. Погрешность определения при прямом потенциометрическом измерении составляет 2—10%, при проведении потенциометрического титрования 0,5—1%. Интервал определения содержания компонентов потенциометрическим методом в различных природных и промышленных объектах находится в пределах от О до 14 pH для стеклянных электродов, и от 10° до 10 (И) ) М определяемого иона для других типов ионселективных электродов. [c.117]

При снятии электрокапиллярных кривых с помощью капиллярного электрометра на ртутный микроэлектрод, находящийся в капилляре и контактирующий с раствором, подается определенный потенциал и измеряется высота столба ртути, удерживаемого в стеклянной трубке над ртутным мениском в капилляре. Потенциал па границе между раствором и ртз тью в капилляре задается наложением определенной э. д. с. (например, от потенциометрической установки) на электрохимическую снстехму, в которой одним электродом служит капиллярный электрод, а другим—соответствующий электрод сравнения с известным значением потенциала. При это.м электрод сравнения, как неполяризуемый, сохраняет неизменное значение потенциала, а идеально поляризуемый капиллярный ртутный электрод принимает значение потенциала, отвечающее приложенной внешней э. д. с. Как это следует из теории капиллярности, высота ртутного столба над ртутным мениском в капилляре является мерой поверхностной энергии на границе ртуть — раствор. Соотношение между этими двумя величинами можно записать в виде уравнения [c.236]

Полярографический метод основан на определении зависимости сила тока—потенциал при электролизе раствора исследуемого вещества в определенных условиях в специальном электролизере. Электродами служат капельки ртути, вытекающие с постоянной скоростью из стеклянного капилляра (капельный ртутный электрод, микроэлектрод), и слой ртути, налитый на дно электролизера (макроэлектрод). В процессе электролиза потенциал макро- [c.10]

При помощи полярографического метода обычно изучаются вещества, способные к электровосстановлению, реже — вещества, окисляющиеся при электролизе. Обычная область концентраций анализируемых веществ составляет 10 — 10 моль/л. Электролиз проводят в полярографической ячейке, состоящей из сосуда — электролизера и двух электродов. Микроэлектродом является ртуть, вытекающая каплями из тонкого стеклянного капилляра (ртутный капающий электрод), макроэлектродом служит либо слой ртути на дне электролизера, либо внешний стандартный электрод, чаще всего насыщенный каломельный электрод. Обыкновенно микроэлектрод функционирует в качестве катода, на котором происходит электрохимическое восстановление анализируемого вещества. [c.154]

В анализируемый раствор погружают два электрода. Анодом служит слой ртути на дне электролизера, этот электрод имеет довольно большую поверхность. Катод — капля ртути, вытекающая из капилляра (капельный ртутный электрод, микроэлектрод), отличается очень малой поверхностью. Катод состоит из стеклянного капилляра (внутренний диаметр 0,02— [c.59]

В роли микроэлектрода в полярографии применяют капельный ртутный электрод, в котором из тонкой стеклянной трубки (капилляра) ртуть вытекает мелкими каплями, непрерывно обновляя свою поверхность. [c.266]

Главное преимущество потенциометрического метода по сравнению с другими электрохимическими методами анализа — быстрота и простота проведения измерений. Используя микроэлектроды, можно проводить измерения в пробах объемом до десятых долей миллиметра. Потенциометрический метод дает возможность проводить определения в мутных, окрашенных, вязких продуктах, исключая при этом операции фильтрации и перегонки. Интервал определения содержания компонентов в различных объектах находится в пределах от О до 14 pH для стеклянных электродов. Одно из достоинств метода потенциометрического титрования — возможность полной или частичной его автоматизации. Автоматизировать можно подачу титранта, запись кривой титрования, отключение подачи титранта в заданный момент титрования, соответствующий точке эквивалентности. [c.171]

Предложены следующие способы аппаратурного оформления метода применение стандартных стеклянных электродов несколько видоизмененной формы применение макроэлектрода со специальным колпачком, имеющим капиллярный канал для малого объема раствора и использование микроэлектрода такого размера, чтобы он мог быть введен непосредственно в раствор Один из видоизмененных стандартных электродов (рис. 102, а) имеет на поверхности шарика небольшую выемку. Эту выемку заполняют раствором, pH которого необходимо измерить, вводят в раствор капиллярный кончик каломельного электрода и проводят измерение. Другой электрод (рис. 102,6) представляет собой изогнутую под прямым углом трубочку из неэлектропроводного стекла, в один торец которой вплавлен маленький вогнутый кусочек литиевого стекла. Этот участок и является электролитической ячейкой с донышком-электродом. [c.153]

Общий вид установки для измерения pH в малом объеме раствора стеклянным макроэлектродом при использовании колпачка с капиллярным каналом показан на рис. 103. Стеклянный электрод укреплен в штативе, каломельный микроэлектрод 2— в манипуляторе. Колпачок 4 с раствором в его канале располагают во влажной камере 3. Камера в данном случае представляет собой плексигласовую коробочку с двумя отверстиями для ввода электродов. При измерении pH небуферных растворов, в которых потенциал стеклянного электрода устанавливается медленно и плохо воспроизводится, необходимо перемешивать раствор с помощью вибрационной мешалки (см. ч. IV, гл. 2, 1), роль которой выполняет капиллярный кончик каломельного электрода. [c.153]

Значение pH одних и тех же буферных растворов, измеренные с помощью описанного стандартного стеклянного электрода и микроэлектрода, достаточно хорошо совпадают [c.155]

Ртутный капающий электрод в качестве рабочего микроэлектрода используют широко при полярографическом анализе веществ, восстанавливающихся в области потенциалов - -0,2ч-н—1,9 В относительно насыщенного каломельного электрода. Из стеклянного резервуара по гибкому шлангу ртуть поступает в стеклянный капилляр, из которого со скоростью, регулируемой высотой ртутного столба и диаметром капилляра (1—10 капель в 1 с), подается в анализируемый раствор (рис. 2.22), Постоянно [c.145]

Применение миниатюрного стеклянного электрода и особые приемы работы с микроэлектродом дают возможность при получении необходимого показателя оставлять практически неизменным малый объем раствора. В то же время они трудоемки и для их реализации необходимы специаль 1ые материалы и приспособления. [c.155]

Титрование проводят, добавляя небольшие порции титрованного раствора щелочи с помощью бюретки и измеряя соответствующие потенциалы между стеклянным и каломельным электродами с помощью обычной потенциометрической схемы или, еще лучше, с помощью прибора для определения pH. Величины потенциалов наносят по одной из осей графика, тогда как по другой откладывают количество добавленного раствора щелочи. В результате получают обычную кривую титрования. Кривую можно построить также, нанося по одной оси количество раствора щелочи, а по другой — значения разностей потенциалов, полученных вычитанием соответствующих отсчетов. В этом случае кривая титрования имеет такой же вид, как описанная выше кривая, полученная при работе с дифференциальным электродом. В литературе опубликована лишь одна работа, посвященная практическому использованию метода титрования со стеклянным электродом этим методом было выполнено титрование аминокислот формалином. Все же, несмотря на это, можно утверждать, что метод титрования со стеклянным микроэлектродом может быть применен также для титрования других систем, содержащих слабые кислоты. Следует отметить, что для проведения точных анализов в тех случаях, когда конечная точка титрования лежит в щелочной среде, подходящим методом может служить только метод потенциометрического титрования. Если проводить титрование в присутствии цветных индикаторов, то фенолфталеин можно успешно применять только в тех случаях, когда с целью снижения влияния углекислоты воздуха титруют быстро или когда раствор в процессе титрования находится в атмосфере, не содержащей углекислоты, как это было описано выше. В этом случае метод с применением цветных индикаторов незначительно уступает методу со стеклянным электродом при титровании слабых кислот, являясь в то же время значительно более удобным в работе. [c.144]

Чтобы функционировать и быть стабильным, стеклянный рН-микроэлектрод должен иметь постоянную по площади чувствительную поверхность.на конце, электрическое сопротивление которой должно быть ниже, чем сопротивление-других частей электрода. Чтобы предотвратить шунтирование потенциала, кончик микроэлектрода должен быть запаян. Различия в конструкции мик- [c.96]

Рассмотрим первыми стеклянные микроэлектроды [48, 59, 184]. Применяют две разновидности этих электродов микроэлектроды копьевидной формы [59] и микроэлектроды с заглубленным кончиком [165] (рис. 4.5). В первом случае микроэлектрод вытягивают из капилляра ионообменного стекла и, за исключением кончика, выполняющего роль мембраны, изолируют с наружной стороны, вставляя в микропипетку, сделанную из неактивного стекла. В стеклянном микроэлектроде другой конструкции внешняя микропипетка выдвинута относительно кончика электрода. Два капилляра прочно скреплены таким [c.86]

Стеклянный электрод универсальный. Он надежен, имеет высокую точность измерений, прост в обращении. Потенциал устанавливается быстро. Устойчив против химических воздействий и радиации. Потенциал незначительно зависит от присутствия в исследуемом растворе окислителей, восстановителей, поверхностно-активных, радиоактивных веществ и других ионов. Промышленность выпускает стеклянные электроды с разными размерами диаметра шариков до 10 мм (рис. 33, а), капиллярные микроэлектроды, электроды с плоской (рис. 33, б) и вогнутой (рис. 33, в) мембраной и металлизированные электроды без внутреннего раствора, вместо которого на одну из поверхностей мембраны наносят тонкий слой легкоплавкого металла или сплава, например сплав Вуда. Электроды маркированы по среде и температуре. [c.164]

Рис. 4-32. Для измерения внутриклеточной концентрации ионов можно использовать ион-селективный электрод. А. Схема эксперимента. Б. Конструкция микроэлектрода, избирательного для К . Обычно кончик ион-селективного внутриклеточного электрода выполнен из специального стекла либо заполнен особым органическим соединением, проницаемым для определенных ионов. Остальная часть трубки заполнена водным раствором ионов данной концентрации и содержит металлический проводник, присоединенный к одной из клемм вольтметра. Подобным образом другая клемма соединена со стеклянным стандартным микроэлектродом с открытым кончиком, содержащим обычный злектропроводящий раствор. Оба электрода вводят сквозь плазматическую мембрану в исследуемую клетку. Папряжение на вольтметре соответствует разнице потенциалов на селективном барьере и отражает содержание ионов в клетке (см. текст). Обычно крупные клетки прокалывать микроэлектродом проще при

В классической полярографии индикаторным электродом является ртутный капающий микроэлектрод. Ртутная капля образуется на конце стеклянного капилляра (длиной 10-20 см, внутренним диаметром 0,05 мм), соединенного гибкой трубкой с резервуаром со ртутью. Ртутные капли имеют воспроизводимый диаметр и время жизии от 2 до 6 с. Время жизни капли зависит от высоты столба ртути над капилляром, т. е. гидростатического давления ртути. Иногда используют механический молоточек, контролирующий время жизни капель. Ртутный капающий электрод обладает следующими преимущества-вли 1) постоянное обновление поверхности электрода предотвращает загрязнение поверхности электрода, что выражается в высокой воспроизводимости зависимостей ток — потенциал 2) перенапряжение водорода на ртути в водных раствору велико, позтоко можно изучать процессы восстановления элек-троактивных веществ с более отрицательными потенциалами, чем обратимый потенциал разряда ионов водорода. В кислом растворе, например, 0,1 М H l вьаделение газообразного водорода наблюдается при потенциалах отрицательнее —1,2 В 3) ртуть образует амальгамы со многими металлами, понижая их потенциал восстановления. [c.413]

Ртутный капельный электрод (РКЭ). Наиболее распространенным микроэлектродом является ртуть ъ виде капель, вытекающих из тонкого стеклянного капилляра (рис. 11.3). Несмотря на неудобство в обращении, связанное с применением жидкой ртути, такой электрод обладает двумя основными преимуществами большим перенапряжением водорода на ртутном катоде и постоянным обновлением поверхности электрода, предотвращающим ее отравление. [c.164]

Поляризующийся электрод с очень небольшой рабочей поверхностью (2—3 мм ) называют микроэлектродом. Гейровским был применен для полярографического анализа ртутный капельный микроэлектрод. Электрод этот представляет собой стеклянный сосуд в форме груши емкостью. 150—200 мл (6 на рис. 95). К нижней части груши крепится резиновая трубка (7) с внутренним диаметром 4—6 мм. Длина трубки 700— 800 мм. Нижний конец ее одевается на стеклянную [c.246]

II слабощелочных растворов. При больших pH наблюдаются отклонения от этого уравнения, значения которых зависят от сорта стекла, природы катионов раствора и pH среды. Эти отклонения называются щелочной ошибкой стеклянного электрода. В сильнокислых средах наклон зависимости Лет — pH также не совпадает с предс1йзываемым уравнением ( 1.67). Однако эта кислотная ошибка не зависит от природы анионов и катионов. Потенциал стеклянного электрода не искажается в присутствии каких-либо окислительно-восстановительных систем, в растворах солей тяжелых и благородных металлов, так называемых электродных ядов (сернистых, мышьяковистых и других соединений), органических веществ. Стеклянный электрод можно применять в окрашенных и мутных растворах, в средах, не обладающих буферностью, вблизи точки нейтрализации, причем скорость установления стдостаточно велика. Стеклянные микроэлектроды позволяют определить pH в небольших объемах жидкости и очень удобны для измерения pH в биологических объектах. [c.155]

Твердые микроэлектроды. Величина нормального диффузионного тока (предельного) может быть установлена не только с помощью ртутного электрода. Принципиально для этого может быть использован микроэлектрод из любого металла. Практически применяются только платиновые твердые микроэлектроды. Такой электрод представляет собой небольшую стеклянную трубочку, один конец которой запаивается вместе с вставленным в него небольшим отрезком платиновой проволочки. Для осуществления контакта в трубочку наливается немного ртути. [c.264]

При снятии электрокапиллярных кривых с помощью капиллярного электрометра на ртутный микроэлектрод, находящийся в капилляре и контактирующий с раствором, подается определенный потенциал и измеряется высота столба ртути, удерживаемого в стеклянной трубке над ртутным мениском в капилляре. Потенциал на границе между раствором и ртутью в капилляре задается наложением определенной э. д. с. (например, от потенциометрической установки) на электрохимическую систему, в которой одним электродом служит капиллярный электрод, а другим — соответствующий электрод сравнения с известным значением потенциала. При этом электрод сравнения, как неполяризуемый, сохраняет неизменное значение потенциала, а идеально поляризуемый капиллярный ртутный электрод принимает значение потенциала, отве- [c.242]

Наибольшее распространение получили ртутные электроды. Одним электродом служит ртуть, вытекающая в исследуемый раствор капельками с постоянной скоростью из очень тонкого отверстия стеклянной капиллярной трубки (капельный ртутный микроэлектрод). Вторым электродом служит слой ртути на дне электролизера, имеющий по сравнению с капельным ртутным электродом гораздо большую поверхность (макроэлектрод). [c.30]

Наиболее существенную часть полярографической установки представляет микроэлектрод. До недавнего времени использовались исключительно капельные ртутные электроды. Капельный ртутный электрод представляет собой толстостенный стеклянный капилляр с внутренним диаметром порядка 0,03—0,08 мм, соединенный с резервуаром ртути. Скорость капания (период капания) ртути регулируется изменением давления на капающую ртуть путем изменения высоты столба ртути над капилляром (поднятие или опускание резервуара с ртутью) таким образом, чтобы в [c.15]

Стеклянные микроэлектроды особенно важны для регистрации электрических потенциалов в биологических системах. Появилось много работ, посвященных конструкциям, поведению и использованию этих электродов в биологии [117—120]. Так, стеклянный микроэлектрод, специфичный к нонам Na и К , использовали внутриклеточно для оценки активностей этих ионов [121 ]. Самые разнообразные стеклянные электроды применяли для определения активностей ионов в биологических жидкостях in vitro [122] и in vivo [123]. Речниц [124] обсуждает многие интересные воз-дюжности применения в биологических системах стеклянных микроэлектродов различных конструкций и назначения. [c.302]

Проверка работы сгеклянного микроэлектрода по буферным растворам по сравнению с измерениями стандартного стеклянного электрода дает следующие результаты. [c.132]

Система электродов стеклянный — каломельный является замечательным универсальным инструментом для измерения pH в различных условиях. Электрод можно использовать, не опасаясь мешающего влияния присутствующих в растворе сильных окислителей, восстановителей, белковых веществ и газов, для определения pH вязких или даже полутвердых жидкостей. Имеются электроды специального назначения. Среди них есть маленькие электроды для измерения pH в капле (или меньшем объеме) раствора или в полости зуба, микроэлектроды, позволяющие измерять pH внутри живой клетки, системы, вводимые в поток движущейся жидкости для непрерывного измерения pH, а также маленькие стеклянные электроды, которые можно проглотить, для определения кислотности в желудке (каломельный электрод помещают в рот). [c.449]

Микроэлектроды вращающийся платиновый электрод. Во многих случаях амперометрическоэ титрование удобно выполнять с применением капающего ртутного электрода. Для реакций с участием веществ, агрессивно во.здействующих на ртуть [бром, ионы серебра, железо(II) и др.], предпочтителен вращающийся платиновый электрод. Он представляет собой короткую платиновую проволочку, впаянную в стенку стеклянной трубки. Для обеспечения контакта проволоки с соединительным проводом от поляро-графа внутрь трубки наливают ртуть. Трубку закрепляют в пустотелой. муфте синхронного электродвигателя, вращающего ее с постоянной скоростью >600 об/мин. Имеются вращающиеся электроды промышленного изготовления. Типичная установка показана на рис. 21-11. [c.80]

Микроэлектрод, предназначенный для введения в малый объем раствора готовят из капилляра, сделанного из специального стекла. Капилляр диаметром около I мм и длиной около 20 мм нагревают в микропламени, оттягивая конец длиной около 10 мм и диаметром 0,3 мм, затем широкий конец заплавляют. Сделав пламя микрогорелки минимальным, заплавляют другой конец капилляра и держат его в пламени до образования тонкостенного шарика. Во время нагревания наплыв с конца шарика снимают другим капилляром. Полученный таким образом стеклянный электрод заполняют с помощью микропипетки 1 и. соляной кислотой и затем помещают в запаиваемую ампулу с такой же кислотой, где выдерживают электрод в течение недели. При заполнении стеклянного электрода надо иметь в виду, что кислота сразу не проходит в шарик, а остается в капиллярной части. Чтобы она поступила в шарик, необходимо ввес(ги в него пипетку и забрать из шарика воздух в образующееся при [c.154]

Стеклянные рМе-электроды наиболее часто применяются в медико-биологических исследованиях. Достаточно полный обзор применения этих электродов приведен в книге [1], в статьях, посвященных анализу биологических жидкостей in vitro [108] и in vivo [59], в работах [109, 110] — внутриклеточные и внутритканевые определения с помощью стеклянных микроэлектродов, в работе [111] — клинические исследования. Отсылая читателя к этим обзорам, упомянем только еще не вошедшие в них работы советских авторов в области кардиологии [112, ИЗ], а также хирургии [114]. [c.331]

Риба и Патранек [ 281, 282] изучали также электрод, избирательный к иону К , в котором был использован диметилдибензо-ЗО-краун-10, распыленный в матрице из поливинилхлорида. Они создали микроэлектрод, избирательный к К , с подобной мембраной [ 283]. Электрод готовили следующим образом (рис. 4.8) 1 мг диметилди6ензо-30-краун-10 растворяли в 0,1 мл диамил-фталата, раствор смешивали с 1 мл 5%-ного раствора высокомолекулярного поливинилхлорида, из полученного раствора готовили тонкую сухую пленку, которую затем закрепляли на конце стеклянного капилляра, после чего Добавляли раствор K l(li M). Эффективная площадь мембраны электрода была меньше 0,2 мм , и отклик Нернста наблюдался при концентрациях К от 10-1М до 10-5 М. [c.269]

Сосуд Хичкока и Тейлора [22], показанный на рис. IX. 1, через 15—30 мин обеспечивает постоянное, с точностью до 0,1 мв, значение э.д.с. Электрод состоит из платиновой спирали, покрытой платиновой чернью. Сосуд имеет водяную рубашку, что позволяет поддерживать нужную температуру. Стеклянный шарик в верхней части колбочки, где осуществляется жидкостное соединение, препятствует перемещению жидкостной границы при пробулькивании водорода. Микроэлектрод, описанный Фредиани [23], сконструирован на основе капиллярного крана и обеспечивает точное измерение pH с 5—60 мм раствора. Солевым мостиком служит хлопчатобумажная нитка, смоченная раствором хлорида калия. [c.216]

Как было указано выше, явление концентрационной поляризации и связанное с ним появление волн иа поляризационной кривой имеют место в том случае, когда электрод, на котором проходит основная электрохимическая реакция, очень мал по сравнению с другим электродом (например, капельками ртути). Поэтому твердые электроды, применяемые для этой цели, имеют очень небольшую поверхность они представляют собой кусочек платиновой (или золотой) проволоки, впаянной в стеклянную трубку, в которую для контакта налита ртуть. Вторым электродом обычно является насыщенный каломельный или меркуриодидный полуэлемент. Благодаря такой системе электродов на платиновом микроэлектроде создается достаточно высокая плотность тока и кривые зависимости силы тока от приложенной э. д. с. при соблюдении некоторых условий полностью аналогичны кривым, полученным с ртутным капельным электродом. [c.113]

Ступенчатость кривых на рис. XI. 4 обусловлена поляризацией микроэлектрода, наступающей при определенных условиях. Для выяснения этих условий рассмотрим процессы, протекающие в электролизной камере, в которой анодом служцт слой ртути с большой поверхностью,. а катодом — капельный ртутный электрод (рис. XI. 5). Последний—-это стеклянный-ка пилляр, через который маленькими каплями вытекает ртуть из резервуара, связанного с соответствующим полюсом внешнего источника постоянного тока. [c.317]

Такую возможность дает метод, предложенный Хейфецом и Ротиняном [200] и основанный на продвижении стеклянного микроэлектрода при помощи микровинта в приэлектродном слое раствора. Аналогичный способ с применением сурьмяного микроэлектрода использовали Матулис и Слижис [201, 202] для определения изменения pH в процессе электроосаждения никеля. Тем не менее, применение микроэлектродов не дает возможности определить изменение pH непосредственно у самой поверхности электрода. Очевидно, что для создания полной картины изменения pH в прикатодном слое в процессе электролиза целесообразно сочетать оба метода — металл-водородные электроды с неполяризо-ванными микрозондами. [c.30]

Для каломельного микроэлектрода срацнения предложено две конструкции В одном случае — это маленькая пробирка с отходящей от нее трубкой-капилляром, выполняющим роль солевого мостика (см. рис. 67). Кончик капилляра, погружаемый в раствор, оттянут до 0,05—0,1 мм. Контакт электрода с потенциометром осуществляется через платиновую проволочку, впаянную в стеклянную трубку колпачка, закрывающего пробирку. На дно пробирки помещают ртуть и каломель. Электрод заполняют раствором хлорида калия и затем вводят в капилляр горячий раствор агар-агара с хлоридом калия через капиллярный кончик, куда растворы засасывают с помощью шприца, одеваемого на отвод с краном. Для такого заполнения удобно каломельный электрод и емкость (например, трубку) с раствором, которым надо заполнить мостик, расположить в находящихся друг против друга манипуляторах. Вводят кончик электрода в раствор и, соответствующим образом работая [c.127]