湖南大学学报? ?年第!期隔膜式气敏氨电极的研制俞汝勤龚洪钟陈诚之哀冲沈国励何泊摘要本文时隔膜式气教氛电极 的制备方法及其分析性 能进 行了实验研究,时用不同教 感玻璃 成份制成的平板玻璃电极进行了实验比较。视不 同成份 膜电队在? 一#%范围内变化,含 有铂及但的敏感玻璃膜电阵较低。本文详述了在玻璃板上用流延法制备聚偏氛乙烯微孔膜的方法,用邻苯二甲酸二丁嘴及碑酸三丁醋混合物作成孔剂效果较佳。电极 在?一? 微克氛?6 6微孔膜制造氨电极稍后6等详细讨论了隔膜式氨电极及其他气敏电极的 制备问题,平田宽等用全 固态玻璃电极及.粤书陶瓷膜参比电极装制氨电极,国内有杀氨电极的研制亦相继发表2,幻。在基于不同类型介面化学反应的气敏 氨电极中,酸碱平衡类型的氨电极除上述应 用玻璃电极者外,亦可 采用锑电极作内电极亡?好。其 他两脚类型氨电极中,内电极或直接响应氨本身转化形成的铁离子? ?,或利用络 合平衡介面反应,以银离子电极作指示 电极?!。为实验比较不同 类型隔 膜式氨电极的性 能,我们 曾试用硫化银电极作内电极装制氨电极,得到与资料? !相仿的结果。但此种 电极测 定氨的下限为?一%左右,不能适 应一般水质分析等的灵敏度要求。用 硫化银膜作内电极 虽较 平板状;为本实验室设计 的隔膜式氨电极的结构与装置示意图。?一屏 蔽抽头,!一玻 璃 电极套管,一龟桩帽一螺帽?一螺帽名,一电极外壳内套管,一电极外壳 外 套 竹2一微 孔气透膜.一玻欢电极引出线!一. 6进行 过极详尽系统的研究? ,在“+ 6的工作的 基础 土,各种稀土氧化物及那丫 族元素的氧化物均被 试验用作 添加剂。我们选 择6 +6 工作中的几种玻 璃成份,并与较 近资料报导 的玻璃 成份及国内实际应用的若干玻 璃膜成份 进行了实验比较,按下节所述戍膜工艺制成平板状玻璃电极,试用作氨电极的内电极。某些成 份的玻 璃如,表劝制成球泡状膜 电极时具 有 良好的;6 工作, ?的几种成份中,成份 的电阻值不能适 应平板状膜 电极的要求成份、为 6+ 6 报告中阻抗最低的成份。实验表 明,用这两种组份的玻璃制成的平板状;等? 曾报导用铀作添加剂能获得内阻较低的 稳定玻 璃膜成份。我们试验上述作者推荐的摩尔组成为1 ,必 、5“、。!余为? ”写的 玻璃成份,证实铀 用作添加剂熊改善玻璃摸性能,但 上述 成份不及国内较多采用 的含有1“仇及:的成 份 易于加工成膜,后者虽粘度较大 高温熔 融态时 ,但用本实验室设计的粘膜 架操作仍能制 成或较均匀 的薄膜。此 成份 制成 的平板;,3,效果较好。几种; 。 。 !。? ? ? !。 ? 一! ! ! ! !一 ! ! ! ? 一 ! ! ! ! !2 2 2 ? ! ! ! ! ! ! ! 、? ! ? !2 2 2 ? ,平板状膜直径 为? !99,厚度 约为! 协9。!。敏感 玻璃的成膜 工 艺, 敏感膜支持玻管的吹 制及 预处理上述 几类敏感玻璃的线膨胀系数均大于? 。“9,电解2小时。然后 用 纯水洗净,在玻 璃 电极用 的内缓冲液 中浸两天 后使 用。银丝镀氯化银之前,须 预先封接在小红丹料玻管上,与玻管 封接处为一小段小的铂丝,引出线为 小!的银丝,示意图如图。内参比溶液为;孟人#奋姿 目竿?娜碑芡内陈。%?!? ? ? ! ! !? !月任?吕内匕?月份八 ! 八#?,曰一一一一一一一一一%89中,加热搅拌溶解,并使气泡逸失,得胶状透 明液体,再 加入一定量邻苯二甲酸二丁 醋5: 成 孔剂加入量少,则孔率小,微孔 少,虽较耐用,但气透性能差,电极 响应 时间延长。故在选择气透膜 配方时,必须兼顾气透性能与机械强度两个方面。实验证明,用一种成 孔 剂难于在保证必要的膜强度前提下达到所需的孔率,故试脸用 两种成 孔剂。使 用两种成孔剂时,能达 到比单独使用一 种时较大的孔率而仍保特必要的机械强度。这可能与成膜 时两种空间结构不同的成孔剂分子在膜中交错排列有关。在单独使 用一 种成 孔剂 时,如取67 8与:,邵等重 量的三组份与? 份 重 量比%混合溶解后,流延成膜并用乙醇浸泡成孔。我们在试验自制微孔膜 膜用 于装配氨电极的同时,还 试验过将聚四氟乙烯生料带 上海化工厂 拉伸成微孔膜 5膜 。聚四氟乙烯膜 化学稳定性优于膜,但5膜不能直接用于装配电极,用前须小心沿一定方向拉伸,至得到均匀乳 白色薄膜。拉伸的 程度决定膜的厚度和孔率,取得经验的工作者使 用此膜装配 电极,亦可获较满意效果。三玻玻电极与参比电极的装配与玻璃电极形成电极对的参比电极为银一氯化银 电极,其制备方法与;“? 卜“】卜”?_,少三!四 中介液的选择及橄电极的组装氨气敏电极的中介液为氯化按 溶液。对用 于含氨量 在?、 9 .范围内的 一般水样分析的氨电极,我们选择以氯化银沉淀饱 和 的# 溶液作中介液。不另加其他组份。曾试验 过用饱 和苦味酸按及不同浓度氯化铁溶液作中介液,与用#氯化铁比较似无 明显 优点。在待测试液离子强度与#氯化钱相差较大 时,可考虑加入氧化钠等惰性电解质平衡之。、 但应 注意玻璃电极在较浓电解质溶液中长 期浸泡似较易老化。氨电极的 组装?。取直径稍大于垫 圈? 的疏水微 孔膜 2 一片,装入 电极外壳内、外套管 。, 下端,并将螺帽 旋紧。!。在电极外壳空腔内盛满去离子水,观察微孔膜有无漏隙。倾去水,用中介液洗涤外壳空腔及电极对后,仍用少许中介液充注外壳空腔。,将电极对整体小心地装入外壳空腔内,其平 头玻 璃敏感膜坐落于固定微孔膜的垫圈? 内,型 密封圈?与外壳 上端接触时,玻璃敏感膜平 面应刚好接触微孔膜。/ 内表面。将螺帽 轻 轻旋紧,电极对整体不应转动,调整 玻璃敏感膜贴压微孔膜内表面 上的压力使 之适度。将装好的 电极壳体外部 包括 微孔膜外表 面用纯水洗净后,浸 在#氯化钾或氯化钠溶液中保存备用。如使 用 时发现 电位不稳 定,可再调 整螺帽 的压力,至获得稳定的电极 电位。电极不用 时,浸 在#氯化钠或钾溶液中保存。一般资料多建议 用#氯化按 溶液作保存液,但我们发现 由#氯化按溶液中取出的电极,至少需在纯水中浸 洗约半小时才能用 于极低 浓度的测定。用氯化钠保存掖可免此弊。二、用氨电极测定水中按盐的试验步骤及电极性能试验?试剂和仪器? 氨标准溶液称取? ?克分析纯氯化按 ? 干燥配 制?升浓度 为? 毫克6+, : 69。,!?, ?!? ?! 516.6: :。,0. ;= 69,?,? ? 2?2. .:.,6+6,!,! ,?! ? ? ?0。10686=:。6 +6?,。0 6 6=+6696,?2, ?。! 15:,6:%,6,:/=,?!,! ?。! ?06,96=:,? =,6/,/=+6=, 、“%69+: 6+口刃 以 ,: /一6/,.066=+6,.,=,6:6:?, +.: / 一/6/,.969+: 6666=+6:/=,/666=+ 66/6+,加。66, 6一6 6+,96=:/=叻+: 已全/6,6:=6=:69 :+,/ :=一66忱=+ 6/6/6 /,.969一:+6+6:+ 6+9.:/6 / , 6+ 6=79/,=, / :/66 =?:+9:=?=:?6, %口,6969扭+6/?=:沈= 6? ,?6 +?:6/ 6,.=:,6,=969+ : 669/,=, /,66=:, +:主9+=: =:9。96= 6:/=,.=宜?,66 +记6969+ :6 /?6 +.:/:=6 /: /666/6+主6 主6=:,。66 /= +6一 +9,.:.6=/:+6,=户=:=6:+,一= /:=6,9,= + 6。 6666=+6.,?6 /:6+ /=,: + 6/ /6+ 9, =9习,=66=6 6=,9,=6,.:=9习?